一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置制造方法及图纸

技术编号:19106902 阅读:31 留言:0更新日期:2018-10-09 22:43
本实用新型专利技术公开了一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,包括上腿板、下腿板和电源,上腿板的下端和下腿板的上端通过转轴连接,转轴通过锥齿轮连接驱动电机,所述上腿板的下端的侧下方外凸形成扇形轮,扇形轮的边缘均匀开设有以所述转轴为中心呈圆周阵列的锁紧孔,所述下腿板上固接有电磁阀,电磁阀连接有与锁紧孔匹配的锁紧栓,电磁阀和所述驱动电机均由所述电源供电,电磁阀的电磁铁向远离锁紧孔的方向拉动锁紧栓,电磁阀的弹簧向靠近锁紧孔的方向推动锁紧栓。本实用新型专利技术能够在失电情况下通过电磁阀将锁紧栓插进锁紧孔,使上腿板和下腿板之间失去转动自由度,锁死关节,为穿戴者提供支撑力,避免摔倒。

An exoskeleton device for lower limbs of rehabilitation robot capable of losing electricity and self locking

The utility model discloses a lower extremity exoskeleton device of a rehabilitation robot capable of losing electricity and self-locking, which comprises an upper leg plate, a lower leg plate and a power supply. The lower end of the upper leg plate and the upper end of the lower leg plate are connected by a rotating shaft, and the rotating shaft is connected with a driving motor by a bevel gear. The lower side of the upper leg plate is convex to form a fan-shaped wheel and a fan-shaped wheel. The rim of the wheel is evenly provided with a locking hole arranged in a circular array centered on the rotating shaft. The lower leg plate is fixed with an electromagnetic valve. The electromagnetic valve is connected with a locking bolt matching the locking hole. The electromagnetic valve and the driving motor are powered by the power supply. The solenoid of the electromagnetic valve pulls the locking bolt away from the locking hole. The spring of the magnetic valve pushes the locking bolt towards the direction close to the locking hole. The utility model can insert the locking bolt into the locking hole through a solenoid valve under the condition of power loss, thereby losing the degree of freedom of rotation between the upper leg plate and the lower leg plate, locking the joint, providing support for the wearer and avoiding falling down.

