一种外骨骼机器人及其膝关节部件制造技术

本发明专利技术提供了一种外骨骼机器人及其膝关节部件，该膝关节部件包括膝关节驱动组件及膝关节传动组件，膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮，膝关节传动组件与膝关节摩擦轮摩擦连接，以在膝关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。本发明专利技术通过采用外骨骼机器人的膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮以摩擦驱动膝关节传动组件，进而带动关节运动的方式，使得膝关节驱动组件体积轻巧，运转平稳，进而使得外骨骼机器人适合穿戴且便于携带。

An exoskeleton robot and its knee joint components

The present invention provides an exoskeleton robot and knee components, the knee joint components including knee joint and knee joint drive assembly, transmission assembly, knee joint knee joint drive assembly includes a friction wheel, knee joint and knee joint friction wheel drive assembly friction connection, rotate to friction in the knee joint of friction wheel drive. The drive assembly includes a knee to knee joint friction wheel friction drive transmission components by using the exoskeleton robot in the knee joint, and thus promote the joint movement way, the knee joint drive assembly lightweight, smooth operation, thus making the exoskeleton robot wearable and portable.

【技术实现步骤摘要】
一种外骨骼机器人及其膝关节部件
本专利技术涉及医疗器械领域，特别是涉及一种外骨骼机器人及其膝关节部件。
技术介绍
目前有关的外骨骼机器人，就关节运动的驱动模式而言，主要有链条驱动式、气动式、液压驱动式等机械驱动模式，这些驱动模式，一个共同的特点是驱动机构体积庞大，不适合穿戴，更不具有便携功能，且同时需要多位辅助人员进行辅助。
技术实现思路
本专利技术主要是提供一种外骨骼机器人及其膝关节部件，旨在解决外骨骼机器人的膝关节驱动机构体积庞大而不便于穿戴的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种外骨骼机器人的膝关节部件，所述膝关节部件包括膝关节驱动组件及膝关节传动组件，所述膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮，所述膝关节传动组件与所述膝关节摩擦轮摩擦连接，以在所述膝关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。其中，所述膝关节驱动组件进一步包括膝关节电机机构，所述膝关节摩擦轮在所述膝关节电机机构的轴向上与所述膝关节电机机构相对固定，以在所述膝关节电机机构的驱动下转动。其中，所述膝关节传动组件包括膝关节第一传动件及膝关节第二传动件，所述膝关节第一传动件与所述膝关节摩擦轮面向所述膝关节电机机构的一侧之间设有膝关节弹性件，所述膝关节弹性件产生在所述轴向上的弹力，所述膝关节第二传动件在所述膝关节摩擦轮的另一侧与所述膝关节第一传动件固定连接，以在所述弹力的作用下紧贴于所述膝关节摩擦轮，进而与所述膝关节摩擦轮摩擦连接。其中，所述膝关节弹性件与所述膝关节摩擦轮面向所述膝关节电机机构的一侧之间还设有依次贴设的膝关节摩擦片及膝关节钢片，所述膝关节弹性件的一端抵接于所述膝关节第一传动件，另一端抵接于所述膝关节钢片，以使得所述膝关节摩擦片紧贴于所述膝关节摩擦轮，进而使得所述膝关节第一传动件通过膝关节摩擦片与所述膝关节摩擦轮摩擦连接。其中，所述膝关节电机机构包括膝关节驱动电机及款关节支撑座，所述膝关节支撑座设有通孔，所述膝关节驱动电节的驱动轴从所述膝关节支撑座的一侧穿过所述通孔与所述膝关节支撑座固定连接。其中，所述款关节支撑座上设有膝关节第一限位部，所述膝关节第一传动件设有膝关节第二限位部，在所述摩擦驱动时，所述膝关节第一限位部与所述膝关节第二限位部相配合，以限制所述膝关节传动组件的转动自由度。其中，所述膝关节驱动组件进一步膝关节减速机构，所述膝关节减速机构包括可相对转动的外轮及内轮，所述外轮在所述膝关节支撑座的另一侧与所述膝关节支撑座固定连接，所述内轮套设于所述膝关节驱动电机的驱动轴并与所述膝关节驱动电机的驱动轴相对固定，以在所述膝关节驱动电机的驱动轴的驱动下转动。其中，所述膝关节驱动组件进一步包括膝关节轴承机构，所述膝关节轴承机构包括可相对转动的外圈及内圈，所述外圈与所述膝关节支撑座固定连接，所述内圈套设于所述膝关节驱动电机的驱动轴并与所述内轮相对固定，以跟随所述内轮的转动而转动。其中，所述膝关节摩擦轮在所述膝关节轴承机构远离膝关节减速器机构的一侧与膝关节轴承机构的内圈相对固定，以跟随所述内圈的转动而转动。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种外骨骼机器人，所述外骨骼机器人包括上述的膝关节部件。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过采用外骨骼机器人的膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮以摩擦驱动膝关节传动组件，进而带动关节运动的方式，使得膝关节驱动组件体积轻巧，运转平稳，进而使得外骨骼机器人适合穿戴且便于携带。