[發明專利]一種電液混合驅動的外骨骼裝置

有效

• 申請號: 201810515794.3
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108670731B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 權龍;葛磊;劉彪;張旭飛;王波;李澤鵬
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

1.一種電液混合驅動的外骨骼裝置，包括載荷板(27)、腰帶(28)、左腿(40)、右腿(39)、左腿髖關節驅動器(34)、左腿膝關節驅動器(36)、右腿髖關節驅動器(29)、右腿膝關節驅動器(31)和第I液壓驅動回路(41)，左腿和右腿結構相同，均包括大腿(30)、小腿(32)、腳(33)、髖曲關節(35)、膝關節(37)和踝關節(38)，載荷板、腰帶與大腿之間通過髖曲關節相連，大腿與小腿之間通過膝關節相連；其特征在于：

所述的左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器是液壓機械缸(11)，其中，液壓機械缸包括第Ⅱ變量泵/馬達(16)、第Ⅱ傳動箱(17)和第Ⅱ機械缸(18)；第Ⅱ變量泵/馬達和第Ⅱ傳動箱的輸入端同軸連接，第Ⅱ傳動箱的輸出端和第Ⅱ機械缸的輸入端同軸連接；第Ⅱ變量泵/馬達通過第Ⅱ傳動箱連接至第Ⅱ機械缸；

所述的第I液壓驅動回路包括：動力源(1)，主液壓泵(2)，第I過濾器(3)，油箱(4)，第I溢流閥(5)，第I單向閥(6)，第II溢流閥(7)，第I蓄能器(8)，壓力傳感器(9)，高壓管路(19)，低壓管路(20)，第II單向閥(21)，第III單向閥(22)，第II過濾器(23)，第II蓄能器(24)，第III溢流閥(25)，壓力切換閥(26)；所述動力源與主液壓泵機械聯接，主液壓泵的吸油口通過第I過濾器與油箱連通，主液壓泵的出油口P同時與第I單向閥的進油口和第I溢流閥的進油口連通，第I溢流閥的出油口與油箱連通；第I單向閥的出油口同時與壓力切換閥的第I工作油口C、壓力傳感器和高壓管路連通；壓力切換閥的第II工作油口D與第I蓄能器的出油口、第II溢流閥的進油口連通，壓力切換閥的第III工作油口E與第II蓄能器的出油口、第III溢流閥的進油口連通，第II溢流閥、第III溢流閥的出油口分別與油箱連通；左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器的第I工作口B與高壓管路連通，左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器的第II工作口T2與低壓管路連通，低壓管路與第II單向閥的進油口和第III單向閥的出油口連通，第II單向閥的出油口與油箱連通，第III單向閥通過第II過濾器與油箱連通。

2.一種電液混合驅動的外骨骼裝置，包括載荷板、腰帶、左腿、右腿、左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器和第II液壓驅動回路，左腿和右腿結構相同，均包括大腿、小腿、腳、髖曲關節、膝關節和踝關節，載荷板、腰帶與大腿之間通過髖曲關節相連，大腿與小腿之間通過膝關節相連；其特征在于：

所述的左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器是電液機械缸(10)，其中，電液機械缸包括第Ⅰ變量液壓泵/馬達(11)、電機(12)、第Ⅰ傳動箱(13)和第Ⅰ機械缸(14)；第Ⅰ變量液壓泵/馬達、電機和第Ⅰ傳動箱的輸入端同軸連接，連接的方式是第Ⅰ變量液壓泵/馬達-電機-第Ⅰ傳動箱輸入端或電機-第Ⅰ變量液壓泵/馬達-第Ⅰ傳動箱輸入端；第Ⅰ傳動箱的輸出端和第Ⅰ機械缸的輸入端同軸連接；第Ⅰ變量液壓泵/馬達與電機通過第Ⅰ傳動箱連接至第Ⅰ機械缸；

所述的第II液壓驅動回路包括：動力源，主液壓泵，第I過濾器，油箱，第I溢流閥，第I單向閥，第II溢流閥，第I蓄能器，壓力傳感器，高壓管路，低壓管路，第II單向閥，第III單向閥，第II過濾器；所述動力源與主液壓泵機械聯接，主液壓泵的吸油口通過第I過濾器與油箱連通，主液壓泵的出油口P同時與第I單向閥的進油口和第I溢流閥的進油口連通，第I溢流閥的出油口與油箱連通；第I單向閥的出油口同時與第II溢流閥進油口、壓力傳感器、第I蓄能器和高壓管路連通；左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器的第I工作口A與高壓管路連通，左腿髖關節驅動器、左腿膝關節驅動器、右腿髖關節驅動器、右腿膝關節驅動器的第II工作口T1與低壓管路連通，低壓管路與第II單向閥的進油口和第III單向閥的出油口連通，第II單向閥的出油口與油箱連通，第III單向閥通過第II過濾器與油箱連通。

3.根據權利要求1或2所述的一種電液混合驅動的外骨骼裝置，其特征在于：所述的主液壓泵是恒壓變量泵、恒功率變量泵、比例恒壓泵或電比例變排量泵中的一種。