[實用新型]一種康復機器人膝關節傳動機構

有效

• 申請號: 201721508145.8
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN208611257U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 楊曄;王增武;張瀚橋;賀琛;單丁;馬瑞
• 申請（專利權）人: 中航創世機器人（西安）有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本實用新型提供了一種康復機器人膝關節傳動機構，包括大腿骨、膝骨彎節、軸承、芯軸、傳導撥叉、角位移傳感器和傳感器座，所述的大腿骨一端和膝骨彎節一端通過芯軸鉸接，芯軸軸線垂直于大腿骨軸線和膝骨彎節軸線所在平面；所述的芯軸與所述大腿骨一端通過若干軸承連接，芯軸與所述膝骨彎節一端過盈配合；所述的角位移傳感器通過傳感器座安裝在大腿骨上；所述的芯軸內部固連傳導撥叉，傳導撥叉的周固連角位移傳感器的輸入軸。本實用新型連接可靠，體積小，便于布局，運動平穩。

技術領域

本發明涉及康復醫療機器人技術領域，具體為一種康復機器人膝關節傳動機構。

背景技術

我國人口眾多，腦癱腦中風患者眾多，人口老齡化日趨嚴重，每年有大量患者需要進行康復醫療訓練。對肢體殘疾患者目前最有效的訓練方式是采用外骨骼機器人對患者進行助力訓練，其主要特點是將人體腿部固定于外骨骼機構，通過外骨骼機構關節處的電機來驅動人體腿部，進行康復訓練。

因此，康復醫療機器人的核心部件為關節傳動機構。目前，膝關節機構普遍存在膝關節機構復雜、體積大、位置布局困難等問題。因此迫切需要一種連接可靠、體積小、便于布局、運動平穩的膝關節機構。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種康復機器人膝關節傳動機構，連接可靠，體積小，便于布局，運動平穩。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種康復機器人膝關節傳動機構，包括大腿骨、膝骨彎節、軸承、芯軸、傳導撥叉、角位移傳感器和傳感器座。

所述的大腿骨一端和膝骨彎節一端通過芯軸鉸接，芯軸軸線垂直于大腿骨軸線和膝骨彎節軸線所在平面；所述的芯軸與所述大腿骨一端通過若干軸承連接，芯軸與所述膝骨彎節一端過盈配合；所述的角位移傳感器通過傳感器座安裝在大腿骨上；所述的芯軸內部固連傳導撥叉，傳導撥叉的周固連角位移傳感器的輸入軸。

所述的芯軸內部有兩個周向相距180度的豎槽，豎槽平行于芯軸軸線，豎槽內裝入傳導撥叉。

本發明的有益效果是：通過位于芯軸內部的傳導撥叉，使得同一個關節處既傳遞運動又同時將轉動信號精確輸入角位移傳感器，無需在關節外部增加連接機構，將轉動信號傳遞給角位移傳感器，合理利用空間，機構簡單、連接可靠，因此本發明具備了結構緊湊，性能可靠，運動平穩良好品質。

附圖說明

圖1是本發明的機構爆炸圖；

圖2是本發明的機構剖視圖；

圖中，1-大腿骨，2-膝骨彎節，3-軸承，4-軸套，5-芯軸，6-傳導撥叉，7-軸承蓋，8-螺絲，9-角位移傳感器，10-傳感器座，11-螺絲，12-螺絲。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限于下述實施例。

如圖1所示，本發明所述的膝關節傳動機構主要由大腿骨1、膝骨彎節2、軸承3、軸套4、芯軸5、傳導撥叉6、軸承蓋7、螺絲8、角位移傳感器9、傳感器座10、螺絲11、螺絲12組成。

芯軸5與膝骨彎節2之間通過過盈配合而固定連接，芯軸5內部有兩個相距180度的豎槽，豎槽內裝入傳導撥叉6。傳導撥叉6的軸穿過軸承蓋7的孔伸入角位移傳感器9的中心軸孔中。傳導撥叉6與角位移傳感器9通過過盈配合固定連接，角位移傳感器9的殼體被螺絲12在背面固定在傳感器座10上，傳感器座10被螺絲11固定到大腿骨1上。當膝骨彎節2與大腿骨1之間有相對轉動時，由于膝骨彎節2與芯軸5之間是過盈配合，運動通過兩個軸承平滑地傳遞到芯軸5，從而帶動芯軸5內部豎槽中的傳導撥叉6轉動，并將精確的轉動角度信號傳遞給角位移傳感器9，達到了同一個關節處既傳遞運動又同時將轉動信號精確輸入角位移傳感器的目的。

如圖2所示，本發明的實施例中，兩個軸承3安裝在大腿骨1的圓形凸緣內兩側的軸肩上，芯軸5從兩個軸承3和膝骨彎節2中穿過。芯軸5與膝骨彎節2之間是采用過盈配合方式來固定連接，以便精確傳遞膝骨彎節2的轉動角位移信號。芯軸5內部有兩個相距180度的豎槽，豎槽內裝入傳導撥叉6。傳導撥叉6的軸穿過軸承蓋7的孔伸入角位移傳感器9的中心軸孔中，采用過盈配合方式使角位移傳感器9的軸和傳導撥叉6固定連接。因此，通過傳導撥叉6，將膝骨彎節2的轉動傳遞給角位移傳感器9的軸。為了便于安裝及結構緊湊，軸承蓋7上也有兩個相距180度的直槽與芯軸5的豎槽對應，以便將傳導撥叉6裝入芯軸5內部。角位移傳感器9被螺絲12在背面固定在傳感器座10上，傳感器座10被螺絲11固定到大腿骨1上。軸套4位于軸承3與膝骨彎節2之間，芯軸5的左端有一周凸緣將左端軸承3壓緊，芯軸5的右端安裝軸承蓋7并用螺絲8壓緊，使兩個軸承3與芯軸5之間牢固連接，消除了可能的間隙和運動不平穩。當膝骨彎節2與大腿骨1之間有相對轉動時，由于膝骨彎節2與芯軸5之間是過盈配合，運動通過兩個軸承平滑地傳遞到芯軸5，從而帶動芯軸5內部豎槽中的傳導撥叉6轉動，并將精確的轉動角度信號傳遞給角位移傳感器9，消除了軸向和徑向的傳導誤差，達到了同一個關節處既傳遞運動又同時將轉動信號精確輸入角位移傳感器的目的。具備了結構緊湊，最大限度利用尺寸空間，性能可靠，運動平穩，角度信號精確的良好品質。