基于套索驱动的节能半被动下肢外骨骼的制作方法_2

文档序号:9878173阅读:来源:国知局
图;
[0032]图10本发明的冲量机构爆炸图;
[0033]图11本发明的膝关节板簧支撑机构;
[0034]图12本发明的膝关节左侧视图;
[0035]图13本发明的踝关节右正视图
[0036]图14本发明的踝关节右侧视图;
[0037]图15本发明的踝关节左正视图;
[0038]图16本发明的踝关节左侧视图;
[0039]图17本发明的冲量电机机构右轴测图;
[0040]图18本发明的冲量电机机构左轴测图;
[0041 ]图19本发明的髋关节电机机构右轴测图;
[0042]图20本发明的髋关节电机机构左轴测图;
[0043]图中:髋关节机构1、膝关节机构2、踝关节机构3、髋关节电机机构4、冲量电机机构
5、髋关节机构右11、髋关节机构左12、膝关节机构右21、膝关节机构左22、踝关节机构右31、踝关节机构左32、髋关节电机机构右41、髋关节电机机构左51、冲量电机机构右51、冲量电机机构左51、背板53、髋关节调节板右1101、髋关节调节板轴右1102、髋关节连接板右1103、髋关节套索预紧右1104、髋关节套索盘右1105、髋关节输出杆右1106、髋关节外摆连接件轴右1107、髋关节外摆连接件右1108、拉伸弹簧右1109、髋关节大腿杆右1110、髋关节大腿杆滑块缓冲右1111、髋关节大腿杆滑块右1112、髋关节大腿杆滑杆一右1113、髋关节大腿杆滑杆二右1114、髋关节弹簧杆右1115、髋关节扭簧挡板右1116、髋关节扭簧右1117、髋关节扭簧底板右1118、髋关节腰部护垫右1119、髋关节套索盘固定件一右1120、髋关节套索盘固定件二右1121、髋关节调节板左1201、髋关节调节板轴左1202、髋关节连接板左1203、髋关节套索预紧左1204、髋关节套索盘左1205、髋关节输出杆左1206、髋关节外摆连接件轴左1207、髋关节外摆连接件左1208、拉伸弹簧左1209、髋关节大腿杆左1210、髋关节大腿杆滑块缓冲左1211、髋关节大腿杆滑块左1212、髋关节大腿杆滑杆一左1213、髋关节大腿杆滑杆二左1214、髋关节弹簧杆左1215、髋关节扭簧挡板左1216、髋关节扭簧左1217、髋关节扭簧底板左1218、髋关节腰部护垫左1219、髋关节套索盘固定件一左1220、髋关节套索盘固定件二左1221、膝关节轴右2101、膝关节输出杆右2102、膝关节输出杆下右2103、膝关节扭簧右2104、膝关节扭簧挡板右2105、膝关节轴左2201、膝关节输出杆左2202、膝关节输出杆下左2203、膝关节扭簧左2204、膝关节扭簧挡板左2205、踝关节球头轴承右3101、踝关节球头轴承轴右3102、踝关节支撑座右3103、踝关节连接板右3104、踝关节后脚板右3105、踝关节前脚板右3106、踝关节软板右3107、踝关节弹性板右3108、踝关节球头轴承左3201、踝关节球头轴承轴左3202、踝关节支撑座左3203、踝关节连接板左3204、踝关节后脚板左3205、踝关节前脚板左3206、踝关节软板左3207、踝关节弹性板左3208、髋关节电机编码器右4101、髋关节电机右4102、髋关节电机支架圆盘右4103、髋关节电机法兰右4104、髋关节电机减速器右4105、髋关节电机套索盘右4106、髋关节电机套索固定件一右4107、髋关节电机套索固定件二右4108、髋关节电机支架右4109、髋关节电机调节螺栓一右4110、髋关节电机套索一右4111、髋关节电机调节螺栓二右4112、髋关节电机套索二右4113、髋关节电机编码器左4201、髋关节电机左4202、髋关节电机支架圆盘左4202、髋关节电机法兰左4204、髋关节电机减速器左4205、髋关节电机套索盘左4206、髋关节电机套索固定件一左4207、髋关节电机套索固定件二左4208、髋关节电机支架左4209、髋关节电机调节螺栓一左4210、髋关节电机套索一左4211、髋关节电机调节螺栓二左4212、髋关节电机套索二左4213、冲量电机编码器右5101、冲量电机右5102、冲量电机支架圆盘右5103、冲量电机法兰右5104、冲量电机减速器右5105、冲量电机套索盘右5106、冲量电机套索固定件一右5107、冲量电机支架右5108、冲量电机调节螺栓右5109、冲量电机套索右5110、冲量电机编码器左5201、冲量电机左5202、冲量电机支架圆盘左5203、冲量电机法兰左5204、冲量电机减速器左5205、冲量电机套索盘左5206、冲量电机套索固定件一左5207、冲量电机支架左5208、冲量电机调节螺栓左5209、冲量电机套索左5210。
【具体实施方式】
