[發明專利]一種用于康復機器人的肘部外骨骼

有效

• 申請號: 202010694259.6
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111803329B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張福海;付宜利;林樂庚;楊磊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種用于康復機器人的肘部外骨骼，其特征在于：它包括前臂模塊(1)、上臂模塊(2)和傳動驅動機構(3)；

上臂模塊(2)通過內置的被動補償機構與前臂模塊(1)帶有的兩個扭簧機構連接在一起；前臂模塊(1)和上臂模塊(2)之間為鮑登線和扭簧的拮抗布置方式，用于控制肘關節的彎曲和伸展運動；

傳動驅動機構(3)將動力通過鮑登線傳遞給前臂模塊(1)，控制肘關節的彎曲運動；

前臂模塊(1)包括兩個前臂外殼(1-1)和線輪環機構(1-2)，兩個前臂外殼(1-1)插裝在線輪環機構(1-2)上；

兩個扭簧機構對稱布置在兩個前臂外殼(1-1)兩側，每個所述扭簧機構包括前臂母連桿(1-31)、前臂子連桿(1-32)、前臂連桿蓋(1-33)、扭簧外殼(1-34)、扭簧(1-35)和扭簧蓋(1-36)；前臂母連桿(1-31)與線輪環機構(1-2)連接，前臂子連桿(1-32)的一端與前臂母連桿(1-31)連接且二者長度方向長度可調，前臂子連桿(1-32)的另一端與扭簧外殼(1-34)配合，扭簧(1-35)的一端插入前臂子連桿(1-32)另一端的凹槽內被固定，另一端插入扭簧外殼(1-34)的凹槽內被固定，扭簧蓋(1-36)與扭簧外殼(1-34)固定并蓋住扭簧(1-35)，前臂子連桿(1-32)繞扭簧外殼(1-34)的軸線可旋轉，前臂子連桿(1-32)另一端的中部軸線處還固定有磁鋼，霍爾傳感器固定于扭簧蓋(1-36)上并與磁鋼相對設置；

所述上臂模塊(2)包括上臂后外殼(2-1)和上臂前外殼(2-2)；被動補償機構包括軸承桿(2-31)、軸承固定件(2-32)、滑軌連接件(2-33)、環形滑軌(2-34)、兩個推力軸承(2-35)、兩個線性滑軌(2-36)、兩個滑軌蓋片(2-37)、兩個環形滑軌固定件(2-38)、兩個上臂上連桿(2-39)、兩個雙向調節螺桿(2-40)、兩個上臂下連桿(2-41)和四個滑輪(2-42)；

上臂后外殼(2-1)與上臂前外殼(2-2)扣合固定，位于上臂后外殼(2-1)內側的兩個推力軸承(2-35)之間套著軸承桿(2-31)，被軸承固定件(2-32)固定，軸承固定件(2-32)固定在上臂后外殼(2-1)上，軸承桿(2-31)帶有的圓盤外沿做有兩個插槽，兩個線性滑軌(2-36)插入兩個插槽并被固定，每個線性滑軌(2-36)可在對應的兩個滑輪(2-42)之間滑動，每兩個滑輪(2-42)通過滑軌蓋片(2-37)限位在滑軌連接件(2-33)上轉動，兩個環形滑軌固定件(2-38)固定在滑軌連接件(2-33)上，兩個環形滑軌固定件(2-38)扣合住環形滑軌(2-34)，環形滑軌(2-34)上下帶有的限位柱(2-341)插入兩個環形滑軌固定件(2-38)的環形孔內，環形滑軌(2-34)可水平旋轉移動；環形滑軌(2-34)與兩個上臂上連桿(2-39)連接，每個上臂上連桿(2-39)通過雙向調節螺桿(2-40)與一個上臂下連桿(2-41)連接，兩個上臂下連桿(2-41)分別與扭簧機構的兩個扭簧外殼(1-34)連接。

2.根據權利要求1所述一種用于康復機器人的肘部外骨骼，其特征在于：前臂子連桿(1-32)與前臂母連桿(1-31)上設有相互適配可卡接的調節齒，前臂子連桿(1-32)與前臂母連桿(1-31)通過前臂連桿蓋(1-33)扣住固定可調齒而連接一起。

3.根據權利要求1所述一種用于康復機器人的肘部外骨骼，其特征在于：傳動驅動機構(3)包括機架(3-1)、電機(3-2)、聯軸器(3-3)和繞線模塊(3-4)；電機(3-2)水平安裝在機架(3-1)上，電機(3-2)的輸出端通過聯軸器(3-3)與繞線模塊(3-4)連接，兩根鮑登線分別與繞線模塊(3-4)和前臂子連桿(1-32)連接，電機(3-2)將動力通過鮑登線傳遞給前臂子連桿(1-32)，用于控制肘關節作彎曲運動。