一种自动锁死的挡板装置的制作方法

本发明涉及一种自动锁死的挡板装置，属于人体辅助医疗器械领域，具体涉及一种用于外骨骼机器人的腿部的自动锁死挡板装置。

背景技术

本发明所述的外骨骼机器人是指辅助截瘫或行走不便等类型的穿戴者进行行走的设备，一般需要将穿戴者用绑带固定在外骨骼机器人上，其腿部绑带是整个设备上受力最大的部分，目前市场上的用于医疗辅助的外骨骼机器人产品都会增加刚性挡板装置来增加腿部支撑强度，但是刚性挡板装置一般采用螺栓拧死或者插销固定在设备上，这样会对穿戴者进行外骨骼产品的穿戴造成一定的困难；而且穿戴者一般都是从坐位进行外骨骼的穿戴，其穿戴的过程中，比较容易磕碰刚性挡板装置对腿部造成伤害。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带有自动锁死功能的挡板装置，不仅可以自由开合，方便外骨骼的穿戴；还可以在转动到指定部位时自动锁死。

本发明通过以下技术方案实现：

一种自动锁死的挡板装置，包括挡板、转轴、固定架、锁紧件和操纵部件，所述固定架上开有与所述转轴相对应的转轴孔，所述转轴穿过所述转轴孔与所述挡板固定连接；所述固定架上开有与所述转轴孔垂直相交的锁紧孔，对应所述锁紧孔的位置，所述转轴上开有锁紧槽；所述操纵部件包括弹性部件及置于所述弹性部件自由端的按压块；所述锁紧孔、所述锁紧槽的形状与所述锁紧件的形状相匹配；弹性部件处于储能态时，对应锁紧孔的位置，按压块上设有凹槽或凸台，锁紧件位于所述凹槽与锁紧孔内或位于锁紧孔内，转轴可带动挡板转动；弹性部件由储能态自动转换为释能态时，也就是说所述弹性部件自由回弹时，锁紧件卡入所述锁紧孔与所述锁紧槽内，自动锁紧所述转轴，将所述挡板固定到人体膝盖的前方，起到增加腿部支撑强度的作用。

作为优选的方案，所述弹性部件的伸缩方向与所述转轴孔的轴线平行，所述按压块包括一平行于所述转轴的轴线的第一面，所述固定架包括一平行于所述转轴孔的轴线的第二面，所述第一面与所述第二面相互平行，且所述第一面在所述弹性部件伸缩时沿所述第二面在所述转轴孔的轴线方向上移动；所述锁紧孔开于所述第二面且位于所述第二面距离所述转轴孔的轴线最近的位置，所述凹槽对应所述锁紧孔开于所述第一面上，所述弹性部件处于储能态时，所述锁紧件位于所述凹槽与所述锁紧孔内。

作为优选的方案，所述弹性部件的伸缩方向与所述转轴孔的轴线垂直，所述凸起与所述锁紧孔的形状和位置相匹配，所述弹性部件的固定端固定在所述锁紧孔所在的平面。

作为优选的方案，所述锁紧件为一销轴。

作为优选的方案，所述销轴的轴线平行于所述第一面且垂直于所述转轴的轴线。

作为优选的方案，所述锁紧槽由在平行于所述转轴的轴线方向平切所述转轴侧面形成。

作为优选的方案，所述凹槽在所述弹性部件回弹方向相反的方向上的侧面，向所述弹性部件回弹方向相反的方向倾斜。

作为优选的方案，所述挡板包括挡板块和用于固定所述挡板块的转动架，所述转动架一端开有通过销键连接所述转轴的孔。

作为优选的方案，所述挡板还包括通过调节螺栓连接到所述转动架两侧的调节压块和调节块；所述挡板块及所述调节压块的对应位置设有调节螺栓孔，对应所述调节螺栓孔的位置，所述调节块上设有凸起，所述凸起上设有调节螺纹孔；所述转动架上沿所述转动架绕所述固定架转动的径向方向上设有通槽，所述凸起在所述通槽内滑动；所述调节螺栓依次穿过所述挡板块及所述调节压块上的调节螺栓孔、所述转动架上的通槽旋入所述调节块上的调节螺纹孔，将所述挡板块、所述调节压块及所述调节块连接到所述转动架上。

作为优选的方案，所述挡板块设有内凹的槽体，述调节压块和带有所述通槽部分的转动架内嵌于所述挡板块的槽体内；所述调节块形状与所述槽体的形状相对应，封合所述槽体。

作为优选的方案，所述操纵部件还包括用于为所述弹性部件及按压块提供移动轨道的壳体，所述壳体沿所述转动轴的轴向向所述弹性部件回弹的方向至少延伸到至对应于所述转动架转动的位置。

