阻尼器及助行机器人制造技术

本发明专利技术属于康复医疗器械技术领域，尤其涉及一种阻尼器及助行机器人，其中阻尼器包括液压杆从液压缸的末端伸入液压缸内，液压杆的内端设有与液压缸的内表面连接的密封环，密封环与液压缸的固定端之间设有自由活塞和第一压缩弹簧，第一压缩弹簧两端分别抵接自由活塞和固定端，自由活塞和密封环共同将液压缸内的空间分隔为第一腔体、第二腔体和第三腔体，第二腔体内和第三腔体内均设有液体，密封环上设有连通第二腔体和第三腔体的第一通孔，液压杆上设有用于控制流经第一通孔液体的流速的流量调节装置。本发明专利技术具有可调阻尼，提供较大的支撑力，将身体重力势能与第一弹簧的弹性势能相互转换，本发明专利技术具有能耗极小、结构简单的特点。

【技术实现步骤摘要】
阻尼器及助行机器人
本专利技术属于康复医疗器械
，尤其涉及一种阻尼器及助行机器人。
技术介绍
助行机器人主要分为军用和民用两个方面，民用助行机器人主要用于残障辅助、康复医疗等，助行机器人为穿戴者提供保护和行走动力。通常助行机器人为下肢助行，膝关节部位的驱动尤为重要。现有技术中，膝关节部位多采用电机驱动或者液压驱动，使用液压驱动时需要配备液压泵作为动力源，而液压泵结构复杂、重量大，而且运行过程中能量消耗较大，因此现有技术助行机器人的执行器结构复杂、能耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻尼器，旨在解决现有技术中的助行机器人的执行器结构复杂以及能耗高技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种阻尼器，包括液压缸和液压杆，所述液压缸的一端为末端、另一端为固定端，所述液压杆从所述液压缸的末端伸入所述液压缸内，所述液压杆的内端设有与所述液压缸的内表面滑动密封连接的密封环，所述密封环与所述固定端之间设有自由活塞和第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧两端分别抵接所述自由活塞和所述固定端，所述自由活塞和所述密封环共同将所述液压缸内的空间从固定端至末端依次分隔为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内和所述第三腔体内均设有液体，所述密封环上设有连通所述第二腔体和所述第三腔体的至少一个第一通孔，所述液压杆上设有用于控制所述第一通孔是否开闭和流经所述第一通孔液体的流速的流量调节装置。进一步地，所述流量调节装置包括驱动机构和挡片，所述挡片紧贴所述密封环，所述驱动机构设置所述液压杆内，所述驱动机构与所述挡片连接并驱动所述挡片转动以遮挡住所述第一通孔或使得所述第一通孔连通所述第二腔体和所述第三腔体。进一步地，所述挡片上设有数量与所述第一通孔的数量相同的第二通孔，当各所述第二通孔与各所述第一通孔错位时，所述挡片遮挡住所述第一通孔；当各所述第二通孔与各所述第一通孔对位时，所述第一通孔连通所述第二腔体和所述第三腔体。进一步地，各所述第一通孔沿圆周均匀分布，各所述第二通孔沿圆周均匀分布，各第二通孔所在圆周的半径等于各所述第一通孔所在圆周的半径。进一步地，所述驱动机构包括电机和传动轴，所述电机设置于所述液压杆的外端或内端，所述传动轴一端与所述电机连接、另一端向所述液压杆的内端延伸且与所述挡片连接。进一步地，所述液压杆的外端设有与所述液压杆螺纹连接的限位螺丝，所述液压杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵接所述限位螺丝和所述液压缸的末端的外端面。进一步地，所述液压杆上套设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别抵接所述密封环和所述液压缸的末端的内端面。进一步地，所述液压杆的内端面设有安装孔，所述挡片上设有与所述安装孔匹配的凸台，所述凸台嵌入所述安装孔内且所述凸台可绕所述安装孔的中心转动。进一步地，所述安装孔内设有轴承，所述凸台通过轴承可转动地嵌入所述安装孔内。本专利技术的有益效果：当屈膝或者伸展小腿时，液压杆受到压力，使得液压杆在液压缸内移动，第二腔体内的液体和第三腔体内的液体经第一通孔相互流通，密封环上的第一通孔限制液体流动速度，密封环起到阻尼作用；本实施例中，可以通过流量调节装置调节第一通孔是否开闭以及调节第一通孔的打开程度，改变第一通孔的导通截面，进而调节液体在第二腔体和第三腔体的之间的流通速度，实现阻尼器的阻尼可调。不同的阻尼，液体在第二腔体和第三腔体之间的流速不同，通过调节阻尼可控制膝关节屈膝和伸展的速度，进而控制相应的步态的频率；当用于支撑人体时，本实施例的阻尼器能够提供长期稳定的支撑里，此时通过流量调节装置调节第一通孔完全闭合，第二腔体和第三腔体之间的液体无法流动，由于液体的不可压缩性，因此，本实施例的阻尼器可以提供较大而且长期稳定的支撑力；在屈膝时，利用身体重量，使液压杆被推进液压缸内，液压杆占用第二腔体和第三腔体的总容积，液压杆增大了第二腔体内的液体的压力，此时，第二腔体内的液体在压力作用下压迫自由活塞并使得第一弹簧被压缩，液压杆输出的能量被存储到第一弹簧上，同时第二腔体内的液体在压力作用下经第一通孔进入第三腔体内；在站直伸展小腿时，第一弹簧伸长，释放弹性势能，压迫第二腔体内的液体并通过第二腔体内的液体推动液压杆向外移动，减轻站直所需的身体力量。在屈膝时把身体重力势能转换为第一弹簧的弹性势能，在站直伸展小腿时，把第一弹簧储存的弹性势能释放出来，助力站直，本实施例具有能耗极小的特点；本实施例中阻尼器，无需采用压力泵等其他复杂元件，从而具有结构简单的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是：一种助行机器人，包括所述阻尼器。助行机器人的执行器仅需向流量调节装置供能或者供电，而流量调节装置也仅仅用于调节第一通孔的开闭以及打开的程度，能耗极小，能够存储屈膝时的身体重力势能，本实施例的助行机器人具有结构简单、能耗小以及阻尼可调的特点，且助行机器人的支撑力大而且持久稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的阻尼器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的阻尼器的剖视图；图3为图2中局部区域A的放大图；图4为本专利技术实施例提供的阻尼器的分解图。其中，图中各附图标记：10--液压缸10a--末端10b--固定端11--第一腔体12--第二腔体13--第三腔体14--缸端盖20--液压杆22--密封环221--第一通孔23--安装孔24--安装槽25--杆端盖26--限位螺丝27--第二弹簧28--第三弹簧30--自由活塞40--第一压缩弹簧50--挡片51--第二通孔52--凸台60--驱动机构61--电机62--传动轴70--轴承。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图1至附图4中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1至附图4描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻尼器，包括液压缸和液压杆，所述液压缸的一端为末端、另一端为固定端，所述液压杆从所述液压缸的末端伸入所述液压缸内，其特征在于：所述液压杆的内端设有与所述液压缸的内表面滑动密封连接的密封环，所述密封环与所述固定端之间设有自由活塞和第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧两端分别抵接所述自由活塞和所述固定端，所述自由活塞和所述密封环共同将所述液压缸内的空间从固定端至末端依次分隔为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内和所述第三腔体内均设有液体，所述密封环上设有连通所述第二腔体和所述第三腔体的至少一个第一通孔，所述液压杆上设有用于控制所述第一通孔是否开闭和控制流经所述第一通孔液体的流速的流量调节装置。