[0044]为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045]本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0046]本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言,指向设备内部的方向为内,反之为外,而非对本发明的装置机构的特定限定。
[0047]本发明中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时,阅读者的左边即为左,阅读者的右边即为右,而非对本发明的装置机构的特定限定。
[0048]本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
[0049]如图1至图20所示,本发明是一种基于套索驱动的节能半被动下肢外骨骼,包括髋关节机构1、连接在所述髋关节机构I末端上的膝关节机构2、连接在所述膝关节机构2末端的踝关节机构3、设置在所述髋关节机构I上的髋关节电机机构4、设置在所述髋关节机构I上的冲量电机机构5。髋关节机构I包括髋关节机构右11、髋关节机构左12,膝关节机构2包括膝关节机构右21、膝关节机构左22,踝关节机3包括踝关节机构右31、踝关节机构左32,髋关节电机机4包括髋关节电机机构右41、髋关节电机机构左51,冲量电机机构5包括冲量电机机构右51、冲量电机机构左51、背板53。
[OOM]进一步,通过髋关节调节板轴右1102连接作用,髋关节调节板右1101连接到髋关节连接板右1103并且彼此间可以相对转动,髋关节套索预紧右1104通过螺栓固定在髋关节连接板右1103的螺纹孔位置。
[0051 ]进一步,通过髋关节套索盘右1105连接作用,髋关节连接板右1103连接到髋关节输出杆右1106并且彼此间可以相对转动,通过髋关节外摆连接件轴右1107连接作用,髋关节输出杆右1106另一端连接到髋关节外摆连接件右1108并且可以相对转动,所述的髋关节外摆连接件右1108安装在髋关节大腿杆右1110的孔中,并且可以根据不同使用者调节高度,利用髋关节大腿杆右1110上的螺钉进行预紧。髋关节套索盘固定件一右1120、髋关节套索盘固定件二右1121安装在髋关节套索盘右1105端面槽中。
[0052]进一步,髋关节大腿杆滑杆一右1113、髋关节大腿杆滑杆二右1114安装在髋关节大腿杆右1110后面凸起孔中并通过螺栓预紧,髋关节大腿杆滑块缓冲右1111固定于滑杆与髋关节大腿杆右Il1固定端的上端面,髋关节大腿杆滑块右1112安装在髋关节大腿杆滑杆一右1113、髋关节大腿杆滑杆二右1114上,并且可以沿滑杆轴向运动。
[0053]进一步,髋关节扭簧挡板右1116固定于髋关节连接板右1103上端凸起处并形成导槽,髋关节扭簧底板右1118固定于髋关节调节板右1101上端,髋关节扭簧右1117—端固定于所述髋关节扭簧底板右1118上,另一端插于髋关节扭簧挡板右1116与髋关节连接板右1103形成的导槽中,由此共同组成板簧平衡机构,在板簧平衡机构的作用下下肢外骨骼机构在人体站立的时候可以保持机构左右平面上平衡,而在人走的过程中不仅可以实现机构缓冲的目的,同时也可以实现机构的重力势能和弹性势能的相互转换的效果,从而达到节能的目的。
[0054]进一步,髋关节弹簧杆右1115—端固定于髋关节连接板右1103侧面,另一端与拉伸弹簧右1109固定,拉伸弹簧右1109另一端与髋关节大腿杆右1110前面中间的凸起孔固定,由此组成平衡拉簧机构,在平衡拉簧机构的作用下下肢外骨骼机构在人体站立的时候可以保持机构前后平面上平衡,而在人走的过程中不仅可以实现机构缓冲的目的,同时也可以向大腿提供向上的牵引力。
[0055]进一步,通过膝关节轴右2101连接作用,髋关节大腿杆右1110末端连接到膝关节输出杆右2102并且两者可以相对转动,膝关节输出杆下右2103插入所述膝关节输出杆右2102末端光孔中,并且可以根据不同使用者调节高度,利用膝关节输出杆右2102上的螺钉进行预紧。
[0056]进一步,膝关节扭簧挡板右2105固定于膝关节输出杆右2102上端凸起处并形成导槽,膝关节扭簧右2104—端固定于髋关节大腿杆右1110下端凸起处,另一端插于膝关节扭簧挡板右2105与膝关节输出杆右2102上端凸起形成的导槽中,由此共同组成板簧支撑机构,由于板簧支撑机构中髋关节大腿杆右和膝关节输出杆右中设计的安装斜角的原因,板簧支撑机构原先就有一定的预紧力,使得髋关节大腿杆右与膝关节输出杆右在不受外力时始终保持竖直关系,并且在机构支撑相时提供一定的辅助作用,此外板簧支撑机构在人体行走的不仅可
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