本发明相对于现有的挡板装置优势在于：

本发明所述的自动锁死的挡板装置，用于外骨骼机器人的腿部挡板，所述挡板可绕固定在所述外骨骼机器人的腿部的固定块在一定范围内自由转动，方便穿戴者上下外骨骼机器人设备，同时通过简单的操控部件，实现挡板的自动锁死功能、以及自动锁死功能与自由转动的简单切换功能。

说明书附图：

图1为一种自动锁死的挡板装置一种实施例的爆炸图；

图2为一种自动锁死的挡板装置一种实施例的转轴锁死状态的示意图；

图3为一种自动锁死的挡板装置一种实施例的转轴转动到最大角度状态的示意图；

图4为一种自动锁死的挡板装置一种实施例的转轴锁死位置转轴部分的局部放大剖视图；

图5为自动锁死的挡板装置一种实施例的转轴转动状态时转轴部分的局部放大剖视图。

图中各标号为：

1-挡板，11-挡板块，12-调节压块，13-转动架，14-调节块，15-调节螺栓孔，16-调节螺纹孔；111-槽体，131-通槽，141-凸起；

2-转轴，21-锁紧槽；

3-固定架，31-转轴孔，32-锁紧孔，33-第二面；

4-锁紧件；

5-操纵部件，51-弹性部件，52-按压块，53-壳体，521-凹槽，522-第一面；

6-螺栓；7-垫片；8-平键。

具体实施方式

如图1-5所示，为本发明一种自动锁死的挡板装置的实施例，包括挡板1、转轴2、固定架3、锁紧件4和操纵部件5；所述固定架3固定在外骨骼机器人的指定位置处，所述固定架3上开有与所述转轴2相对应的转轴孔31，所述转轴2穿过所述转轴孔31与所述挡板1固定连接；所述固定架3上开有与所述转轴孔31垂直相交的锁紧孔32，对应所述锁紧孔32的位置，所述转轴2上开有锁紧槽21；所述操纵部件5包括弹性部件51及置于所述弹性部件51自由端的按压块52；对应所述锁紧孔32的位置，所述按压块52上开有凹槽521或凸起，所述锁紧孔32、所述锁紧槽21、所述凹槽521的形状与所述锁紧件4的形状相匹配；所述弹性部件51处于释能态时，也就是自由的稳定状态时，所述锁紧件4位于所述锁紧孔32与所述锁紧槽21内；当所述弹性部件51由释能态向储能态转变时，所述弹性部件51带动所述按压块52动作，当所述按压块52上的凹槽521与所述锁紧孔32相对时，转动所述挡板1，所述转轴2因为所述挡板1的转动而转动，进而将所述锁紧件4从所述锁紧孔32与所述锁紧槽21内向外推出到所述凹槽521与所述锁紧孔32内，这样所述挡板1便可自由转动；当人体穿戴所述外骨骼机器人时，所述挡板装置可自由开合，方便人体穿戴，且不会磕碰到人体。当将所述挡板转动到指定位置需要锁紧时，所述弹性部件51由储能态向释能态转变，也就说弹性部件51自由回弹，所述弹性部件51带动所述按压块52动作，使凹槽521与所述锁紧孔32位置错开，进而所述按压块52推动所述锁紧件4将其从向所述凹槽521与所述锁紧孔32内推回到所述锁紧孔32与所述锁紧槽21内，自动锁紧所述转轴2，将所述挡板1固定到人体膝盖的前方，起到增加腿部支撑强度的作用。

