驱动模块以及包括该驱动模块的运动辅助设备的制造方法_5

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第 二支撑模块70之间的角度可交替地增大或减小。通过前述结构,可协助用户的行走运动。
[0234] 根据一些示例性实施例,图16的驱动模块300可在所有的第一行星架344、第二行 星架364、第一环形齿轮346和第二环形齿轮366都没有固定到第一壳体312和第二壳体 314的同时操作。在这样的情况下,第一行星架344和第二行星架364可不受除了第一行星 齿轮342和第二行星齿轮362的旋转轴之外的部件的限制。此外,第一环形齿轮346和第 二环形齿轮366可不受除了第一行星齿轮342、第二行星齿轮362、第一滑轮348和第二滑 轮368之外的部件的限制。可设置轴承以使环形齿轮或行星架能够自由旋转。
[0235] 因此,不能基于太阳齿轮330的旋转角度来确定第一行星架344、第二行星架364、 第一环形齿轮346和第二环形齿轮366的绝对位置。第一行星架344、第二行星架364、第 一环形齿轮346和第二环形齿轮366的绝对位置可基于从太阳齿轮330接收的扭矩和从外 部接收的负载而改变。例如,可基于用户(例如,穿戴者)行走时每条腿的位置来确定参考 位置。
[0236] 提供本示例性实施例以通过调节第一支撑模块50和第二支撑模块70之间的角度 来协助用户的行走运动。根据本示例,虽然不能确定第一支撑模块50和第二支撑模块70 的绝对位置,但是本领域技术人员可实施能够调节第一支撑模块50和第二支撑模块70之 间的角度的运动辅助设备。
[0237] 因此,通过第一环形齿轮346和第二环形齿轮366相对于彼此的相对运动,可调节 第一支撑模块50和第二支撑模块70之间的角度。可基于从外部和太阳齿轮330接收的负 载来改变第一支撑模块50和第二支撑模块70的绝对位置。
[0238] 图19是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图。
[0239] 参照图19,运动辅助设备13'可如下地操作。
[0240] 被传递至太阳齿轮330'的动力可传递至第一行星齿轮342'和第二行星齿轮362' 中的一个。例如,被传递至太阳齿轮330'的动力可传递至第二行星齿轮362'。当第二行星 齿轮362'旋转时,被设置成与第二行星齿轮362'保持在一起或与第二行星齿轮362' 一体 的第一行星齿轮342'可旋转。
[0241] 第一行星齿轮342'可将动力传递至第一行星架344和/或第一环形齿轮346。第 二行星齿轮362'可将动力传递至第二行星架364和/或第二环形齿轮366。
[0242] 基于第一传动比N1和第二传动比N2之间的差异,第一环形齿轮346和第二环形 齿轮366可相对于彼此执行相对运动。因此,可调节第一支撑模块50和第二支撑模块70 之间的角度。
[0243] 控制器30可交替地改变太阳齿轮330'的旋转方向。在本示例中,第一支撑模块 50和第二支撑模块70之间的角度可交替地增大或减小。通过前述结构,可协助用户的行走 运动。
[0244] 图20A和图20B是示出了根据示例性实施例的当第一行星架344和第二行星架 364彼此固定时图16的驱动模块300、第一支撑模块50和第二支撑模块70的操作的视图。 具体地,图20A示出了第一减速器340和第二减速器360的操作,图20B示出了第一支撑模 块50和第二支撑模块70的操作。
[0245] 虽然在本示例性实施例中第一行星架344和第二行星架364不必彼此固定,但是 为了便于理解,首先将描述第一行星架344和第二行星架364彼此固定的示例。
[0246] 参照图20A,当太阳齿轮330顺时针旋转时,第一行星齿轮342和第二行星齿轮 362可逆时针旋转,且第一环形齿轮346和第二环形齿轮366可逆时针旋转。
[0247] 当第一环形齿轮346的齿数小于第二环形齿轮366的齿数时,第一传动比N1可小 于第二传动比N2。因此,第一环形齿轮346可以以比第二环形齿轮366快的角速度旋转。 第一环形齿轮346和第二环形齿轮366可具有不同的角速度。因此,第一滑轮348和第二 滑轮368可具有不同的角速度。
[0248]因此,如图20B所示,第一支撑模块50和第二支撑模块70之间的角度可增大。第 一支撑模块50和第二支撑模块70可向前运动。
[0249] 相反,当太阳齿轮330逆时针旋转时,第一支撑模块50和第二支撑模块70可向后 运动。
[0250] 在图20B所示出的状态下,用户可向第一减速器340和第二减速器360中的至少 一个施加负载,以抬起用户的上身而直立行走。以下,将参照图21A和图21B提供描述。[0251] 图21A和图21B是示出了根据示例性实施例的当施加了驱动源320的动力时图16 的驱动模块300、第一支撑模块50和第二支撑模块70的操作的视图。具体地,图21A示出 了第一减速器340和第二减速器360的操作,图21B示出了第一支撑模块50和第二支撑模 块70的操作。
