[發明專利]行走式欠驅動型三自由度踝關節運動康復外骨骼

無效

• 申請號: 201110181231.3
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102302404A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 楊燦軍;余暉;王東海
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61H1/00
• 分類號: A61H1/00;A61F4/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

1.行走式欠驅動型三自由度踝關節運動康復外骨骼，其特征是包括驅動機構、小腿固定機構、三自由度踝關節機構和足底支撐：

驅動機構包括由編碼器（1）、直流伺服電機（2）、聯軸器（8）、絲杠（11）和絲杠螺母（13）組成的直線傳動部分，由電機固定座（5）、長軸（7）、絲杠固定側支座（9）、支座固定件（10）、螺母固定件（12）和絲杠支持側支座（15）組成的支撐架部分，以及由短軸（14）、傳感器連接桿（16）、拉壓力傳感器（17）、鉸接件（18）、轉動銷軸（19）、軸承擋塊（21）和兩根踝關節連接桿（20）組成的旋轉運動部件，直流伺服電機（2）的轉軸通過聯軸器（8）與絲杠（11）固連，直流伺服電機固定在電機固定座（5）上，長軸（7）穿過支座固定件（10）和螺母固定件（12）的光孔，其一端與電機固定座（5）固連，另一端與絲杠支持側支座（15）的底面固定，支座固定件（10）固定在長軸（7）上，絲杠固定側支座（9）通過螺釘緊固在支座固定件（10）的槽內，絲杠（11）與絲杠固定側支座（9）固連，螺母固定件（12）與絲杠螺母（13）固連，絲杠（11）的末端與安裝在絲杠支持側支座（15）孔內的滾動軸承配合，實現轉動副，短軸（14）穿過絲杠支持側支座（15）的光孔，其一端與與螺母固定件（12）固連，另一端與傳感器連接桿（16）固連，傳感器連接桿（16）中間的螺紋孔與拉壓力傳感器（17）的一個螺紋軸緊固，拉壓力傳感器（17）的另一個螺紋軸與鉸接件（18）固連，轉動銷軸（19）的轉動軸與鉸接件（18）兩側孔內的滾動軸承配合，實現轉動副，兩根踝關節連接桿（20）的一端都與轉動銷軸（19）固連，其中一根踝關節連接桿（20）固定有軸承擋塊（21）；

小腿固定機構包括L型連接板（3）、由大U型連接塊（4）、小U型連接塊（22）、寬度調節板（23）、兩個小腿固定件（24）和小腿綁帶（25）組成的小腿固定部分以及兩根小腿支撐桿（26），L型連接板（3）一個面上有孔與固定在電機固定座（5）的銷軸相連，實現L型連接板（3）通過銷軸繞著電機固定座（5）轉動，L型連接板（3）的另一個面與大U型連接塊（4）端面固連，大U型連接塊（4）開口端的兩側邊和小U型連接塊（22）開口端的兩側邊均開有矩形槽，大U型連接塊（4）開口端與小U型連接塊（22）開口端相對，通過矩形槽用螺釘固連，矩形槽位置可調，寬度調節板（23）呈U型狀，開口端寬度大于底面寬度，小U型連接塊（22）的底面與寬度調節板（23）的底面固定，兩個小腿固定件（24）的一端分別與小腿綁帶（25）的兩端相連，兩個小腿固定件（24）的另一端均有開口槽，寬度調節板（23）開口端的兩側邊分別伸入兩個小腿固定件（24）的開口槽中用螺釘螺母固連，實現寬度調節，兩根小腿支撐桿（26）的一端分別與兩個小腿固定件（24）固連，另一端均設有轉軸，該兩根轉軸分別與兩根踝關節連接桿（20）孔內的軸承配合實現旋轉副；

三自由度踝關節機構包括額狀軸（28）、角接觸軸承套筒（29）、角接觸軸承端蓋（30）、垂直軸連接件（32）、垂直軸（33）和滾珠滾針軸承套筒（34），額狀軸（28）由同軸線相連的塊體（27）和中心軸（31）構成，額狀軸（28）的塊體與一根踝關節連接桿（20）固連，實現額狀軸（28）與小腿支撐桿（26）形成矢狀面旋轉副，額狀軸（28）的中心軸與角接觸軸承套筒（29）內的角接觸軸承配合組成額狀面旋轉副，角接觸軸承端蓋（30）的兩端分別與垂直軸連接件（32）的一端及角接觸軸承套筒（29）固連，垂直軸連接件（32）的另一端與垂直軸（33）的一個端面緊固，垂直軸（33）與滾珠滾針軸承套筒（34）內的滾珠滾針軸承配合組成水平面旋轉副；

足底支撐包括柔性綁帶（36）、綁帶固定件（37）和底板（38），底板（38）與滾珠滾針軸承套筒（34）固連，綁帶固定件（37）與底板（38）固連，柔性綁帶（36）固定在綁帶固定件（37）上。