三自由度混联式中医推拿按摩机器人的制作方法_2

文档序号:8759630阅读:来源:国知局
三支链、第四支链和动支架组成。所述的U形固定架安装在两根移动柱的顶部,左横移装置、右横移装置平行安装在U形固定架的下表面,第一支链、第二支链的顶端与左横移装置通过螺纹相连接,第三支链、第四支链的顶端与右横移装置通过螺纹相连接,第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的底端均与动支架通过万向节相连接,所述的动支架上设有垂向电机安装座、回转电机安装座和万向节安装孔。所述的第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的机构构型完全相同,均为HRU结构,字母H表示螺旋副,字母R表示转动副,字母U表示万向节,其中H副仅仅起到移动副P的作用。
[0013]所述的左横移装置包括左横移电机、左横移丝杠,左横移电机通过联轴器与左横移丝杠相连接,左横移丝杠的两端通过左轴承座安装在U形固定架的下表面;所述的右横移装置包括右横移电机、右横移丝杠,右横移电机通过联轴器与右横移丝杠相连接,右横移丝杠的两端通过右轴承座安装在U形固定架的下表面;所述的左横移丝杠与所述的右横移丝杠的结构相同,且其轴线相互平行,左横移丝杠、右横移丝杠上的螺纹均为左右螺旋螺纹。
[0014]所述的第一支链与第三支链的结构完全相同,所述的第二支链与第四支链的结构完全相同。所述的第一支链由第一螺母滑块、第一连杆和第一万向节组成。所述的第一螺母滑块与左横移丝杠的前端通过左旋螺纹相连接,所述的第一连杆的上端与第一螺母滑块通过第一铰链相连接,第一连杆的下端与动支架通过第一万向节相连接,且第一铰链的轴线与第一万向节的十字轴的一条轴线相平行;所述的第二支链由第二螺母滑块、第二连杆和第二万向节组成,所述的第二螺母滑块与左横移丝杠的后端通过右旋螺纹相连接,所述的第二连杆的上端与第二螺母滑块通过第二铰链相连接,第二连杆的下端与动支架通过第二万向节相连接,且第二铰链的轴线与第二万向节的十字轴的一条轴线相平行;所述的第三支链由第三螺母滑块、第三连杆和第三万向节组成,所述的第三螺母滑块与右横移丝杠的前端通过左旋螺纹相连接,所述的第三连杆的上端与第三螺母滑块通过第三铰链相连接,第三连杆的下端与动支架通过第三万向节相连接,且第三铰链的轴线与第三万向节的十字轴的一条轴线相平行;所述的第四支链由第四螺母滑块、第四连杆和第四万向节组成,所述的第四螺母滑块与右横移丝杠的后端通过右旋螺纹相连接,所述的第四连杆的上端与第四螺母滑块通过第四铰链相连接,第四连杆的下端与动支架通过第四万向节相连接,且第四铰链的轴线与第四万向节的十字轴的一条轴线相平行;第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链的轴线相互平行。
[0015]所述的按摩执行部安装在并联支架的动支架上,包括仿形按摩指、垂向激振装置、回转驱动装置、对仿形按摩指适当地传递按摩动作的传动装置和柱式按摩头,所述的仿形按摩指的数量不少于三。
[0016]所述的垂向激振装置用于产生垂向按摩的激振力,包括垂向减速电机和激振凸轮。其中,垂向减速电机安装在动支架的垂向电机安装座上,激振凸轮安装在垂向减速电机的输出轴上。所述的垂向减速电机也可以由气动马达或液压马达替换。
[0017]所述的回转驱动装置包括回转减速电机和驱动齿轮,所述的回转减速电机安装在动支架的回转电机安装座上,所述的驱动齿轮安装在回转减速电机的输出轴上。所述的回转减速电机也可以由气动马达或液压马达替换。
