[發(fā)明專利]一種由柔性驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的膝關(guān)節(jié)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010846456.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN111906814B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任露泉;趙順;任雷;王坤陽;錢志輝;修豪華;梁威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J17/00
• 分類號(hào): B25J17/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

1.一種由柔性驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的膝關(guān)節(jié)，其特征在于：由仿生股骨(A)、仿生脛骨(B)、仿交叉韌帶(C)、柔性驅(qū)動(dòng)器(D)組成，其中所述的柔性驅(qū)動(dòng)器(D)由各有兩個(gè)仿生肌肉的前仿生肌肉對(duì)(I)、后仿生肌肉對(duì)(J)、右仿生肌肉對(duì)(K)和左仿生肌肉對(duì)(L)組成，每個(gè)仿生肌肉的結(jié)構(gòu)完全相同，均由帶環(huán)連接線Ⅰ(54)、超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)、帽Ⅰ(56)、半導(dǎo)體制冷件組Ⅰ(N)、半導(dǎo)體制冷件組Ⅱ(P)、上磁流體密封組件(O)、下磁流體密封組件(M)、硅膠管(58)、去離子水(68)、帽Ⅱ(63)和帶環(huán)連接線Ⅱ(64)組成，其中，硅膠管(58)中部為內(nèi)圓外方形(86)，硅膠管(58)上下兩端為圓形Ⅰ(85)和圓形Ⅱ(87)；帽Ⅰ(56)由上蓋(80)、主管Ⅰ(79)、旁管Ⅰ(69)和側(cè)蓋Ⅰ(57)組成，上蓋(80)上設(shè)有孔Ⅰ(81)，上蓋(80)固接于主管Ⅰ(79)上端，旁管Ⅰ(69)固接于主管Ⅰ(79)一側(cè)，且相互連通，旁管Ⅰ(69)和側(cè)蓋Ⅰ(57)固接；帽Ⅱ(63)由下蓋(84)、主管Ⅱ(82)、旁管Ⅱ(70)和側(cè)蓋Ⅱ(62)組成，下蓋(84)上設(shè)有孔Ⅱ(83)，下蓋(84)固接于主管Ⅱ(82)下端，旁管Ⅱ(70)固接于主管Ⅱ(82)一側(cè)，且相互連通，旁管Ⅱ(70)和側(cè)蓋Ⅱ(62)固接；帽Ⅰ(56)和帽Ⅱ(63)均為橡膠材質(zhì)，帽Ⅰ(56)、硅膠管(58)和帽Ⅱ(63)自上而下順序排列并固接；半導(dǎo)體制冷件組Ⅰ(N)由半導(dǎo)體制冷片Ⅰ(65)、散熱片Ⅰ(66)和風(fēng)扇Ⅰ(67)組成，散熱片Ⅰ(66)的兩側(cè)分別與半導(dǎo)體制冷片Ⅰ(65)和風(fēng)扇Ⅰ(67)用硅脂固接，半導(dǎo)體制冷片Ⅰ(65)的另一側(cè)與硅膠管(58)中的內(nèi)圓外方形(86)采用硅脂固接，半導(dǎo)體制冷片Ⅰ(65)和風(fēng)扇Ⅰ(67)分別由引線與外部電源連接；半導(dǎo)體制冷件組Ⅱ(P)由半導(dǎo)體制冷片Ⅱ(59)、散熱片Ⅱ(60)和風(fēng)扇Ⅱ(61)組成，散熱片Ⅱ(60)的兩側(cè)分別與半導(dǎo)體制冷片Ⅱ(59)和風(fēng)扇Ⅱ(61)用硅脂固接，半導(dǎo)體制冷片Ⅱ(59)的另一側(cè)與硅膠管(58)中的內(nèi)圓外方形(86)采用硅脂固接，半導(dǎo)體制冷片Ⅱ(59)和風(fēng)扇Ⅱ(61)分別由引線與外部電源連接；上磁流體密封組件(O)由上永磁體(78)、上密封圈(76)、上導(dǎo)磁體(75)和上磁流體(77)組成，其中上磁流體密封組件(O)的上永磁體(78)和上導(dǎo)磁體(75)上下固接，并置于帽Ⅰ(56)的主管Ⅰ(79)內(nèi)，且上導(dǎo)磁體(75 )的下平面與帽Ⅰ(56)的旁管Ⅰ(69)上端線平齊；上磁流體密封組件(O)的上導(dǎo)磁體(75 )經(jīng)上密封圈(76)與帽Ⅰ(56)的主管Ⅰ(79)內(nèi)圈密封連接；上磁流體密封組件(O)中的上磁流體(77)與超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)的上部磁流體密封；上磁流體密封組件(O)中上磁流體(77)填充于上導(dǎo)磁體(75)內(nèi)；下磁流體密封組件(M)由下永磁體(71)、下密封圈(73)、下導(dǎo)磁體(72)和下磁流體(74)組成，其中下磁流體密封組件(M)的下導(dǎo)磁體(72)和下永磁體(71)上下固接，并置于帽Ⅱ(63)的主管Ⅱ(82)內(nèi)，且下導(dǎo)磁體(72)的上平面與帽Ⅱ(63)的旁管Ⅱ(70)下端線平齊；下磁流體密封組件(M)的下導(dǎo)磁體(72)經(jīng)下密封圈(73)與帽Ⅱ(63)的主管Ⅱ(82)內(nèi)圈密封連接；下磁流體密封組件(M)中的下磁流體(74)與超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)的下部磁流體密封；下磁流體密封組件(M)中下磁流體(74)填充于下導(dǎo)磁體(72)內(nèi)；帶環(huán)連接線Ⅰ(54)、超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)和帶環(huán)連接線Ⅱ(64)自上而下排列，并順序固接，其中超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)位于帽Ⅰ(56)、硅膠管(58)和帽Ⅱ(63)固接后形成的空間縱軸線中心，超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)近上端與帽Ⅰ(56)中上蓋(80)的孔Ⅰ(81)滑動(dòng)連接；超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)近下端與帽Ⅱ(63)中下蓋(84)的孔Ⅱ(83 )滑動(dòng)連接；超螺旋鍍銀尼龍纖維(55)上下端分別與引線連接，并通過帽Ⅰ(56)中上蓋(80)的孔Ⅰ(81)和帽Ⅱ(63)中下蓋(84)的孔Ⅱ(83 )與外接電源連接；去離子水(68)填充于帽Ⅰ(56)、硅膠管(58)和帽Ⅱ(63)中上磁流體(77)和下磁流體(74)之間的空間；硅膠管(58)中的去離子水(68)上下兩側(cè)由上磁流體(77)和下磁流體(74)密封，左右兩側(cè)有側(cè)蓋Ⅰ(57)和側(cè)蓋Ⅱ(62)密封，并能通過側(cè)蓋Ⅰ(57)和側(cè)蓋Ⅱ(62)進(jìn)行去離子水(68)更換；硅膠管(58)中的去離子水(68)上下兩端由上磁流體(77)和下磁流體(74)密封，去離子水(68)一側(cè)由側(cè)蓋Ⅰ(57)和側(cè)蓋Ⅱ(62)密封，并能通過側(cè)蓋Ⅰ(57)和側(cè)蓋Ⅱ(62)進(jìn)行去離子水(68)更換；仿生股骨(A)和仿生脛骨(B)上下排列，仿交叉韌帶(C)位于仿生股骨(A)的仿生股骨髁(29)和仿生脛骨(B)的仿生脛骨髁(38)之間；仿交叉韌帶(C)中前軸承(14)外圈與仿生脛骨(B)中前孔(52)過盈連接；仿交叉韌帶(C)中后軸承(16)外圈與仿生脛骨(B)中后孔(37)過盈連接；仿交叉韌帶(C)中左軸承(15)外圈與仿生股骨(A)中左孔(28)過盈連接；仿交叉韌帶(C)中右軸承(17)外圈與仿生股骨(A)中右孔(25)過盈連接；柔性驅(qū)動(dòng)器(D)中前仿生肌肉對(duì)(I)的兩個(gè)仿生肌肉上部穿過仿生股骨(A)中前固定環(huán)對(duì)(30 )的環(huán)對(duì)Ⅰ(23)、兩個(gè)仿生肌肉上端與仿生股骨(A)中后仿生肌腱組件(21)的軸Ⅰ(20)活動(dòng)連接、兩個(gè)仿生肌肉下端與仿生脛骨(B)中前法蘭組件(E)的前軸(3)活動(dòng)連接；柔性驅(qū)動(dòng)器(D)中后仿生肌肉對(duì)(J)的兩個(gè)仿生肌肉上部穿過仿生股骨(A)中前固定環(huán)對(duì)(30)的環(huán)對(duì)Ⅱ(32)、兩個(gè)仿生肌肉上端與仿生股骨(A)中前仿生肌腱組件(34)的軸Ⅱ(35)活動(dòng)連接、兩個(gè)仿生肌肉下端與仿生脛骨(B)中后法蘭組件(G)的后軸(9)活動(dòng)連接；柔性驅(qū)動(dòng)器(D)中右仿生肌肉對(duì)(K)的兩個(gè)仿生肌肉上端與仿生股骨(A)中右法蘭組件(H)的右軸(6)活動(dòng)連接、兩個(gè)仿生肌肉下部穿過仿生脛骨(B)中左固定環(huán)對(duì)(39)的環(huán)對(duì)Ⅲ(41)、兩個(gè)仿生肌肉下端與仿生脛骨(B)中左仿生肌腱組件(43)的軸Ⅳ(44)活動(dòng)連接；柔性驅(qū)動(dòng)器(D)中左仿生肌肉對(duì)(L)的兩個(gè)仿生肌肉上端與仿生股骨(A)中左法蘭組件(F)的左軸(12)活動(dòng)連接、兩個(gè)仿生肌肉下部穿過仿生脛骨(B)中右固定環(huán)對(duì)(49)的環(huán)對(duì)Ⅳ(51)兩個(gè)仿生肌肉下端與仿生脛骨(B)中右仿生肌腱組件(47)的軸Ⅲ(48)活動(dòng)連接。