[發明專利]一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置

有效

• 申請號: 202010547210.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111571574B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 柳鍇;何杰;宋雨桐;熊蔡華;孫容磊
• 申請（專利權）人: 湖北英特搏智能機器有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J9/12;A61H1/02
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 胡振宇

本發明涉及一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置，包括伸縮運動機構及鋼絲繩長度補償機構，伸縮運動機構包括底板及設于底板上的電機?減速器，電機?減速器輸出端安裝有齒輪齒條機構一，齒輪齒條機構一的輸出端固定在升降板上；鋼絲繩長度補償機構包括安裝在電機?減速器輸出端的齒輪齒條機構二，齒輪齒條機構二通過線軌滑塊組件二與底板滑動連接，線軌滑塊組件二經滑輪組與升降板連接，鋼絲繩的一端連接配重模塊，鋼絲繩的另一端繞過滑輪組與患者手臂連接。本申請的一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置，采用齒輪齒條機構加上滑輪組結構，實現鋼絲繩的自動張緊。

技術領域

本發明涉及康復機器人技術領域，特別是涉及一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置。

背景技術

在醫療機器人中，為了使執行機構的結構更加緊湊、動力利用率更高，經常將動力輸出裝置(如電機-減速器模塊)安置于遠離執行機構的機架上，使用繩索(如鋼絲繩)將動力傳輸至運動執行機構。上肢康復機器人在工作過程中，除了要克服機械臂自重，還需為患者提供較大的輔助力，因此，將電機-減速器和配重模塊布置于機架上可減輕機械臂的重量、提高動力利用效率。利用鋼絲繩實現遠距離動力傳輸，關鍵是合理設計鋼絲繩的空間布局。在實踐中，采用滑輪實現鋼絲繩空間布局可有效降低摩擦力，減少動力損耗。由于電機-鋼絲繩-?滑輪-驅動關節傳動鏈較長，中間會經過伸縮機構(實現整個機械臂的升降以滿足不同身高的患者)，機器人工作過程中電機或者配重與驅動關節之間的鋼絲繩長度會發生改變，從而使鋼絲繩傳動失效。

因此，需要設計出一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置，以解決機械臂升降導致的鋼絲繩長度變化問題。

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明提出了一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置，解決現有康復機器人在控制機械臂升降過程中，因鋼絲繩長度變化導致傳動失效的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種具備繩索自動張緊功能的伸縮運動裝置，包括伸縮運動機構及鋼絲繩長度補償機構，

所述伸縮運動機構包括底板及設于所述底板上的電機-減速器，所述電機-減速器輸出端安裝有齒輪齒條機構一，所述齒輪齒條機構一的輸出端固定在升降板上；

所述鋼絲繩長度補償機構包括安裝在電機-減速器輸出端的齒輪齒條機構二，所述齒輪齒條機構二通過線軌滑塊組件二與底板滑動連接，所述線軌滑塊組件二經滑輪組與升降板連接，鋼絲繩的一端連接配重模塊，所述鋼絲繩的另一端繞過所述滑輪組與患者手臂連接。

進一步的，所述線軌滑塊組件二經動輪安裝板連接滑輪組，所述滑輪組包括動輪、滾輪一、滾輪二、滾輪三，所述動輪固定在動輪安裝板上，所述動輪兩側安裝有滾輪二、滾輪三，所述滾輪二、滾輪三均與底板連接固定，所述滾輪一安裝在升降板上，所述鋼絲繩的首端連接配重模塊，所述鋼絲繩的尾端依次繞過滾輪三、動輪、滾輪二、滾輪一后與患者手臂連接。

進一步的，所述齒輪齒條機構一包括安裝在電機-減速器輸出端的大齒輪，所述大齒輪與升降板上的齒條一配合；所述齒輪齒條機構二包括安裝在電機-減速器輸出端的小齒輪，所述小齒輪與齒條二配合，所述齒條二安裝在齒條安裝條上，所述齒條安裝條通過線軌滑塊組件二與底板滑動連接。

進一步的，所述大齒輪、小齒輪同軸設置，所述大齒輪與小齒輪的齒數比為2:1；

所述升降板垂直底板所在方向設置，所述齒條安裝條相對升降板垂直設置；所述鋼絲繩連接配重塊后垂直向上伸展與滾輪三相切，從其后半圓繞過；垂直向前伸展與動輪相切，從其前半圓繞過；垂直向后伸展與滾輪二相切，從其后半圓繞過；垂直向上伸展與滾輪一相切，并從其前向后繞出與患者手臂連接。