[0018]所述的传动装置用于传递来自并联支架、垂向激振装置和回转驱动装置产生的推拿按摩动作,包括空心导向轴、回转齿轮、齿轮定位环、仿形指调整座和仿形指安装座。所述的空心导向轴通过压缩弹簧与回转齿轮相连接,用于将激振凸轮和驱动齿轮产生的推拿按摩动作传递给仿形按摩指,且在空心导向轴的下端设有内螺纹,用于安装可替换仿形按摩指的柱式按摩头;所述的压缩弹簧不少于三根;所述的回转齿轮套在空心导向轴上,且安装在动支架上,回转齿轮与动支架通过滚针型止推轴承、径向滚针轴承相连接;所述的齿轮定位环为两个半圆环且与动支架之间通过滚针型止推轴承相连接,所述的齿轮定位环与回转齿轮通过螺钉相连接;所述的仿形指调整座为两个半圆环,且在仿形指调整座内设有环状T型槽,所述的仿形指安装座上设有环状T型滑块和仿形指连接孔,且所述的环状T型滑块置于置于仿形指调整座的环状T型槽内,仿形指安装座通过锁紧螺钉与仿形指调整座相固连,进而实现仿形按摩指之间间距的调节与定位。
[0019]所述的仿形按摩指可模拟人的手指的柔性度和弯曲性能,包括按摩指架、链接板、调节螺钉、调节螺母、锁紧螺母和橡胶指。在所述的按摩指架的连接段设有力传感器,用于检测施加在人体部位上的力;所述的链接板由不少于四个链节铰接而成,链接板与橡胶指通过胶接的方式固连;在橡胶指的下表面上设有1-3_厚的硅胶覆层;所述的调节螺钉的下端与橡胶指通过胶接的方式固连,调节螺钉通过调节螺母、锁紧螺母与按摩指架相连接,用于调节链接板和橡胶指的形状。
[0020]所述的空心导向轴在垂向激振装置的驱动下可产生垂向往复激振,空心导向轴在回转驱动装置的驱动下可产生绕垂直轴的单向旋转或往复摆动。因此,空心导向轴及安装在空心导向轴上的仿形按摩指和柱式按摩头在仅有按摩执行部驱动时具有一平移一转动两个运动自由度,再串联并联支架和升降装置后构成一个具有一个独立平移和两个独立转动共三个运动自由度的混联机构,即仿形按摩指和柱式按摩头最多具有一平移两转动共三个独立的运动自由度,其中垂直方向的移动具有冗余自由度。
[0021]使用时,先根据被推拿按摩对象的姿态和按摩部位的实际需要,启动调节升降装置的升降电机,调节并联支架和按摩执行部的高度。然后,启动左横移装置的左横移电机和右横移装置上的右横移电机,根据具体执行推拿按摩的部位微调仿形按摩指或柱式按摩头的高度及角度。调节完成后,根据具体推拿按摩的手法需求,选择左横移装置、右横移装置、垂向激振装置、回转驱动装置四个推拿按摩发生装置单独作用或组合执行推拿按摩任务。通过更换垂向激振装置的激振凸轮可以调整垂向激振式按摩的幅度,通过调节垂向减速电机的转速可以调节调节垂向按摩的频率;通过调节回转减速电机的转速和换向频率可以调节回转式按摩手法速度和频率;通过调节左横移电机和右横移电机的正反转速度可以调节左右摆动式按摩手法的频率。需要调整仿形按摩指的间距时,可松开仿形指安装座上的锁紧螺钉,调整环状T型滑块在仿形指调整座的环状T型槽内的位置,使仿形按摩指并拢成“手掌”或分散开,最后拧紧锁紧螺钉将仿形按摩指固定。
[0022]推拿按摩作业时,通过选择左横移装置、右横移装置、垂向激振装置、回转驱动装置四个推拿按摩发生装置单独作用或组合动作,配合仿形按摩指和柱式按摩头的不同安装姿态,共可实现中医推拿按摩手法中的点法、推法、摩法、按压法、掐法、拍法、击法、滚法、掌揉、振法、搓揉、多点击法和多指往复振揉组合按摩等手法,可对人体各穴位、腹部、背部、腰部、腿部、颈部等多部位进行推拿按摩作业。执行单点推拿按摩任务时需换装柱式按摩头。
[0023]本实用新型的有益效果是,与现有的技术相比,本实用新型具有一平移两转动共三个运动自由度,不仅可实现中医按摩基本手法,还可通过组合创新实现包括多点击法和多指往复振揉组合按摩等新手法。本实用新型的仿形按摩指和柱式按摩头不仅可实现人手和肘部按摩的动作,由于仿形按摩指具有不少于四节的链接板和设有硅胶覆层的橡胶指,使仿形按摩指的柔性度和仿真度更高,对人体推拿按摩部位的适应性更强;本实用新型还具有机构运动解耦性好、工作稳定可靠、结构紧凑、操作维护便捷、安全性高等优点。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的总体结构示意图;
[0025]图2为本实用新型的并联支架的结构示意图;
[0026]图3为本实用新型的传动装置的结构示意图;
[0027]图4为本实用新型的按摩执行部的结构示意图;
[0028]图5为本实用新型的仿形按摩指水
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