[發明專利]基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置

在審

• 申請號: 201910013929.0
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN111415562A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李健;劉向東;陳振;邵立偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;中山市北京理工大學研究院
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王海燕

1.一種基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：包括底座、驅動關節、彈性單元、差分驅動錐齒輪系和輸出連桿，所述驅動關節為兩個，分別設置在所述底座的兩個支撐板上，所述差分驅動錐齒輪系設置在兩個所述支撐板之間，所述差分驅動錐齒輪系的兩個主動錐齒輪分別通過錐齒輪輸入軸與所述彈性單元的十字輪輻輸出件連接，所述彈性單元的運動輸入件與所述驅動關節的關節輸出軸傳動連接，所述輸出連桿與所述差分驅動錐齒輪系的被動錐齒輪傳動連接，兩個所述主動錐齒輪均與所述被動錐齒輪嚙合。

2.根據權利要求1所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述驅動關節包括關節電機和諧波減速器，所述關節電機的電機軸通過鍵與所述諧波減速器的波發生器連接，所述諧波減速器的柔輪與所述關節輸出軸連接，所述關節電機的電機軸為空心軸，所述柔輪的角位移測量軸貫穿所述電機軸，所述角位移測量軸的末端設有光電碼盤，所述光電碼盤用于測量所述柔輪的角位移。

3.根據權利要求2所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述彈性單元包括所述運動輸入件、扇形連接塊、直線壓縮彈簧、所述十字輪輻輸出件和位置傳感器，所述扇形連接塊為四個均布于所述運動輸入件的內部上，所述扇形連接塊的兩側通過所述直線壓縮彈簧與所述十字輪輻輸出件連接；所述扇形連接塊和所述十字輪輻輸出件上均設有彈簧導向柱，所述位置傳感器設置在所述十字輪輻輸出件的一側，所述位置傳感器用于測量所述彈性單元的彈性變形量。

4.根據權利要求3所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述關節輸出軸通過鍵連接有主動齒輪，所述運動輸入件連接有傳動軸，所述傳動軸通過鍵連接有從動齒輪，所述主動齒輪與所述從動齒輪嚙合。

5.根據權利要求3所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述運動輸入件通過交叉滾子軸承與所述支撐板連接，所述交叉滾子軸承的內外圈分別卡接在與所述支撐板連接的擋圈內。

6.根據權利要求1或3所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述運動輸入件通過軸承與所述主動錐齒輪連接，所述錐齒輪輸入軸與所述主動錐齒輪通過鍵連接，所述主動錐齒輪的端面抵在所述錐齒輪輸入軸的軸肩一側，所述軸肩的另一側通過推力球軸承與所述運動輸入件連接，所述錐齒輪輸入軸的端部與所述十字輪輻輸出件連接。

7.根據權利要求6所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：所述被動錐齒輪套設在支撐軸的一端，所述支撐軸的另一端通過雙列深溝球軸承連接有輔助錐齒輪，兩個所述主動錐齒輪均與所述輔助錐齒輪嚙合，所述輔助錐齒輪能夠相對于所述支撐軸自由轉動，所述支撐軸的兩側連接有傳動法蘭，所述輸出連桿的兩端分別與所述傳動法蘭連接，所述被動錐齒輪與所述傳動法蘭傳動連接。

8.根據權利要求1所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：兩個所述關節輸出軸的軸線相反且相互平行，并垂直于所述支撐板，兩條所述軸線所在的平面平行于所述底座的底板。

9.根據權利要求1所述的基于柔性差分驅動的坐位腰椎手法培訓的機械模擬裝置，其特征在于：還包括軀干和控制器，所述軀干的下端與所述輸出連桿相連，所述軀干的上端用于裝設頭部模型，所述控制器設置在所述軀干上，所述控制器用于控制所述驅動關節。

10.根據權利要求1所述的柔性差分驅動腰椎運動模擬裝置，其特征在于：還包括基座，所述基座包括高度調整連桿、固定支座和配重塊，所述高度調整連桿的上端與所述底座連接，所述高度調整連桿的下端穿設在所述固定支座內部并能夠在所述固定支座內上下滑動，所述高度調整連桿通過螺栓與所述固定支座連接，所述固定支座設置在所述配重塊上。