【技术实现步骤摘要】
一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置
本技术涉及一种医疗器械,尤其涉及一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置。
技术介绍
目前,中国每年因为中风死亡的人数也已突破了120万。下肢康复机器人帮助神经功能受损的患者、下肢运动机能障碍的老年人群等恢复下肢的正常运动机能,在我国老龄化加剧以及人民群众对高水平医疗服务具有的强烈需求的背景下,使下肢康复机器人在康复医疗领域具有非常好的应用前景。作为和人体直接接触的机器人,安全是我们首先必须要保证的。然而现有的下肢外骨骼康复机器人大多未考虑电机失电情况的安全保护问题。现有的外骨骼限位保护装置大多为固定位置的限位保护,其只能防止关节超过极限位置,而未考虑在驱动电机失电状态下的情况下,下肢外骨骼康复机器人穿戴者失去支撑力从而有发生摔倒的危险。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,能够在失电情况下通过电磁阀将锁紧栓插进锁紧孔,使上腿板和下腿板之间失去转动自由度,锁死关节,为穿戴者提供支撑力,避免摔倒。为了实现上述目的,本技术所采取的技术方案是:一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,包括上腿板、下腿板和电源,上腿板的下端和下腿板的上端通过转轴连接,转轴通过锥齿轮连接驱动电机,所述上腿板的下端的侧下方外凸形成扇形轮,扇形轮的边缘均匀开设有以所述转轴为中心呈圆周阵列的锁紧孔,所述下腿板上固接有电磁阀,电磁阀连接有与锁紧孔匹配的锁紧栓,电磁阀和所述驱动电机均由所述电源供电。进一步,所述电磁阀包括外壳、设置在外壳内的电磁铁、与电磁铁对应的推杆和弹簧,推杆的内端和外端分别设置内限位环和外限位环,弹簧设置在所述外壳外壁和外限位环之间,所述锁紧栓固接在所述推杆的外端;电磁阀的电磁铁向远离锁紧孔的方向拉动锁紧栓,电磁阀的弹簧向靠近锁紧孔的方向推动锁紧栓。进一步,所述下腿板上还设置有用于辅助所述锁紧栓施力的支座,所述锁紧栓穿过该支座设置。进一步,所述电磁阀通电状态下,所述推杆和锁紧栓被电磁铁拉动而脱离所述锁紧孔;所述电磁阀失电状态下,所述推杆和锁紧栓被所述弹簧推动而插入锁紧孔。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本技术能够在失电情况下通过电磁阀将锁紧栓插进锁紧孔,使上腿板和下腿板之间失去转动自由度,锁死关节,为穿戴者提供支撑力,避免摔倒。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术的电磁阀、锁紧栓与锁紧孔的装配关系剖视图。图中:1、上腿板2、下腿板3、转轴4、驱动电机5、锥齿轮6、扇形轮7、锁紧孔8、电磁阀9、支座81、外壳82、电磁铁83、推杆84、弹簧85、内限位环86、外限位环87、锁紧栓。具体实施方式参看附图1和2,本技术一个具体实施方式的结构中包括上腿板1、下腿板2和电源,上腿板1的下端和下腿板2的上端通过转轴3连接,转轴3通过锥齿轮5连接驱动电机4,所述上腿板1的下端的侧下方外凸形成扇形轮6,扇形轮6的边缘均匀开设有以所述转轴3为中心呈圆周阵列的锁紧孔7,所述下腿板2上固接有电磁阀8,电磁阀8连接有与锁紧孔7匹配的锁紧栓87,电磁阀8和所述驱动电机4均由所述电源供电。单独参看附图2,所述电磁阀8包括外壳81、设置在外壳81内的电磁铁82、与电磁铁82对应的推杆83和弹簧84,推杆83的内端和外端分别设置内限位环85和外限位环86,弹簧84设置在所述外壳81外壁和外限位环86之间,所述锁紧栓87固接在所述推杆83的外端;电磁阀8的电磁铁82向远离锁紧孔7的方向拉动锁紧栓87,电磁阀8的弹簧84向靠近锁紧孔7的方向推动锁紧栓87。所述下腿板2上还设置有用于辅助所述锁紧栓87施力的支座9,所述锁紧栓87穿过该支座9设置。支座9能够加固锁紧栓87,在失电时,锁紧栓87插入锁紧孔7,支座9辅助锁紧栓87抗拒上腿板1和下腿板2之间的扭力,避免损坏电磁阀8。所述电磁阀8通电状态下,所述推杆83和锁紧栓87被电磁铁82拉动而脱离所述锁紧孔7;所述电磁阀8失电状态下,所述推杆83和锁紧栓87被所述弹簧84推动而插入锁紧孔7。本技术的工作原理是:当驱动电机4正常供电时,电磁铁82通电产生磁力,推杆83连同锁紧栓87被电磁铁82磁力吸附,使锁紧栓87脱离锁紧孔7,上腿板1和下腿板2之间能够正常转动;当驱动电机4失电时,电磁阀8同步断电,电磁铁82磁力消失,在弹簧84的作用下,推杆83和锁紧栓87被推出,使锁紧栓87插入锁紧孔7,上腿板1和下腿板2被锁定,无法转动,从而防止穿戴者摔倒。上述描述仅作为本技术可实施的技术方案提出,不作为对其技术方案本身的单一限制条件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,包括上腿板、下腿板和电源,上腿板的下端和下腿板的上端通过转轴连接,转轴通过锥齿轮连接驱动电机,其特征在于:所述上腿板的下端的侧下方外凸形成扇形轮,扇形轮的边缘均匀开设有以所述转轴为中心呈圆周阵列的锁紧孔,所述下腿板上固接有电磁阀,电磁阀连接有与锁紧孔匹配的锁紧栓,电磁阀和所述驱动电机均由所述电源供电。

【技术特征摘要】
1.一种能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,包括上腿板、下腿板和电源,上腿板的下端和下腿板的上端通过转轴连接,转轴通过锥齿轮连接驱动电机,其特征在于:所述上腿板的下端的侧下方外凸形成扇形轮,扇形轮的边缘均匀开设有以所述转轴为中心呈圆周阵列的锁紧孔,所述下腿板上固接有电磁阀,电磁阀连接有与锁紧孔匹配的锁紧栓,电磁阀和所述驱动电机均由所述电源供电。2.根据权利要求1所述的能够失电自锁的康复机器人下肢外骨骼装置,其特征在于:所述电磁阀包括外壳、设置在外壳内的电磁铁、与电磁铁对应的推杆和弹簧,推杆的内端和外端分别设置内限位环和...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱爱斌何仁杰何胜利罗文成
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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