一种可变旋转中心的连接装置的制作方法

本申请涉及机械连接领域，特别是涉及一种可变旋转中心的连接装置。

背景技术：

1、外骨骼是一种可以为人体提供助力的可穿戴机械设备，可应用于康复辅助、负重辅助等领域。一些关节类的外骨骼采用刚性材料作为关节间支撑并起到一定的限位作用，但刚性的限位极易限制人体运动的灵活性；一些关节类的外骨骼采用了单旋转中心结构作为连接装置，但由于人体关节处经常需要灵活旋转，而关节处的旋转运动的旋转中心位置会随人体做出的各种动作发生变动，使得单旋转中心结构与人体关节旋转运动中心不对齐，极易破坏人体的自然生物力学特性。专利授权公告号为cn205905014u的中国专利公开了一种外骨骼机器人的大腿与小腿连接装置，包括小腿部驱动电机和腿部连接件，所述大腿部下端与小腿部上端通过小腿部驱动电机转轴以及腿部连接件连接，所述腿部连接件设有阻止小腿部与大腿部呈180度角时小腿部继续向前转动的限位机构，但其旋转中心不可变且需要配合驱动电机进行限位，结构复杂。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种可变旋转中心的连接装置，可变旋转中心且结构简单。

2、为达到上述目的，本申请提供的技术方案如下：

3、一种可变旋转中心的连接装置，包括弹性部件和多个连续体模块，所述弹性部件用于连接其他部件，并为所述可变旋转中心的连接装置整体提供一定的刚度，所述多个连续体模块相互断开并连续排列的设置在弹性部件的一侧，所述多个连续体模块用于限制弹性部件沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围。

4、优选的，所述弹性部件在设置了多个连续体模块后具有一定的弯曲弧度，所述的多个连续体模块固定安装在弹性部件的曲面外侧。

5、优选的，所述弹性部件为具有一定厚度的片状板簧，所述连续体模块的材质具有一定的强度，使其受到挤压时不会发生形变。

6、优选的，所述多个连续体模块沿片状板簧的纵向依次固定在片状板簧上，用于单向限制弹性部件的一侧弯曲角度范围，当弹性部件沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围达到最大限制时，所述多个连续体模块之间紧密接触。

7、优选的，所述片状板簧两端设置用于适配所要连接部件的连接端的基座，所述基座可拆卸的固定连接在片状板簧的两端。

8、优选的，所述基座包括上基座和下基座，所述上基座可拆卸的固定连接在片状板簧上端部，所述下基座可拆卸的固定连接在片状板簧下端部；所述上基座远离片状板簧的一侧设有一定长度的滑槽，所述下基座远离片状板簧的一侧设有一定长度的滑槽。

9、优选的，所述连续体模块包括连续体模块安装端，用于将连续体模块固定安装在弹性部件上，所述连续体模块安装端上下两侧设置凹平面或倒角槽，使得连续体模块安装端上下面的高度或厚度小于连续体模块的本体高度或厚度。

10、优选的，所述连续体模块还包括结构对称的限位板，所述限位板呈翼状结构固定在连续体模块的两侧且部分高于连续体模块的上表面和/或下表面，用于限制所述可变旋转中心的连接装置的扭转运动。

11、优选的，所述限位板上截面与下截面分别设置对应的凸起和凹槽，使多个连续体模块在紧密接触时，其上的限位板自上而下或自下而上能够相互卡接。

12、优选的，所述连续体模块为一六面体，通过改变连续体模块侧面上边与下边朝连续体模块安装端方向的夹角能够改变限制弹性部件沿一侧弯曲的角度范围，通过改变片状板簧的厚度能够改变所述可变旋转中心的连接装置的刚度。

13、本申请提供的可变旋转中心的连接装置，通过在弹性部件的一侧设置多个相互断开并连续排列的连续体模块，使其能够单向限制整体装置沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围，能够广泛用于关节、腰背等有限位需求的外骨骼、假肢等穿戴设备中；