[0252] 参照图21A和图21B,在施加了驱动源320的动力的状态下,当用户向第一减速器 340和第二减速器360施加负载以抬起用户的上身时,第一支撑模块50和第二支撑模块70 都可向后运动,且第一行星架344和第二行星架364可旋转。换句话说,运动辅助设备30 可从图20B所示的状态变换至图21B所示的状态。
[0253] 当用户直立行走时,第一行星架344和第二行星架364可旋转,使得第一环形齿轮 346的旋转方向可与第二环形齿轮366的旋转方向相反。因此,被连接到第一环形齿轮346 的第一滑轮348和被连接到第二环形齿轮366的第二滑轮368可沿相反的方向旋转。
[0254]因此,当太阳齿轮330顺时针旋转时,第一支撑模块50可向前运动,而第二支撑模 块70可向后运动,如图21B所不。
[0255] 相反,当太阳齿轮330逆时针旋转时,第一支撑模块50可向后运动,而第二支撑模 块70可向前运动。
[0256] 图18的控制器30可交替地改变太阳齿轮330的旋转方向,因而辅助用户的行走 运动。
[0257] 图22A和图22B是示出了根据示例性实施例的当阻断了驱动源320的动力时图16 的驱动模块300、第一支撑模块50和第二支撑模块70的视图。具体地,图22A示出了第一 减速器340和第二减速器360的操作,图22B示出了第一支撑模块50和第二支撑模块70 的操作。
[0258] 参照图22A,在驱动源320断电的状态下,当用户向第一减速器340和第二减速器 360施加了使用户上身弯曲的负载时,第一支撑模块50和第二支撑模块70可向第一滑轮 348和第二滑轮368传递相同方向的负载。
[0259] 在本示例中,第一环形齿轮346、第二环形齿轮366、第一行星齿轮342、第二行星 齿轮362、第一行星架344、第二行星架364和太阳齿轮330可执行单刚体运动。第一环形 齿轮346、第二环形齿轮366、第一行星齿轮342、第二行星齿轮362、第一行星架344、第二行 星架364和太阳齿轮330可具有相同的旋转速度。
[0260] 因此,如图22B所示,用户可在不接收由驱动源320施加的负载的情况下自由地进 行坐下运动。
[0261] 相反,在驱动源320断电的情况下,当用户向第一减速器340和第二减速器360施 加抬起用户上身的负载时,用于可在不接收由驱动源320施加的负载的情况下自由地进行 起立运动。
[0262] 在驱动源320被保持的状态下,用户可向第一减速器340和第二减速器360施加 使用户上身弯曲的负载。例如,因为太阳齿轮330固定,所以第一环形齿轮346和第二环形 齿轮366可相对于太阳齿轮330以不同的角速度旋转。此外,如图20B所示,第一支撑模块 50和第二支撑模块70可沿相同的方向运动,以彼此分开。通过前述过程,用户可执行坐下 运动。
[0263] 在本示例中,通过使第一滑轮348和第一关节组件42之间的第三传动比N3与第 二滑轮368和第二关节组件62之间的第四传动比N4的比率能够等于第一传动比N1与第 二传动比N2的比率的倒数,可缓和或防止第一支撑模块50和第二支撑模块70在用户坐下 时彼此分开。
[0264] 作为另一方法,通过减小第一传动比N1和第二传动比N2之间的差异,可减小第一 支撑模块50和第二支撑模块70在用户坐下时彼此分开的角度。因此,即使当第一传动比 N1和第二传动比N2之间的差异相对小,第一支撑模块50和第二支撑模块70也可利用具有 高的RPM(转/每分)值的驱动源320确保足以进行行走运动的角速度。
[0265] 可如表3所示地排列上述三种运动状态。
[0266][表 3]
[0267]
[0268] 图23是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图。为了简洁起见, 将省略针对图16的驱动模块300而提供的重复描述。
[0269] 参照图23,驱动模块400包括第一壳体412、第二壳体414、驱动源420、太阳齿轮 430、第一减速器440和第二减速器460。
[0270] 太阳齿轮430可从驱动源420接收动力并将动力传递至第一减速器440和第二减 速器460。例如,太阳齿轮430可同时与第一行星齿轮442和第二行星齿轮462嗤合,因而 能够使第一行星齿轮442和第二行星齿轮462同时旋转。因此,包括作为输入端的第一行 星齿轮442的第一减速器440可从太阳齿轮430接收动力。类似地,包括作为输入端的第 二行星齿轮462的第二减速器460可从太阳齿轮430接收动力。
[0271] 第一减速器440包括第一行星齿轮442、第一行星架444、第一环形齿轮446和第 一滑轮448。
