一种液压缸与膝关节助行机器人制造技术

本发明专利技术涉及康复设备领域，公开了一种液压缸与膝关节助行机器人，其中液压缸包括外缸、活塞杆、活塞与缸盖，活塞与活塞杆固定连接，还包括内缸，内缸位于外缸的内部，内缸的外壁与外缸的内壁之间形成储油腔体；活塞位于内缸的内部，以将内缸的腔体分割为靠近内缸尾端的第一腔体与靠近内缸首端的第二腔体；内缸的首端与缸盖连接；储油腔体与第一腔体连通，并与第二腔体之间通过可开闭/关闭的流道连通，其中当流道开启时，活塞与活塞杆可以相对内缸运动；当流道关闭时，活塞与活塞杆相对内缸锁止在当前位置。本发明专利技术可以自由切换活塞的运动状态与锁止状态，省去了大功率的电机、液压泵等输出动力的动力装置，有助于简化结构，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种液压缸与膝关节助行机器人
本专利技术涉及康复设备领域，尤其是涉及一种液压缸，以及应用该液压缸的助行机器人。
技术介绍
下肢康复设备是近年来迅速发展的一门新兴技术，是机器人技术在医学领域的新应用。下肢康复设备可以固定在人身上，由驱动器驱动模仿正常人的步态，从而带动患者进行行走训练，使下肢有运动障碍的病人得到康复。现有的下肢康复设备通常由大功率的电机或者液压泵输出动力，相关的结构较为复杂，而且需要配套相应的能源装置，成本较高，同时也会增加下肢康复设备的体积与重量。而对于某些病人而言，其下肢并未完全丧失行动能力，至少能够主动进行膝关节的弯曲，只是膝关节在伸直后腿部力量不足以支撑人体站立，此种情况下病人不需要下肢康复设备主动提供动力，采用现有的下肢康复设备将会增加不必要的成本，也会给病人的携带、使用带来不便。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种液压缸，用于解决下肢康复设备成本高、使用不便的问题。本专利技术还公开一种应用上述液压缸的膝关节助行机器人。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压缸，包括外缸、活塞杆、活塞与缸盖，活塞与活塞杆固定连接，还包括内缸，内缸位于外缸的内部，内缸的外壁与外缸的内壁之间形成储油腔体；活塞位于内缸的内部，以将内缸的腔体分割为靠近内缸尾端的第一腔体与靠近内缸首端的第二腔体；内缸的首端与缸盖连接；储油腔体与第一腔体连通，并与第二腔体之间通过可开闭/关闭的流道连通，其中当流道开启时，活塞与活塞杆可以相对内缸运动；当流道关闭时，活塞与活塞杆相对内缸锁止在当前位置。作为上述方案的进一步改进方式，还包括分别设置在活塞两侧的第一弹性件与第二弹性件，当活塞杆伸出时，第一弹性件被压缩；当活塞杆收回时，第二弹性件被压缩。作为上述方案的进一步改进方式，内缸的尾端与外缸的尾端之间设有储物腔体，外缸的内壁上固定连接有第一弹簧座，活塞杆上固定连接有第二弹簧座，第一弹簧座、第二弹簧座位于储物腔体内，第一弹性件套设在活塞杆上，并位于第一弹簧座、第二弹簧座之间。作为上述方案的进一步改进方式，还包括相对内缸保持静止的直线轴承与活动密封圈，直线轴承与活动密封圈设于第二弹簧座与内缸的尾端之间，且分别套设在活塞杆上，其中，直线轴承与活动密封圈相互密封接触，直线轴承的外圈与外缸的内壁之间密封接触，活动密封圈的内圈与活塞杆密封接触。作为上述方案的进一步改进方式，活塞杆上固定连接有第三弹簧座，第三弹簧座位于第二腔体内，第二弹性件套设在活塞杆上，并位于第三弹簧座以及缸盖之间。作为上述方案的进一步改进方式，外缸与内缸之间还设有与储油腔体连通的储油介质。作为上述方案的进一步改进方式，还包括转轴与动力组件，转轴与缸盖密封连接，并可在动力组件的驱动下相对缸盖转动，流道包括设于转轴上的第一通道，以及设于缸盖上的第二通道，第一通道与第二腔体连通，第二通道与储油腔体连通，且当转轴相对缸盖转动至设定位置时，第一通道与第二通道连通。作为上述方案的进一步改进方式，转轴的圆周上设有环槽，环槽的首端与第一通道连通，且环槽沿转轴径向的深度自环槽的首端至环槽的尾端的方向逐渐减小。作为上述方案的进一步改进方式，动力组件包括箱体、舵机、主动齿轮与从动齿轮，舵机通过与箱体与外缸固定连接，舵机的驱动轴与主动齿轮固定连接，从动齿轮与转轴固定连接，主动齿轮与从动齿轮啮合。一种膝关节助行机器人，包括上壳体、下壳体、脚掌板、角度传感器、压力传感器、控制系统与上述液压缸，上壳体与下壳体转动连接，下壳体与脚掌板连接，角度传感器用于检测下壳体相对上壳体转动的角度值，压力传感器用于检测脚掌板的压力值，控制系统基于角度值与压力值控制流道的开闭/关闭，其中液压缸的活塞杆与上壳体转动连接，液压缸区别于活塞杆的另一端与下壳体转动连接；或者，液压缸的活塞杆与下壳体转动连接，液压缸区别于活塞杆的另一端与上壳体转动连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以自由切换活塞的运动状态与锁止状态，省去了大功率电机、液压泵等输出动力的动力装置，有助于简化结构，降低成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的立体示意图；图2是本专利技术沿液压缸轴心方向的剖视图；图3是图2中A向的局部放大示意图；图4是本专利技术转轴一个实施例的立体示意图；图5是本专利技术转轴沿轴心方向的剖面示意图；图6是图5中B-B截面的剖面示意图；图7是本专利技术膝关节助行机器人一个实施例的立体示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本专利技术中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本专利技术各组成部分的相互位置关系来说的。