[實用新型]一種封閉潤滑的仿生關節裝置

有效

• 申請號: 201120156371.0
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN202200304U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 趙德政
• 申請（專利權）人: 趙德政
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;A61F2/54;A61F2/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于機器人領域和人造關節領域中關節裝置的創新裝置，特別是該裝置增加了潤滑可多方向彎曲扭動同時還可限位控制是具有封閉潤滑的仿生關節裝置。裝置的外形和尺寸變化后可用于人體或其他動物的各部位關節。??

背景技術

背景技術現有諸多仿生關節大多采用金屬鉸接和各種復雜的螺釘和銷釘等限位制動控制、因采用較復雜的機械結構對尺寸和外型要求較嚴格，很難用于人體和大小變化的關節機構，沒有真正的仿制人體骨骼形狀，這使得機器人的機械關節和生物仿生關節的應用受到限制。此外，現有各類相關的仿生關節研究只是設法在如何改變鏈接和控制，其仿生程度比較低，特別是在生物人造仿生關節領域因潤滑的限制使得其推廣和發展受到限制。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種封閉潤滑的仿生關節裝置，它能夠起到模仿動物關節組織多方向彎曲扭動同時還可限位控制運動的功能，充分用于類人機器人或其它四肢動物機械技術中，使機器人其它四肢動物機械的活動更加靈活和自如。同時在醫用人造仿生關節領域如采用較好的防油硅橡膠等仿生材料，則也可在人體人造關節上使用潤滑脂或對人體無害的潤滑脂，解決人造關節的潤滑問題，使人造關節得到較好的推廣。在假肢上使用會成本低廉易于制作。?

本實用新型的目的是這樣實現的：一種封閉潤滑的仿生關節裝置，由主體仿生骨骼(1)、從動仿生骨骼(4)、彈性易伸縮腔殼體(2)、腔體密封卡箍(3)、彈性防震材料(5)、高強度耐磨自潤滑材料(6)和強力非彈性限位連接(7)構成封閉潤滑的仿生關節裝置，其特征是：在彈性易伸縮腔殼體(2)內填充潤滑脂(8)滿足高強度耐磨自潤滑材料(6)的潤滑要求，由潤滑脂（8）保持主體仿生骨骼(1)和從動仿生骨骼(4)之間的潤滑作用，彈性易伸縮腔殼體(2)、潤滑脂(8)保護高強度耐磨自潤滑材料(6)，同時保證關節裝置良好的彎曲扭動和滑動，由彈性易伸縮腔殼體(2)在彎曲和拉伸的情況下同樣保持腔體內潤滑脂不流失和潤滑，腔體密封卡箍(3)利用主體仿生骨骼(1)和從動仿生骨骼(4)的卡槽密封彈性易伸縮腔殼體(2)，同時在接觸面也使用膠粘，保持彈性易伸縮腔殼體(2)內的潤滑脂（8）不泄漏。裝置的外形和尺寸變化后可用于人體或其他動物的各部位關節。?

所述的彈性防震材料(5)用來減緩外部的沖擊和振動，高強度耐磨自潤滑材料(6)降低接觸面的摩擦力和延長使用壽命，強力非彈性限位連接(7)可根據彎曲方向的需要沿圓周多處位置設置，限制關節裝置的彎曲，強力非彈性限位連接(7)控制主體仿生骨骼(1)和從動仿生骨骼(4)兩部件之間的間隙尺寸。例如可在關節前部增加稍長的限位連接控制彎曲角度，在兩邊放置則是限位、防脫離和安全保護作用。通過改變關節的接觸面形狀也可改變關節的彎曲方向，如有兩個支點前、后彎曲的膝關節和球型有旋轉功能的髖關節等，彈性伸腔殼體的拉伸變形保護腔體內的潤滑脂不會外泄起到很好的潤滑作用；保證主從兩關節耐磨材料的潤滑。同時設置的防震彈性材料可很好的減緩各種沖擊，起到緩沖作用，保護關節的完好，減緩對其他器官的沖擊。

封閉潤滑的仿生關節裝置可適用于球型有旋轉功能的關節髖關節，髖關節可旋轉和多方向運動，在主體關節上采用螺紋連接（9）壓緊密封，保證腔體密封。?

本實用新型原理為：在每個封閉潤滑的柔性易拉伸的彈性保護腔體內仿生形狀的關節，可按照外部作用力的方向進行彎曲和扭動滑動，其仿生關節的基本結構完全類似人體關節的結構和彎曲扭動滑動功能，只要改變尺寸和外型就可模仿人體和其他動物各個部位的關節，用于類人機器人或其它類四肢動物機械技術領域當中。本實用新型能夠起到模仿動物關節彎曲、伸縮、扭動、限位的各種功能，充分用于類人機器人或其它四肢動物機械技術中，使機器人或其它四肢動物機械的活動更加靈活和自如。同時隨材料科學的進步還可用于醫用人造仿生關節領域人體替代關節。?

附圖說明

圖1是本實用新型封閉潤滑的仿生關節裝置剖視結構示意圖；?

圖2是本實用新型仿生關節彈性伸縮腔體處于關節包覆狀態。

圖3是本實用新型膝關節兩個接觸點前后彎曲關節的剖視結構示意圖；?

圖4是本實用新型球型有旋轉功能的髖關節的剖視結構示意圖。

圖5是收縮狀態的剖視結構示意圖；標出圖示關節非彈性限位連接的位置、此位置可根據彎曲需要沿圓周方向設置。

圖6是收縮狀態的俯視圖。

具體實施方式