[發明專利]適用于腰部康復機器人的傳動機構及控制方法

有效

• 申請號: 201711360989.7
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107928988B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 訾斌;李舒怡;陳橋;孫智
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B22/04
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 胡治中

1.適用于腰部康復機器人的傳動機構，腰部康復機器人包括底板（3）、橫梁（7）、繩索（6）和腿部運動組件；其特征在于：

本傳動機構由卷繩機構（4）和導向機構（5）兩部分組成；其中，在底板（3）上配有卷繩機構（4），在橫梁（7）上配有導向機構（5）；

繩索（6）的一端與卷繩機構（4）相連接，繩索（6）的另一端穿過導向機構（5）后與腿部運動組件相連接；

導向機構（5）能夠旋轉，通過導向機構（5）對繩索（6）的運動方向進行限定，防止繩索（6）在運動時發生偏移；

卷繩機構（4）能在一個以上的維度方向移動，對繩索（6）的偏移進行補償；卷繩機構（4）有夾繩的功能，能夠夾緊或松開繩索（6）；所述卷繩機構（4）包括直流電機（401）、減速器（402）、第一直齒傘齒輪（403）、第二直齒傘齒輪（404）、第一支架（405）、第二支架（412）、支撐架端蓋（413）、卷筒（414）、滾珠花鍵副（415）和夾繩裝置；其中，

直流電機（401）經減速器（402）與第一直齒傘齒輪（403）相連；第一直齒傘齒輪（403）與第二直齒傘齒輪（404）相嚙合；

第一支架（405）和第二支架（412）均含有軸承；滾珠花鍵副（415）的軸的兩端分別與第一支架（405）內的軸承、第二支架（412）內的軸承配合；在靠近第二支架（412）一側的滾珠花鍵副（415）的軸的端部設有端蓋（413）；卷筒（414）固定在滾珠花鍵副（415）的外筒上；在滾珠花鍵副（415）下方有夾繩裝置；通過夾繩裝置鎖住或放開卷筒（414）；導向機構（5）包括菱形軸承（501）、滑輪支撐架（502）和滑輪（503）；其中，在菱形軸承（501）的頂部設有滑輪支撐架（502），在滑輪支撐架（502）上配有滑輪（503）；滑輪支撐架（502）上端呈U形，其下端有一豎直向下伸出的軸；繩索（6）的力帶動滑輪（503）和滑輪支撐架（502）繞軸偏轉，使滑輪（503）和滑輪支撐架（502）保持和繩索在同一平面內。

2.根據權利要求1所述的適用于腰部康復機器人的傳動機構，其特征在于：菱形軸承（501）固定在橫梁（7）上；滑輪（503）安裝在滑輪支撐架（502）中；滑輪支撐架（502）與菱形軸承（501）相配合。

3.根據權利要求2所述的適用于腰部康復機器人的傳動機構，其特征在于：夾繩裝置包括絲杠軸（407）、滑塊螺母（408）、活塞（409）、液壓缸（410）、第一支撐架（411）、夾緊塊（416）、聯軸器（417）和第二電機（418），其中，

夾緊塊（416）底端和液壓缸（410）固定連接；液壓缸（410）與活塞（409）相配合，活塞（409）與滑塊螺母（408）相連接；活塞（409）的軸線與滑塊螺母（408）的軸線相互垂直；滑塊螺母（408）與絲杠軸（407）相配合；絲杠軸（407）的兩端分別與一個支撐架（411）相連接；絲杠軸（407）的一端穿過支撐架（411）后，經聯軸器（417）與第二電機（418）相連接。

4.根據權利要求1所述的適用于腰部康復機器人的傳動機構，其特征在于：在每根繩索（6）上均設有拉力傳感器；在每個夾緊塊（416）上均設有紅外位移傳感器；在每個卷筒（414）的兩端均設有應變片；拉力傳感器、紅外位移傳感器、應變片均與工控機相連接；直流電機（401）和第二電機（418）均經電機驅動器與工控機相連接。

5.根據權利要求4所述的適用于腰部康復機器人的傳動機構，其特征在于：底板（3）為矩形；在底板（3）的四邊分別設有一個卷繩機構（4）；橫梁（7）共同圍成一個矩形結構件；在由橫梁（7）所圍成的矩形結構件的四角分別設有一個導向機構（5）；在框架的四面分別配有一個氣動人工肌肉（2）。