[發明專利]一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置

在審

• 申請號: 202110200634.1
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112826703A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 柳鍇;何杰;李金華;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: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

1.一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：包括動力補償機構(1)、導向輪(2)、鋼絲繩(3)、力矩自適應調節機構(4)、負載機械手臂(5)和機架(6)；

所述動力補償機構(1)可在重力的作用下沿機架(6)上下滑動，所述動力補償機構(1)的頂端連接的鋼絲繩(3)穿過導向輪(2)變向后，與力矩自適應調節機構(4)的動力補償繩盤(406)固定，為動力補償繩盤(406)提供動力補償力矩；

所述負載機械手臂(5)通過鋼絲繩(3)與力矩自適應調節機構(4)的凸輪繩盤(405)連接，所述導向輪(2)和力矩自適應調節機構(4)均安裝在機架(6)上；

所述動力補償繩盤(406)與凸輪繩盤(405)同軸安裝在力矩自適應調節機構(4)上，且動力補償繩盤(406)與凸輪繩盤(405)可相對力矩自適應調節機構(4)轉動，但動力補償繩盤(406)與凸輪繩盤(405)之間不能相對轉動，所述凸輪繩盤(405)的邊緣處由多個半徑不同的圓弧組成，所述動力補償繩盤(406)的半徑R大于凸輪繩盤(405)上所有圓弧的半徑r；

所述力矩自適應調節機構(4)通過調整凸輪繩盤(405)不同角度位置時的圓弧半徑r，調節機械手臂(502)自重及患者手臂自重施加到凸輪繩盤(405)上的負載力矩，使動力補償力矩與負載力矩處于動態平衡狀態。

2.根據權利要求1所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述動力補償機構(1)通過調整其承載的砝碼(103)數量，調節其施加給動力補償繩盤(406)的動力補償力矩。

3.根據權利要求2所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述動力補償機構(1)包括空心螺栓(101)、鋼絲繩連接桿(102)、砝碼(103)、L型托盤(104)、六角頭螺栓(105)、滑塊(106)、直線導軌(107)；

所述空心螺栓(101)與鋼絲繩連接桿(102)上端螺紋配合固定連接，所述鋼絲繩連接桿(102)下端與L型托盤(104)上表面重合并穿過砝碼(103)豎直方向上的中心孔，所述六角頭螺栓(105)的螺栓頭上表面與L型托盤(104)下表面重合，并與鋼絲繩連接桿(102)下端螺紋配合固定連接，所述砝碼(103)沿鋼絲繩連接桿(102)豎直方向堆疊放置，所述砝碼(103)下底面與L型托盤(104)上表面重合，所述L型托盤(104)與滑塊(106)通過螺栓固定連接，所述滑塊(106)安裝于沿豎直方向的直線導軌(107)上，所述滑塊(106)可在直線導軌(107)上沿豎直方向移動，所述直線導軌(107)沿豎直方向上設有安裝孔，通過螺栓固定于機架(6)上。

4.根據權利要求1所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述導向輪(2)包括U型槽軸承(201)、導向輪支撐架(202)、凸肩等高螺栓(203)；

所述U型槽軸承(201)同軸安裝于凸肩等高螺栓(203)上，所述凸肩等高螺栓(203)固定安裝于導向輪支撐架(202)上，所述導向輪支撐架(202)底面沿水平方向設有安裝孔位，通過螺栓固定于機架(6)上。

5.根據權利要求1所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述負載機械手臂(5)包括負載繩盤(501)和機械手臂(502)；所述機械手臂(502)固定于負載繩盤(501)上，兩者可同軸轉動。

6.根據權利要求1所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述鋼絲繩(3)包括負載端鋼絲繩(301)、動力補償端鋼絲繩(302)；

所述負載端鋼絲繩(301)一端固定于負載繩盤(501)繩槽內，繞過右側U型槽軸承(201)，另一端固定于凸輪繩盤(405)繩槽內，動力補償端鋼絲繩(302)一端固定于空心螺栓(101)內，繞過左側及中間U型槽軸承(201)，另一端固定于動力補償繩盤(406)繩槽內。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的一種具備力矩自適應調節功能的動力補償裝置，其特征在于：所述力矩自適應調節機構(4)包括前軸承基座(401)、深溝球軸承(402)、軸套(403)、凸輪槽擋塊(404)、凸輪繩盤(405)、動力補償繩盤(406)、傳動軸(407)、階梯軸(409)、后軸承基座(408)；

所述軸套(403)同軸安裝于傳動軸(407)上，所述凸輪槽擋塊(404)與凸輪繩盤(405)及動力補償繩盤(406)通過螺栓同軸固定于傳動軸(407)上，四者可同軸轉動無相對運動；所述動力補償繩盤(406)、凸輪繩盤(405)與傳動軸(407)沿軸向分別設有安裝孔，所述階梯軸(409)同軸安裝于動力補償繩盤(406)與凸輪繩盤(405)及傳動軸(407)的安裝孔內，傳遞三者之間的扭矩；所述傳動軸(407)兩端同軸安裝于前后兩深溝球軸承(402)中，所述前軸承基座(401)與后軸承基座(408)內表面分別設有軸承安裝孔，所述前后兩深溝球軸承(402)分別安裝于前軸承基座(401)與后軸承基座(408)中，所述前軸承基座(401)與后軸承基座(408)通過螺栓固定連接組成箱體結構并固定于機架(6)上。