[發明專利]柔性力傳輸部件自動回收的外骨骼驅動裝置及外骨骼

在審

• 申請號: 202210309103.0
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114952786A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 袁博;陳國;廖大偉;羅方
• 申請（專利權）人: 重慶牛迪創新科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 重慶恩洲知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 50263
• 代理人: 蘭渝宏;熊傳亞

本發明公開了一種柔性力傳輸部件自動回收的外骨骼驅動裝置及助力外骨骼，包括動力源、柔性力傳輸部件以及用于回收柔性力傳輸部件回收機構；還包括彈性蓄能機構，所述彈性蓄能機構在柔性力傳輸部件被拉出時蓄力，而當動力源停止提供驅動力時彈性蓄能機構釋放彈性勢能驅動回收機構回收柔性力傳輸部件。本發明實現了一個驅動裝置帶動多個執行機構，并且實現了驅動裝置與執行機構的分離，避免了驅動電機安裝在執行機構上，而導致穿戴者感覺裝置笨重，甚至限制穿戴者運動自由的問題，提高了用戶體驗。相應地，本發明還提供了一種外骨骼。

技術領域

本發明涉及一種助力外骨骼的驅動裝置，尤其是一種能夠自動回收柔性力傳輸部件使得柔性力傳輸部件時刻處于繃緊狀態的外骨骼驅動裝置。

背景技術

助力外骨骼是一種新型的現代化可穿戴裝置，這種裝置融合了多種信息、控制系統以及傳感系統集于一身,為助力外骨骼的穿戴者提供了相應的控制功能，能夠協助穿戴者更高效地完成各項任務(例如，承重、搬運等)。目前，助力外骨骼的驅動方式有液壓助力和電機助力等。其中，電機助力技術是目前采用最常用的驅動方式。

然而，現有的電機驅動方式大都是直接將驅動電機安裝在需要助力的執行機構處，例如，若對穿戴者的下肢關節進行助力時，常常是將驅動機構安裝在腿部對應助力關節處，這將不可避免地會使外骨骼裝置增加穿戴者腿部的擺動慣性(即使是微型電機)，從而導致穿戴者在行走過程中需要更多的發力來克服腿部慣性的增加，以產生與不穿戴外骨骼相同的運動加速度。正是因為此類原因，現有技術中的此類外骨骼不僅不能在人行走的過程中為穿戴者提供明顯的助力，反而可能還會讓穿戴者感覺裝置笨重，限制了其運動自由，也即降低了穿戴者的用戶體驗。

另一方面，大部分應用場景中，需要對穿戴者的多個關節進行助力，因此，若采用現有的電機驅動方式，當需要對下肢多個關節(例如，膝關節、踝關節)進行助力時，往往需要針對每個關節安裝一個單獨的電機，這將進一步增加外骨骼的重量，從而影響穿戴者行走的步態，即進一步降低了穿戴者的用戶體驗。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種柔性力傳輸部件自動回收的外骨骼驅動裝置，當動力源停止提供驅動力時能夠自動進行柔性力傳輸部件的回收。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為采用一種柔性力傳輸部件自動回收的外骨骼驅動裝置，包括動力源、柔性力傳輸部件、用于回收柔性力傳輸部件的回收機構，以及與所述動力源并聯的彈性蓄能機構，所述回收機構在動力源的帶動下通過回收柔性力傳輸部件將助力傳達外骨骼的至少一個執行機構；所述彈性蓄能機構在柔性力傳輸部件被拉出時蓄力，而當動力源停止提供驅動力時彈性蓄能機構釋放彈性勢能驅動回收機構回收柔性力傳輸部件。

作為一種改進，所述驅動裝置還包括：設置在所述動力源與回收機構之間設置的離合機構，使得動力源能夠帶動回收機構進行柔性力傳輸部件的回收，而彈性蓄能機構帶動回收機構進行柔性力傳輸部件時，回收機構與動力源脫離連接。

作為一種改進，所述驅動裝置還包括：串聯在所述回收機構的輸入端/輸出端的彈性緩沖部件。

作為一種改進，所述離合機構包括運動部件和單向止動部件，當單向止動部件作用于運動部件上時，所述運動部件只能單向運動；所述運動部件和單向止動部件分設于動力源和回收機構上，運動部件和的單向部件配合工作，使得當動力源提供驅動力時，單向止動部件作用于運動部件使得運動部件與單向止動部件相對靜止將驅動力傳遞到回收機構上，而當彈性蓄能機構釋放彈性勢能驅動回收機構回收柔性力傳輸部件時，運動部件做單向運動使得回收機構與動力源脫離連接。

作為一種改進，所述離合機構包括設置在所述動力源上的滑動部件和彈性復位部件，當所述動力源向所述回收機構提供驅動力時，所述滑動部件作用于所述回收機構，以將所述回收機構和所述動力源相連；當所述彈性蓄能機構向所述回收機構提供驅動力時，所述滑動部件在所述彈性復位件的作用下，使得所述回收機構與所述動力源脫離連接。