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。参照图1、示出了本专利技术一个实施例的立体示意图。如图所示，液压缸包括外缸110，外缸110的一端设置有动力组件，另一端伸出有未示出的活塞杆。动力组件包括与外缸110固定连接的箱体510，以及安装在箱体510上的舵机520。箱体510上还固定连接有连接头610，活塞杆上固定连接有连接头620，连接头610与连接头620用于实现液压缸与外部结构的连接。参照图2，示出了本专利技术沿液压缸轴心方向的剖视图，图中流道处于开启状态。如图所示，液压缸除图1中示出的外缸110、箱体510、舵机520、连接头610与连接头620之外，还包括有内缸120、活塞杆210、活塞220、缸盖310、转轴320等结构。外缸110与内缸120均为圆筒状结构，即外缸110与内缸120的两端分别敞开，从而可以降低加工难度。内缸120的直径小于外缸110的直径，故外缸110可以套在内缸120的外侧，如此设置一方面可以在外缸110与内缸120之间形成一储油腔体；另一方面，由于活塞220只与内缸120的内壁接触，故外缸110的内壁无需精密加工，内缸120的内壁虽然需要精密加工，但是由于其直径小于外缸110的直径，故可以减少精密加工的工作量，进而降低加工成本。内缸120的长度优选短于外缸110的长度，且内缸120的首端与外缸110的首端大致对齐，从而在内缸120的尾端与外缸110的尾端之间形成储物腔体101。内缸120的首端与缸盖310密封接触，具体地，参照图3，示出了图2中A向的局部放大示意图，如图所示，缸盖310上设置两个直径不等的台阶面，内缸120的端面与较小的台阶面接触。本实施例中缸盖410还用于外缸110首端的密封，具体地，缸盖310通过螺纹连接的方式与外缸110固定连接，外缸110的端面与缸盖310上较大的台阶面接触，并在接触处涂抹胶水进行密封。在本专利技术的另一实施中，外缸110的首端也可以采用独立的缸盖结构进行密封。回到图2，外缸110的尾端设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压缸，包括外缸、活塞杆、活塞与缸盖，所述活塞与所述活塞杆固定连接，其特征在于，还包括内缸，所述内缸位于所述外缸的内部，所述内缸的外壁与所述外缸的内壁之间形成储油腔体；所述活塞位于所述内缸的内部，以将所述内缸的腔体分割为靠近所述内缸尾端的第一腔体与靠近所述内缸首端的第二腔体；所述内缸的首端与所述缸盖连接；所述储油腔体与所述第一腔体连通，并与所述第二腔体之间通过可开闭/关闭的流道连通，其中当所述流道开启时，所述活塞与活塞杆可以相对所述内缸运动；当所述流道关闭时，所述活塞与活塞杆相对所述内缸锁止在当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种液压缸，包括外缸、活塞杆、活塞与缸盖，所述活塞与所述活塞杆固定连接，其特征在于，还包括内缸，所述内缸位于所述外缸的内部，所述内缸的外壁与所述外缸的内壁之间形成储油腔体；所述活塞位于所述内缸的内部，以将所述内缸的腔体分割为靠近所述内缸尾端的第一腔体与靠近所述内缸首端的第二腔体；所述内缸的首端与所述缸盖连接；所述储油腔体与所述第一腔体连通，并与所述第二腔体之间通过可开闭/关闭的流道连通，其中当所述流道开启时，所述活塞与活塞杆可以相对所述内缸运动；当所述流道关闭时，所述活塞与活塞杆相对所述内缸锁止在当前位置。2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于，还包括分别设置在所述活塞两侧的第一弹性件与第二弹性件，当所述活塞杆伸出时，所述第一弹性件被压缩；当所述活塞杆收回时，所述第二弹性件被压缩。3.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于，所述内缸的尾端与所述外缸的尾端之间设有储物腔体，所述外缸的内壁上固定连接有第一弹簧座，所述活塞杆上固定连接有第二弹簧座，所述第一弹簧座、第二弹簧座位于所述储物腔体内，所述第一弹性件套设在所述活塞杆上，并位于所述第一弹簧座、第二弹簧座之间。4.根据权利要求3所述的液压缸，其特征在于，还包括相对所述内缸保持静止的直线轴承与活动密封圈，所述直线轴承与活动密封圈设于所述第二弹簧座与所述内缸的尾端之间，且分别套设在所述活塞杆上，其中，所述直线轴承与活动密封圈相互密封接触，所述直线轴承的外圈与所述外缸的内壁之间密封接触，所述活动密封圈的内圈与所述活塞杆密封接触。5.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于，所述活塞杆上固定连接有第三弹簧座，所述第三弹簧座位于所述第二腔体内，所述第二弹性件套设在所述活塞杆上，并位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑韬，朱岩，胡昆，杨嘉林，熊麟霏，励建安，
申请(专利权)人：深圳市罗伯医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44