【技术特征摘要】
1.一种阻尼器，包括液压缸和液压杆，所述液压缸的一端为末端、另一端为固定端，所述液压杆从所述液压缸的末端伸入所述液压缸内，其特征在于：所述液压杆的内端设有与所述液压缸的内表面滑动密封连接的密封环，所述密封环与所述固定端之间设有自由活塞和第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧两端分别抵接所述自由活塞和所述固定端，所述自由活塞和所述密封环共同将所述液压缸内的空间从固定端至末端依次分隔为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内和所述第三腔体内均设有液体，所述密封环上设有连通所述第二腔体和所述第三腔体的至少一个第一通孔，所述液压杆上设有用于控制所述第一通孔是否开闭和控制流经所述第一通孔液体的流速的流量调节装置。2.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于：所述流量调节装置包括驱动机构和挡片，所述挡片紧贴所述密封环，所述驱动机构设置所述液压杆内，所述驱动机构与所述挡片连接并驱动所述挡片转动以调节所述挡片遮挡所述第一通孔的面积。3.根据权利要求2所述的阻尼器，其特征在于：所述挡片上设有数量与所述第一通孔的数量相同的第二通孔，当各所述第二通孔与各所述第一通孔错位时，所述挡片遮挡住所述第一通孔；当各所述第二通孔与各所述第一通孔对位时，所述第一通孔连通所述第二腔体和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑韬，朱岩，胡昆，周虹，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