附图说明图1是本专利技术提供的外骨骼机器人的膝关节部件实施例的分解示意图；图2是图1中的膝关节电机机构的分解示意图；图3是图1中膝关节减速器机构、膝关节轴承机构及膝关节摩擦轮的分解示意图；图4是图1中各机构的装配截面示意图；图5是图4中A部分的放大示意图；图6是图1中膝关节传动组件及膝关节摩擦轮的分解示意图；图7是本专利技术提供的外骨骼机器人实施例的结构示意图；图8是图7中大腿支撑机构的结构示意图；图9是图7中髋关节部件的分解示意图；图10是图9中的髋关节电机机构的分解示意图；图11是图9中髋关节减速器机构、髋关节轴承机构及髋关节摩擦轮的分解示意图；图12是图9中各机构的装配截面示意图；图13是图12中B部分的放大示意图；图14是图9中髋关节传动组件及髋关节摩擦轮的分解示意图；图15是图7中小腿支撑部件的结构示意图；图16是图7中脚部支撑部件的分解示意图；图17是图7中小腿挡板部件的结构示意图；图18是图17中第二连接件的结构示意图；图19是图17中挡板组件处于扣合状态的俯视示意图；图20是图7中腰部支撑部件的分解示意图；图21是图20中控制盒与其他结构电连接的示意框图；图22是图7中外骨骼机器人与人体的站立示意图；图23是图7中外骨骼机器人与人体的坐姿示意图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术所提供的一种外骨骼机器人及其髋关节部件做进一步详细描述。参阅图1，本专利技术提供的膝关节部件10实施例包括膝关节驱动组件11及膝关节传动组件12。其中，膝关节驱动组件11包括膝关节电机机构111、膝关节减速器机构112、膝关节轴承机构113及膝关节摩擦轮114。参阅图2，膝关节电机机构111包括膝关节驱动电机111a、膝关节第一连接板111b、膝关节支撑座111c、膝关节隔离板111d及膝关节连接器111e。其中，膝关节支撑座111c设置有通孔1111，进一步地，膝关节支撑座111c还设有膝关节第一限位部1112，可选的，该膝关节第一限位部1112为限位槽，且的数量为两个。进一步地，膝关节第一连接板111b与膝关节支撑座111c，可选的，膝关节第一连接板111b与膝关节支撑座111c通过螺栓固定连接；膝关节驱动电机111a的驱动轴1113从膝关节支撑座111c靠近膝关节第一连接板111b的一侧穿过膝关节支撑座111c的通孔1111，并与膝关节支撑座111c固定连接，在本实施例中，通过平头螺栓从膝关节支撑座111c远离膝关节第一连接板111b的一侧固定连接膝关节驱动电机111a与膝关节支撑座111c；膝关节隔离板111d从膝关节支撑座111c远离膝关节第一连接板111b的一侧套设于膝关节驱动电机111a的驱动轴1113上，在本实施例中，膝关节隔离板111d还盖设于用于固定连接膝关节驱动电机111a与膝关节支撑座111c平头螺栓上，以防止平头螺栓松动导致膝关节驱动电机111a与膝关节支撑座111c分离；膝关节连接器111e套设于膝关节驱动电机111a的驱动轴1113且压设于膝关节隔离板111d上，进一步地，膝关节连接器111e与膝关节驱动电机111a的驱动轴1113固定连接，以使得膝关节连接器111e在膝关节驱动电机111a的驱动轴1113的驱动下转动，可选的，膝关节连接器111e为十字联轴器，通过螺栓在十字联轴器的十字轴处与膝关节驱动电机111a的驱动轴1113固定连接。共同参阅图2及图3，膝关节减速器机构112包括外轮112a及内轮112b，内轮112b可相对于外轮112a转动。具体地，外轮112a可通过螺栓与膝关节支撑座111c固定连接，内轮112b设有与膝关节连接器111e配合的卡槽(图中未示出)，内轮112b套设于膝关节驱动电机111a的驱动轴1113本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外骨骼机器人的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节部件包括膝关节驱动组件及膝关节传动组件，所述膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮，所述膝关节传动组件与所述膝关节摩擦轮摩擦连接，以在所述膝关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼机器人的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节部件包括膝关节驱动组件及膝关节传动组件，所述膝关节驱动组件包括膝关节摩擦轮，所述膝关节传动组件与所述膝关节摩擦轮摩擦连接，以在所述膝关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。2.根据权利要求1所述的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节驱动组件进一步包括膝关节电机机构，所述膝关节摩擦轮在所述膝关节电机机构的轴向上与所述膝关节电机机构相对固定，以在所述膝关节电机机构的驱动下转动。3.根据权利要求2所述的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节传动组件包括膝关节第一传动件及膝关节第二传动件，所述膝关节第一传动件与所述膝关节摩擦轮面向所述膝关节电机机构的一侧之间设有膝关节弹性件，所述膝关节弹性件产生在所述轴向上的弹力，所述膝关节第二传动件在所述膝关节摩擦轮的另一侧与所述膝关节第一传动件固定连接，以在所述弹力的作用下紧贴于所述膝关节摩擦轮，进而与所述膝关节摩擦轮摩擦连接。4.根据权利要求3所述的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节弹性件与所述膝关节摩擦轮面向所述膝关节电机机构的一侧之间还设有依次贴设的膝关节摩擦片及膝关节钢片，所述膝关节弹性件的一端抵接于所述膝关节第一传动件，另一端抵接于所述膝关节钢片，以使得所述膝关节摩擦片紧贴于所述膝关节摩擦轮，进而使得所述膝关节第一传动件通过膝关节摩擦片与所述膝关节摩擦轮摩擦连接。5.根据权利要求3所述的膝关节部件，其特征在于，所述膝关节电机机构包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新宇，彭安思，王灿，陈春杰，刘笃信，冯伟，闫泽峰，王超，王铮，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44