[發(fā)明專利]一種肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011378683.6 | 申請日： | 2020-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN112372625A | 公開（公告）日： | 2021-02-19 |
| 發(fā)明（設計）人： | 曾博;趙哲;劉旭亮;朱曉榮;周世通;劉宏偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京精密機電控制設備研究所 |
| 主分類號： | B25J9/00 | 分類號： | B25J9/00 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 陳鵬 |
| 地址： | 100076 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 肩關節(jié) 助力 無源 骨骼 機器人 | ||
1.一種肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，包括背板(001)、腰板(002)、背桿組件(003)、臂組件(004)和助力關節(jié)組件(005)，
所述背板(001)和腰板(002)為穿戴者的背部和腰部提供符合人體工程學的支撐；
所述背桿組件(003)用于連接背板(001)和腰板(002)，與背板(001)和腰板(002)共同組成基于人體工程學的仿生背脊機構(gòu)；
所述臂組件(004)固定在背板(001)后部，包括至少一個單臂組件，用于支撐助力關節(jié)組件(005)，并將手臂負載有效傳遞到背部；
所述助力關節(jié)組件(005)與臂組件(004)末端抱緊連接，產(chǎn)生用于重力補償?shù)妮o助轉(zhuǎn)矩以支撐穿戴者手臂負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述背板(001)和/或腰板(002)上開設減重槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述背桿組件(003)包括上底座(310)、伸縮管件(320)和下底座(330)，所述上底座(310)和下底座(330)分別與背板(001)和腰板(002)固定連接；
所述伸縮管件(320)由若干不同內(nèi)徑的管件依次嵌套組成，兩端分別嵌入上底座(310)和下底座(330)中，利用伸縮管件內(nèi)部的V形彈簧扣與管件上開設的孔位配合實施長度調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述臂組件(004)的單臂組件包括第一連桿(411)、第二連桿(412)、第三連桿(413)和底座(414)，第一連桿(411)的上部末端與助力關節(jié)組件(005)固定連接，第一連桿(411)與第二連桿(412)通過第一軸系(415)轉(zhuǎn)動連接，第二連桿與第三連桿通過第二軸系(416)轉(zhuǎn)動連接，第三連桿下部末端與底座(414)通過第三軸系(417)轉(zhuǎn)動連接，底座(414)與背板(001)固定連接；
第一軸系(415)的轉(zhuǎn)動角度范圍為0～300°，第二軸系(416)的轉(zhuǎn)動角度范圍為0～235°，第三軸系(417)的轉(zhuǎn)動角度范圍為0～220°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，第一軸系(415)包括第一連桿下端殼體(4151)、第二連桿上端殼體(4152)、轉(zhuǎn)軸(4153)和限位塊(4154)；第一連桿下端殼體(4151)套設在轉(zhuǎn)軸(4153)上端，通過固定銷與轉(zhuǎn)軸(4153)連接，第二連桿上端殼體(4152)套設在轉(zhuǎn)軸(4153)下端，通過兩端軸承連接，所述限位塊(4154)位于第二連桿(4152)的殼體內(nèi)部，通過固定銷與轉(zhuǎn)軸(4153)固定連接；所述限位塊(4154)為環(huán)形件，其表面在轉(zhuǎn)軸方向上加工有擋塊，所述第二連桿上端殼體(4154)的側(cè)壁上加工有限位孔，限位孔中固定有限位銷，通過限位銷與限位塊(4154)上的擋塊接觸，實施對第一軸系(415)轉(zhuǎn)動范圍的約束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述第二軸系(416)和第三軸系(417)與第一軸系(415)的結(jié)構(gòu)相同，僅兩端殼體隨軸系兩端的連接部位相應變化，第二軸系(416)中兩端殼體為第二連桿下端殼體和第三連桿上端殼體，第三軸系(417)中兩端殼體為第三連桿下端殼體和底座殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述第一軸系(415)、第二軸系(416)和第三軸系(417)中，限位塊上的擋塊為扇形結(jié)構(gòu)。擋塊的所占角度為360°減去相應軸系最大轉(zhuǎn)動角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肩關節(jié)助力無源外骨骼機器人，其特征在于，所述第一連桿(411)、第二連桿(412)、第三連桿(413)的上下表面開設錯位三角錐減重槽，上下表面相鄰的錯位三角錐減重槽之間構(gòu)造成了筋板結(jié)構(gòu)；
優(yōu)選第一連桿(411)、第二連桿(412)、第三連桿(413)的左右側(cè)面開設三角形減重槽，三角形減重槽的外輪廓與內(nèi)部錯位三角錐減重槽的截面輪廓對應。
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