[0272] 第一滑轮448可利用从第一行星架444接收的扭矩旋转。第一滑轮448的旋转速 度和旋转方向可与第一行星架444的旋转速度和旋转方向相同。第一滑轮348和第一行星 架444可执行单刚体运动。
[0273] 例如,第一滑轮448可通过单独的紧固构件与第一行星架444紧固,或者可与第一 行星架444设置为一体。例如,第一滑轮448可一体地设置在第一行星架444的外周表面 上。可在第一行星架444的外周表面上设置槽,而第一动力传递构件40可沿槽缠绕。通过 前述结构,可减少组件的数量,且可节省制造成本和时间。
[0274] 与第一减速器440类似,第二减速器460可包括第二行星齿轮462、第二行星架 464、第二环形齿轮466和第二滑轮468。为了简洁起见,将省略对第二行星齿轮462、第二 行星架464、第二环形齿轮466和第二滑轮468的详细描述。
[0275] 第一环形齿轮446和第二环形齿轮466可具有相同的旋转速度。第一环形齿轮 446和第二环形齿轮466可通过单独的紧固构件彼此紧固,或者可被设置为一体。
[0276] 在本示例性实施例中,第一行星架444和第二行星架464可被设置为单独的构件。
[0277] 从太阳齿轮430到第一减速器440的输出端的传动比可称为"第一传动比ΝΓ',从 太阳齿轮430到第二减速器460的输出端的传动比可称为"第二传动比N2"。
[0278] 在本示例性实施例中,第一传动比N1可被限定为从太阳齿轮430到第一行星架 444的传动比。第二传动比N2可被限定为从太阳齿轮430到第二行星架464的传动比。
[0279] 第一传动比N1可与第二传动比N2不同。基于第一传动比N1与第二传动比N2之 间的差异,第一减速器440和第二减速器460可相对于彼此执行相对运动。为了简洁起见, 将省略详细的描述。
[0280] 图23示出了太阳齿轮430包括单个太阳齿轮、第一行星齿轮442的齿数等于第二 行星齿轮462的齿数以及第一环形齿轮446的齿数不同于第二环形齿轮466的齿数的情 况。例如,第一环形齿轮446的齿数可小于第二环形齿轮466的齿数。在本示例中,第一传 动比N1可小于第二传动比N2。以下,将基于前述前提提供描述。然而,第一传动比N1不同 于第二传动比N2的其他构造也是可以的。
[0281] 虽然太阳齿轮430、第一行星齿轮442、第二行星齿轮462、第一环形齿轮446和第 二环形齿轮466被示出为有齿齿轮,但示例性实施例并不限于此。太阳齿轮430、第一行星 齿轮442、第二行星齿轮462、第一环形齿轮446和第二环形齿轮466可以是能够通过滚动 摩擦传递动力的旋转体。
[0282] 图24是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图。
[0283] 参照图24,运动辅助设备14可如下地操作。
[0284] 控制器30可控制驱动源420 (例如,接通电源)向太阳齿轮430传递动力。被传 递至太阳齿轮430的动力可同时传递至第一行星齿轮442和第二行星齿轮462。
[0285] 第一行星齿轮442可将动力传递至第一行星架444和/或第一环形齿轮446。第 二行星齿轮462可将动力传递至第二行星架464和/或第二环形齿轮466。
[0286] 基于第一传动比N1和第二传动比N2之间的差异,第一行星架444和第二行星架 464可相对于彼此执行相对运动。因此,可调节第一支撑模块50和第二支撑模块70之间的 角度。
[0287] 控制器30可交替地改变太阳齿轮430的旋转方向。在本示例中,第一支撑模块50 和第二支撑模块70之间的角度可交替地增大或减小。通过前述结构,可协助用户的行走运 动。
[0288] 根据一些示例性实施例,图23的驱动模块400可在所有的第一行星架444、第二行 星架464、第一环形齿轮446和第二环形齿轮466都没有固定到第一壳体412和第二壳体 414的同时操作。在这样的情况下,第一行星架444和第二行星架464可不受除了第一行星 齿轮442和第二行星齿轮462的旋转轴之外的部件的限制。此外,第一环形齿轮446和第 二环形齿轮466可不受除了第一行星齿轮442和第二行星齿轮462之外的部件的限制。可 设置轴承以能够使环形齿轮或行星架自由旋转。
[0289] 因此,通过第一行星架444和第二行星架464相对于彼此的相对运动,可调节第一 支撑模块50和第二支撑模块70之间的角度。可基于从外部和太阳齿轮430接收的负载来 改变第一支撑模块50和第二支撑模块70的绝对位置。
[0290] 图25A和图25B是示出了根据示例性实施例的当第一环形齿轮446和第二环形齿 轮466彼此固定时图23的驱动模块400、第一支撑模块50和第二支撑模块70的操作的视 图。具体地,图25A示出了第一减速器440和第二减速器460的操作,图25B示出了第一支 撑模块50和第二支撑模块70的操作。
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