[發(fā)明專利]一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110442718.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113183177B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳新宇;劉靜帥;何勇;李金科;馬躍;李鋒;孫健銓;曹武警;王大帥;董遙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B25J17/02
• 分類號(hào): B25J17/02;B25J9/00;B25J9/08;B25J19/00;A61H3/00;A61H1/02
• 代理公司: 北京市誠(chéng)輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 朱偉軍;耿慧敏

1.一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

包括膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)組件(1)、大腿桿自適應(yīng)腿部綁縛組件(2)和小腿桿自適應(yīng)腿部綁縛組件(3)；

所述膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)組件(1)包括大腿桿(11)、小腿桿(19)、屈伸傳動(dòng)桿(15)、膝關(guān)節(jié)固定座(17)，

大腿桿(11)、小腿桿(19)之間通過(guò)大小腿固定鉸鏈(18)連接，膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元(12)設(shè)置在大腿桿(11)上靠近髖關(guān)節(jié)位置，

膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元(12)的動(dòng)力輸出端為屈伸運(yùn)動(dòng)輸出端蓋(13)，屈伸運(yùn)動(dòng)輸出端蓋(13)的輸出端與屈伸傳動(dòng)桿(15)的一端鉸接，屈伸傳動(dòng)桿(15)的另一端與膝關(guān)節(jié)固定座(17)的一端鉸接，膝關(guān)節(jié)固定座(17)的另一端固定在小腿桿(19)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

所述屈伸運(yùn)動(dòng)輸出端蓋(13)的輸出端通過(guò)主動(dòng)端鉸鏈(14)與屈伸傳動(dòng)桿(15)的一端鉸接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

所述屈伸傳動(dòng)桿(15)的另一端通過(guò)從動(dòng)端鉸鏈(16)與膝關(guān)節(jié)固定座(17)的一端鉸接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

所述大腿桿自適應(yīng)腿部綁縛組件(2)包括上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、前后移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、左右移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)以及轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償功能機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償功能機(jī)構(gòu)包括大腿支撐板(220)，

上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)固定在外骨骼大腿桿(11)上，上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)大腿支撐板(220)實(shí)現(xiàn)在垂直方向的上下移動(dòng)補(bǔ)償，前后移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)大腿支撐板(220)實(shí)現(xiàn)徑向方向的前后移動(dòng)補(bǔ)償，左右移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)大腿支撐板(220)實(shí)現(xiàn)水平方向的左右移動(dòng)補(bǔ)償，轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償功能機(jī)構(gòu)用于對(duì)大腿支撐板(220)實(shí)現(xiàn)繞徑向移動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

所述上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括垂直向?qū)U、垂直向移動(dòng)滑塊(28)以及用于固定垂直向?qū)U的兩個(gè)固定端，所述垂直向移動(dòng)滑塊(28)可沿垂直向?qū)U移動(dòng)，所述垂直向移動(dòng)滑塊(28)兩側(cè)均設(shè)有阻尼彈簧；

前后移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括前后徑向?qū)U，前后徑向?qū)U的一端固定在垂直向移動(dòng)滑塊(28)上，前后徑向?qū)U上設(shè)有前后徑向移動(dòng)滑塊(214)，前后徑向移動(dòng)滑塊(214)兩側(cè)均設(shè)有阻尼彈簧；

左右移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括水平向?qū)U、徑向移動(dòng)滑塊端蓋(217)，徑向移動(dòng)滑塊端蓋(217)固定在前后徑向移動(dòng)滑塊(214)上，前后徑向移動(dòng)滑塊(214)內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)腔；水平向?qū)U的部分位于滑動(dòng)腔內(nèi)，水平向?qū)U一端并穿過(guò)前后徑向移動(dòng)滑塊(214)，水平向圓柱導(dǎo)桿(215)中間設(shè)有軸肩，水平向圓柱導(dǎo)桿(215)的軸肩兩側(cè)分別設(shè)有阻尼彈簧；水平向圓柱導(dǎo)桿(215)可在前后徑向移動(dòng)滑塊(214)形成的滑動(dòng)腔內(nèi)移動(dòng)；

轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償功能機(jī)構(gòu)包括大腿支撐板固定座鉸鏈銷(218)、大腿支撐板固定座(219)；大腿支撐板固定座(219)通過(guò)大腿支撐板固定座鉸鏈銷(218)鉸接在水平向圓柱導(dǎo)桿(215)上，大腿支撐板(220)固定在大腿支撐板固定座(219)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有自適應(yīng)綁縛的外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)，其特征在于：

所述小腿桿自適應(yīng)腿部綁縛組件(3)包括小腿支撐板(310)、左右移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；

左右移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)小腿支撐板(310)實(shí)現(xiàn)水平方向的左右移動(dòng)補(bǔ)償，轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)小腿支撐板(310)實(shí)現(xiàn)繞水平移動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償，上下移動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于對(duì)小腿支撐板(310)實(shí)現(xiàn)垂直方向的上下移動(dòng)補(bǔ)償功能。