[發明專利]用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人

有效

• 申請號: 201710050373.3
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106826763B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 朱延河;趙思愷;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高志光

1.用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：它包括變力矩驅動裝置、左腿、右腿和傳動組件；左腿和右腿分別包括大腿(9)和小腿(10)；

所述變力矩驅動裝置包括電機(1)、支撐架(13)和驅動轉盤(4)；所述傳動組件包括兩條繩索(7)、兩根鮑登線管(12)和兩個鮑登線管固定接頭(8)；

所述驅動轉盤主要由連接為一體的凸輪絞盤分界盤(4-2)和兩個凸輪絞盤(4-1)組成；凸輪絞盤分界盤(4-2)和兩個凸輪絞盤(4-1)加工有驅動轉盤軸(4-3)，兩個所述凸輪絞盤(4-1)對稱設置；所述凸輪絞盤分界盤(4-2)與兩個所述凸輪絞盤(4-1)之間分別加工有用于纏繞繩索(7)的繩索槽(4-1-1)，兩個繩索槽(4-1-1)內的繩索(7)的纏繞方向相反；所述驅動轉盤軸(4-3)轉動安裝在所述支撐架(13)上，所述電機(1)的輸出軸固裝在驅動轉盤軸(4-3)的軸孔內，所述電機(1)通過電機連接法蘭盤(2)固裝在所述支撐架(13)上；所述大腿(9)和所述小腿(10)轉動連接，所述大腿(9)的背側設有鮑登線管導向孔道(9-1)；所述支撐架(13)上固裝有兩個所述鮑登線管固定接頭(8)；鮑登線管(12)的一端通過鮑登線管固定接頭(8)固定，鮑登線管(12)穿設在鮑登線管導向孔道(9-1)內，鮑登線管(12)的另一端固定在所述鮑登線管導向孔道(9-1)的下端口處，繩索槽(4-1-1)內繩索(7)的一端纏繞固定在所述繩索槽(4-1-1)上，繩索(7)穿設在鮑登線管(12)內，繩索(7)的另一端固接在所述小腿(10)的背側。

2.根據權利要求1所述的用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：所述繩索(7)為鋼絲繩或凱夫拉繩或碳纖維繩。

3.根據權利要求1或2所述的用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：大腿(9)和小腿(10)均由輕質彈性材料制成。

4.根據權利要求3所述的用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：所述支撐架(13)包括支撐外殼(3)和支撐外殼端蓋(5)；所述支撐外殼端蓋(5)安裝在所述支撐外殼(3)上，所述驅動轉盤軸(4-3)布置在所述支撐外殼(3)內并轉動安裝在所述支撐外殼(3)和所述支撐外殼端蓋(5)上，所述電機(1)通過電機連接法蘭盤(2)固裝在所述支撐外殼(3)上，兩個所述鮑登線管固定接頭(8)固裝在所述支撐外殼(3)上。

5.根據權利要求4所述的用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：所述變力矩驅動裝置還包括兩個繩索導輪(6)，兩個所述繩索導輪(6)安裝在所述支撐外殼(3)上，且兩個所述繩索導輪(6)與兩個所述鮑登線管固定接頭(8)一一對應布置，繩索(7)支撐在所述繩索導輪(6)上。

6.根據權利要求5所述的用于攀登過程膝關節助力的柔性外骨骼機器人，其特征在于：所述電機(1)為伺服電機。