[發明專利]一種外骨骼機器人的腿部機構

有效

• 申請號: 202111233927.6
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113967905B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 芮岳峰;黃顯道;黃浩;蔡沂恒;楊亞;王春雷;范春輝;馬保平;李昀佶;張震宇
• 申請（專利權）人: 上海微電機研究所（中國電子科技集團公司第二十一研究所）
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，包括：

第一減速電機組件、第二減速電機組件、第一驅動輪、第一從動輪、第二驅動輪、第二從動輪、大腿和小腿；

所述第一減速電機組件的殼體固定在外骨骼機器人的機身，所述第二減速電機組件的殼體固定在外骨骼機器人的機身；

所述第一驅動輪與所述第二驅動輪并列設置，并分別與髖關節轉軸轉動連接，其中，所述髖關節轉軸轉動安裝于所述腿部機構的髖關節處，所述第一驅動輪與所述第二驅動輪分別安裝在所述第一減速電機組件輸出端和所述第二減速電機組件輸出端；

所述第一從動輪與所述第二從動輪并列設置，且均通過膝關節轉軸轉動安裝于所述腿部的膝關節處，所述膝關節轉軸轉動安裝在所述腿部機構的膝關節處，所述第一從動輪和所述第二從動輪均與所述小腿固定連接；

所述第一減速電機組件驅動所述第一驅動輪轉動，所述第一驅動輪通過第一傳動繩組件驅動所述第一從動輪轉動，所述第一驅動輪和所述第一從動輪的轉動方向相同；

所述第二減速電機組件驅動所述第二驅動輪轉動，所述第二驅動輪通過第二傳動繩組件驅動所述第二從動輪轉動，所述第二驅動輪和所述第二從動輪的轉動方向相反；

所述第一減速電機組件與所述第二減速電機組件的輸出方向同向且扭矩相同時，所述大腿繞所述髖關節轉軸擺動，所述第一減速電機組件與所述第二減速電機組件的輸出方向反向且扭矩相同時，所述小腿繞所述膝關節轉軸擺動，所述第一減速電機組件與所述第二減速電機組件的輸出方向反向/同向，且扭矩不相同時，所述大腿和所述小腿同時擺動。

2.根據權利要求1所述的一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，所述腿部機構還包括第一上輔助輪和第二上輔助輪，所述第一上輔助輪設置在所述第一驅動輪與所述第一從動輪之間，所述第二上輔助輪設置在所述第二驅動輪與所述第二從動輪之間；

所述第一傳動繩組件以∝形繞于所述第一驅動輪和所述第一上輔助輪之間；

所述第二傳動繩組件以∝形繞于所述第二驅動輪和所述第二上輔助輪之間。

3.根據權利要求2所述的一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，所述腿部機構還包括第一下輔助輪和第二下輔助輪；所述第一下輔助輪設置在所述第一上輔助輪與所述第一從動輪之間，所述第二下輔助輪設置在所述第二上輔助輪與所述第二從動輪之間；

所述第一傳動繩組件以∝形繞于所述第一從動輪和所述第一下輔助輪之間；

所述第二傳動繩組件以∝形繞于所述第二從動輪和所述第二下輔助輪之間。

4.根據權利要求3所述的一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，所述第一上輔助輪的徑向尺寸小于所述第一驅動輪，所述第一下輔助輪的徑向尺寸小于所述第一從動輪；

所述第二上輔助輪的徑向尺寸小于所述第二驅動輪，所述第二下輔助輪的徑向尺寸小于所述第二從動輪。

5.根據權利要求4所述的一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，所述第二傳動繩組件以X形繞于所述第二上輔助輪與所述第二下輔助輪之間。

6.根據權利要求3所述的一種外骨骼機器人的腿部機構，其特征在于，所述第一傳動繩組件包括兩根第一傳動繩，所述第一傳動繩的一端設有球頭，所述第一驅動輪上設有第一球頭固定器，所述第一球頭固定器上設有兩個球頭卡槽，兩根所述第一傳動繩的所述球頭分別卡入所述第一球頭固定器上的兩個球頭卡槽中，以在所述第一驅動輪轉動時帶動所述第一傳動繩組件動作，所述第一傳動繩的另一端均固定在所述第一從動輪上；

所述第二傳動繩組件包括兩根第二傳動繩，所述第二傳動繩的一端設有球頭，所述第二驅動輪上設有第二球頭固定器，所述第二球頭固定器上設有兩個球頭卡槽，兩根所述第二傳動繩的所述球頭分別卡入所述第二球頭固定器上的兩個球頭卡槽中，以在所述第二驅動輪轉動時帶動所述第二傳動繩組件動作，所述第二傳動繩的另一端均固定在所述第二從動輪上。