14、且所述的可变旋转中心的连接装置通过其弹性部件和连续体模块结构的配合，使其在连接需要运动旋转的设备时，可使应用的设备随旋转运动而改变其旋转中心，更加符合人体的自然生物力学特性。

15、另外，通过改变弹性部件的形状参数能够改变可变旋转中心的连接装置的刚度，提高了装置整体的稳定性，且能够适用于不同类型的连接需求，增加了适用场景。

16、另外，通过改变可变旋转中心的连接装置中的连续体模块的角度和数量，能够改变其限位的角度范围，从而适应不同的应用场景。

17、另外，通过设置连续体模块两侧的限位板，能够限制可变旋转中心的连接装置整体的扭转运动，进一步提高了可变旋转中心的连接装置整体的稳定性。

技术特征：

1.一种可变旋转中心的连接装置，其特征在于，包括弹性部件和多个连续体模块，所述弹性部件用于连接其他部件，并为所述可变旋转中心的连接装置整体提供一定的刚度，所述多个连续体模块相互断开并连续排列的设置在弹性部件的一侧，所述多个连续体模块用于限制弹性部件沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围。

2.如权利要求1所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述弹性部件为具有一定厚度的片状板簧，所述连续体模块的材质具有一定的强度，使其受到挤压时不会发生形变。

3.如权利要求2所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述多个连续体模块沿片状板簧的纵向依次固定在片状板簧上，用于单向限制弹性部件的一侧弯曲角度范围，当弹性部件沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围达到最大限制时，所述多个连续体模块之间紧密接触。

4.如权利要求3所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述弹性部件在设置了多个连续体模块后具有一定的弯曲弧度，所述的多个连续体模块固定安装在弹性部件的曲面外侧。

5.如权利要求4所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述片状板簧两端设置用于适配所要连接部件的连接端的基座，所述基座可拆卸的固定连接在片状板簧的两端。

6.如权利要求5所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述基座包括上基座和下基座，所述上基座可拆卸的固定连接在片状板簧上端部，所述下基座可拆卸的固定连接在片状板簧下端部；所述上基座远离片状板簧的一侧设有一定长度的滑槽，所述下基座远离片状板簧的一侧设有一定长度的滑槽。

7.如权利要求3所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述连续体模块包括连续体模块安装端，用于将连续体模块固定安装在弹性部件上，所述连续体模块安装端上下两侧设置凹平面或倒角槽，使得连续体模块安装端上下面的高度或厚度小于连续体模块的本体高度或厚度。

8.如权利要求5或7所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述连续体模块还包括结构对称的限位板，所述限位板呈翼状结构固定在连续体模块的两侧且部分高于连续体模块的上表面和/或下表面，用于限制所述可变旋转中心的连接装置的扭转运动。

9.如权利要求8所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述限位板上截面与下截面分别设置对应的凸起和凹槽，使多个连续体模块在紧密接触时，其上的限位板自上而下或自下而上能够相互卡接。

10.如权利要求9所述的可变旋转中心的连接装置，其特征在于，所述连续体模块为一六面体，通过改变连续体模块侧面上边与下边朝连续体模块安装端方向的夹角能够改变限制弹性部件沿一侧弯曲的角度范围，通过改变片状板簧的厚度能够改变所述可变旋转中心的连接装置的刚度。

技术总结
本申请公开了一种可变旋转中心的连接装置，包括弹性部件和多个连续体模块，所述弹性部件用于连接其他部件，并为所述可变旋转中心的连接装置整体提供一定的刚度，所述多个连续体模块相互断开并连续排列的设置在弹性部件的一侧，所述多个连续体模块用于限制弹性部件沿设置多个连续体模块一侧弯曲的角度范围。本申请提供的一种可变旋转中心的连接装置可变旋转中心且结构简单，能够单向限制整体装置沿一侧弯曲的角度范围，能够广泛用于关节、腰背等有限位需求的外骨骼中。

技术研发人员：马亮,丁也
受保护的技术使用者：远也科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15