[發明專利]一種多自由度并聯式康復機器人關節

有效

• 申請號: 202011401764.3
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112535614B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 李旺鑫;王壯;冷冰;臧志剛;陳永超;姜琛昱
• 申請（專利權）人: 濟南國科醫工科技發展有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;H02K7/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 祁云珊

1.一種多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，其包括：

肩部件，其用于固定和容納肩部；

肘部件，其用于容納臂部；

傳動件，其包括固定安裝到所述肩部件的滾珠絲杠（21）和驅動電機（22），所述滾珠絲杠（21）上設有軸向往復運動的滑塊（211）；以及，

連接件，其包括第一萬向節（31）、彈簧（32）以及第二萬向節（33），所述彈簧（32）一端通過所述第一萬向節（31）轉動連接到所述滑塊（211），所述彈簧（32）另一端通過所述第二萬向節（33）轉動連接到所述肘部件；

其中，所述傳動件和所述連接件分別包括數量匹配的若干個；若干個所述連接件沿所述肩部件和所述肘部件連接處外側周向均勻分布并形成一容納肘部的空腔；

所述驅動電機（22）與所述滾珠絲杠（21）聯動，所述驅動電機（22）的轉動，帶動所述滾珠絲杠（21）轉動，促使所述滑塊（211）沿所述滾珠絲杠（21）軸向往復運動，從而對所述彈簧（32）提供沿長度方向的拉伸和壓縮的力，在所述第一萬向節（31）和所述第二萬向節（33）的轉動配合下，進而帶動所述肘部件產生旋轉力矩以實現沿多個自由度方向的關節驅動；

所述傳動件還包括同步帶（23）、第一帶輪（241）、第二帶輪（242）、第一平鍵以及第二平鍵；所述驅動電機（22）采用伺服電機，所述伺服電機輸出軸貫穿第一固定板通過所述第一平鍵固定連接到所述第一帶輪（241）；所述滾珠絲杠（21）輸出軸貫穿第一固定板（11）通過所述第二平鍵固定連接到所述第二帶輪（242）；

所述同步帶（23）相互嚙合地套接在所述第一帶輪（241）和所述第二帶輪（242）外側；所述驅動電機（22）的轉動，依次帶動所述第一帶輪（241）、所述同步帶（23）、所述第二帶輪（242）以及所述滾珠絲杠（21）轉動；

當所述傳動件的伺服電機正轉時，所述伺服電機的輸出軸將旋轉力矩依次通過第一帶輪（241）、同步帶（23）、第二帶輪（242）傳送到滾珠絲杠（21），驅動滾珠絲杠（21）聯動。

2.如權利要求1所述的多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，

若干個所述連接件的若干個所述彈簧（32）之間的彈簧系數和長度分別不同。

3.如權利要求1所述的多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，

所述肩部件包括平行的第一固定板（11）和第二固定板（12）以及固定連接到所述第一固定板（11）與所述第二固定板（12）之間的第一連接板（13）；所述肘部件包括平行的第三固定板（41）和第四固定板（42）以及固定連接到所述第三固定板（41）和所述第四固定板（42）之間的第二連接板（43）；

其中，所述滾珠絲杠（21）固定安裝到所述第一固定板（11）與所述第二固定板（12）之間，所述驅動電機（22）固定安裝到所述第一固定板（11）；

所述彈簧（32）另一端通過所述第二萬向節（33）轉動連接到所述第三固定板（41）；

所述第一固定板（11）、所述第二固定板（12）、所述第三固定板（41）以及所述第四固定板（42）分別設有用于同軸穿插放置康復手臂肩肘部的第一通孔（5）。

4.如權利要求3所述的多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，

所述第一固定板（11）和所述第二固定板（12）周向分別設有成對的第一開槽（141），每個所述第一開槽（141）設有第一螺紋孔；

所述第一連接板（13）的兩端分別通過螺母（6）匹配安裝到所述第一螺紋孔，從而將所述第一連接板（13）固定安裝到所述第一固定板（11）和所述第二固定板（12）之間。

5.如權利要求4所述的多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，?所述第一連接板（13）包括沿所述第一固定板（11）和所述第二固定板（12）周向之間均勻分布的若干個；所述第一開槽（141）與所述第一連接板（13）數量匹配。

6.如權利要求4所述的多自由度并聯式康復機器人關節，其特征在于，所述第二固定板（12）上還設有周向均勻分布的若干個第二開槽（142），若干個所述第二開槽（142）與所述若干個所述第一開槽（141）一一交替分布。