进一步地，所述挡板1包括挡板块11和用于固定所述挡板块11的转动架13，所述转动架13一端开有通过销键连接所述转轴的孔，且所述转动架13的孔的上方通过螺栓6和垫片7通过螺栓连接，旋接入所述转轴2上方的螺纹孔内，使所述转动架13随所述转轴2的转动而转动且限制所述转轴2不沿其轴向移动。所述挡板1还包括通过螺栓连接到所述转动架13两侧的调节压块12和调节块14，所述转动架13上沿所述转动架13绕所述转轴2转动的径向方向上设有通槽131，所述挡板块11及所述调节压块12的对应位置设有供所述调节螺栓穿过的调节螺栓孔15，对应所述调节螺栓孔15的位置，所述调节块上设有调节螺纹孔16；所述调节螺栓依次穿过所述挡板块11及所述调节压块12上的调节螺栓孔15、所述转动架13上的通槽131旋入所述调节块14上的调节螺纹孔内，将所述挡板块11、所述调节压块12及所述调节块14连接到所述转动架13上。进一步地，所述挡板块11设有内凹的槽体111，述调节压块12和带有所述通槽131部分的转动架13内嵌于所述挡板块11的槽体111内，所述调节块14的形状与所述槽体111的形状相对应封合所述槽体111。优选地，所述调节块14所在的挡板的面对应与人体的膝盖或其他部位可设置柔性靠垫。所述挡板块11可通过所述调节螺栓调节所述调节压块12与调节块14之间的间隙，所述调节块14对应所述通槽131的部分设有凸起141，所述凸起141可在所述通槽131内部滑动，方便其在所述转动架13上沿所述转动架13绕所述固定架转动的径向方向上移动，以便于挡板1在合适的位置与人体相接触。

所述操纵部件5还包括为所述弹性部件51及按压块52提供移动轨道的壳体53，所述壳体53通过螺栓固定在所述固定架3上，所述壳体53沿所述转轴2的轴向向所述弹性部件51回弹的方向至少延伸至对应于所述转动架13转动的位置，进而限制所述挡板1的转动架13只能转动到所述壳体53的位置，也就是说所述挡板1的转动架13具有最大转动角度。所述弹性部件51可为弹簧，拉簧或压簧均可，也可设置为其他能自由回弹的弹性件。在图2-3所示的实施例里，以压簧为例，所述操纵部件5为一按压弹簧按钮，所述弹性部件51为按压弹簧，当按下按压块52使弹性部件51处于压缩状态时，所述凹槽521向下移动到与所述锁紧孔32相对的位置，此时，转动所述挡板1，进而带动所述转轴2转动，所述转轴2转动，转轴2上的锁紧槽21向操纵部件的5的凹槽521的方向顶出锁紧件4，锁紧件4在凹槽521和锁紧孔32中定位，此时，所述挡板在一定范围内可自由转动。

如图2-3所示，作为优选地方案，所述弹性部件51的伸缩方向与所述转轴孔31的轴线平行，所述按压块52包括一平行于所述转轴2的轴线的第一面522，所述固定架3包括一平行于所述转轴孔31的轴线的第二面33，所述第一面522与所述第二面33相互平行，第一面522与第二面33可以贴合也可以相分离，所述第一面522也可设置为阶梯面，且所述第一面522可沿所述第二面33在所述转轴孔31的轴线方向移动；所述锁紧孔32开于所述第二面33且位于所述第二面33距离所述转轴孔31的轴线最近的位置，以方便锁紧件4锁紧转轴2,；所述凹槽521对应所述锁紧孔32开于所述第一面522上。所述锁紧件4为一轴线平行于所述第一面522且垂直于所述转轴2的轴线销轴，对应的所述锁紧孔32和凹槽521为与销轴形状相匹配的开孔和凹槽，所述锁紧槽21为在平行于所述转轴2的轴线方向平切所述转轴2的侧面形成的平面槽21，当所述平面槽21的平面正对着所述锁紧孔32的方向时，也就是锁紧状态的位置时，所述调节压块14正对着人体的膝盖放置。所述平面槽21在所述转轴2上开的深度由所述锁紧件4的长度和所述转轴2的最大转动角度所限定；所述平面槽21的平面与所述挡板1的转动架13的转动的径向方向始终保持垂直。

作为优选的方案，所述凹槽521在所述弹性部件51回弹方向相反的方向相垂直的侧面，向所述弹性部件回弹方向相反的方向倾斜，以方便所述锁紧件4在受到凹槽521的挤压时顺利的滑出凹槽521。

作为优选地方案，与上述实施例的区别在于，所述操纵部件5为一拉伸弹簧按钮，所述弹性部件51为拉伸弹簧。所述弹性部件51的伸缩方向与所述转轴孔31的轴线垂直，所述凸台与所述锁紧孔32的形状和位置相匹配，所述弹性部件51的固定端固定在所述锁紧孔32所在的平面上，所述弹性部件51从释能态转变为储能态时，转动所述转轴2，所述锁紧件4从锁紧槽21中滑出到所述锁紧孔32中，此时，所述挡板1及所述转轴2可自由转动；松开所述弹性部件51，其自动从储能态转变为释能态，所述凸块推动所述锁紧件4卡入所述锁紧槽21，所述锁紧件4在锁紧孔32和锁紧槽21中定位。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。