[發明專利]仿生人力智能驅動裝置

有效

• 申請號: 201310308916.9
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103332257A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 黃東子
• 申請（專利權）人: 黃東子
• 主分類號: B62M1/12
• 分類號: B62M1/12;B63H16/20
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術領域

本發明涉及一種智能驅動裝置，更具體地說，它涉及仿生人力智能驅動裝置，屬于交通工具技術領域。

背景技術

由于環境污染問題日益受到國際社會的關注，尋找清潔能源和常規能源交通工具的節能減排成為現在最為熱門的研究課題之一，人力車（船）不需要使用燃燒式能源，也不需要使用鋰電池、太陽能光伏電池板等在生產過程仍會產生污染物的部件，是真正環保的交通工具，人力發電既可以發電供給低耗能的家電用品，又可以健身，發電過程中又沒有污染排放，也是一種兩全其美的環保節能解決方案。但由于人體獨特的生理構造，至今沒有一種人力交通工具能夠把人體全身的力量，包括左右前臂、左右上臂、左右大腿、左右小腿八個部分的力量全部有效地同時收集起來作為驅動力，所以人力車（船）的速度一直被局限在較低的水平，成為阻礙人力車（船）作為主流交通工具的重要因素。

現有的兩輪或三輪人力車運作均靠人體左右腿交替踩踏轉動前齒輪（大牙盤），再通過鏈條將動力傳遞至變速器（一般在后輪）進行轉速變換，從而驅動后輪轉動令人力車前進；行進中靠手部不斷轉動前輪的把手來維持車身平衡和轉向，轉向時人力車整體（含車身及車輪）均需向內彎方向傾斜以克服離心力，由于在現有技術中人力車通常為前后兩輪，轉彎時，易造成倒地等意外事故，造成人身傷害。變速則一般通過手部扳動變速控制桿引起傳動鏈條在不同齒數的齒輪間移動來實現，這需要駕駛者手部使出不小的力量，既分散注意力又不利于前后兩輪車的車身平衡。制動一般通過磨損剎車皮阻止車輪轉動來實現，制動時都是利用剎車片與車輪摩擦而達到制動目的的，其是將動能轉變為熱能，熱量再散發至空氣中，所以該熱量無法回收利用，這造成了人力動能的一種浪費，這樣變相地浪費了能源，不利于環境保護；另外，人力車、船等在制動后再重新起動時，一般都需要給予較大的動力，需要消耗駕駛人員較大的體力，而且在剎車過車中剎車片與車輪摩擦過程中需要不斷地磨損剎車皮，造成機械使用壽命縮短，后續維護麻煩，增加了生產成本。以上這些問題都嚴重制約著人力車的廣泛使用。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的上述不足，提供一種四肢可以同時運動能夠收集人體做跑步動作時產生的力量，輸出動能大，安全性能高，且實現智能變速和轉向時智能控制重心傾角的仿生人力智能驅動裝置。

本發明的技術方案是這樣的：該仿生人力智能驅動裝置，包括支架，在支架上活動設有動力驅動軸，支架設有與人體四肢相適應的驅動單元，所述的驅動單元又分為兩組手臂驅動單元和兩組腿部驅動單元，兩組手臂驅動單元和兩組腿部驅動單元對稱設置在支架的垂直中心線兩邊，所述的手臂驅動單元包括手臂驅動搖桿和前臂驅動搖桿，手臂驅動搖桿和前臂驅動搖桿之間鉸接連接，手臂驅動搖桿上端與活動設置在支架上的手臂驅動軸連接，手臂驅動軸通過一錐形齒輪和豎向傳力軸的錐形齒輪嚙合；前臂驅動搖桿通過傳動機構與設置在手臂驅動搖桿的驅動齒輪聯動，驅動齒輪與設置在驅動軸上的固定齒輪嚙合；所述的腿部驅動單元包括大腿驅動搖桿和小腿驅動搖桿，大腿驅動搖桿和小腿驅動搖桿之間鉸接連接，大腿驅動搖桿上端與活動設置在支架上的腿部驅動軸連接，腿部驅動軸通過一錐形齒輪和豎向傳力軸的錐形齒輪嚙合；小腿驅動搖桿通過第二傳動機構與設置在大腿驅動搖桿的第二驅動齒輪聯動，第二驅動齒輪與設置在腿部驅動軸上的第二固定齒輪嚙合；豎向傳力軸通過傳動軸與動力驅動軸聯動。

上述的仿生人力智能驅動裝置，所述的傳動機構為平行四邊形的拉桿機構，通過一設置在拉桿機構和前臂驅動搖桿之間的驅動桿聯動，拉桿機構活動連接在手臂驅動搖桿側面；所述的第二傳動機構為平行四邊形的第二拉桿機構，通過一設置在第二拉桿機構和小腿驅動搖桿之間的第二驅動桿聯動，第二拉桿機構活動連接在大腿驅動搖桿側面。

上述的仿生人力智能驅動裝置，所述的支架上設有安裝儲放能機構的支承軸，所述的儲放能機構至少包括一設置在支承軸上的驅動錐形齒輪和與驅動錐形齒輪聯動的儲能卷簧，儲能卷簧的外端與支架固定連接；所述的動力輸出軸上設有第一齒輪和至少一個與第一齒輪聯動的傳能錐形齒輪；所述的支架上還設有至少一制動杠桿，制動杠桿中部與車體支架鉸接，制動杠桿的后端連接手制動拉線，制動杠桿上設有縱向軸，縱向軸兩端分別設有從動錐形齒輪和主動錐形齒輪；手制動拉線連接設置在前臂驅動搖桿前端的制動握把，牽拉手制動拉線使制動杠桿旋轉并帶動從動錐形齒輪與驅動錐形齒輪嚙合及主動錐形齒輪與傳能錐形齒輪嚙合；所述的制動杠桿還設有回位扭簧，在支承軸上設有放能齒輪與第一齒輪通過換向齒輪聯動，在放能齒輪與支承軸之間設有棘輪。