一种关节驱动器及外骨骼系统技术方案

本发明专利技术涉及一种关节驱动器和外骨骼系统，关节驱动器包括动力装置，输出装置包括第一输出组件、第二输出组件和弹性驱动体，所述第一输出组件与所述动力装置的输出端连接，所述弹性驱动体的两侧分别与第一输出组件和第二输出组件连接，检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，所述第一检测组件与所述第一输出组件连接，所述第二检测组件与所述第二输出组件连接。本发明专利技术通过第一检测组件对第一输出组件运动状态的检测、第二检测组件对第二输出组件运动状态的检测，并将数据反馈至动力装置，使动力装置调整对输出装置的驱动力，以配合人体关节的活动，提高了外骨骼系统与人体结合度及实用性。

A Joint Actuator and Exoskeleton System

The invention relates to a joint driver and an exoskeleton system. The joint driver includes a power device. The output device includes a first output component, a second output component and an elastic driver. The first output component is connected with the output terminal of the power device. The two sides of the elastic driver are connected with the first output component and the second output component respectively. The detection device includes the first output component and the second output component. A detection component and a second detection component, the first detection component and the first output component are connected, and the second detection component and the second output component are connected. The invention detects the motion state of the first output component by the first detection component and the motion state of the second output component by the second detection component, and feeds the data back to the power device, so that the power device adjusts the driving force of the output device to coordinate the activity of the human joint, and improves the combination degree and practicability of the exoskeleton system and the human body.

【技术实现步骤摘要】
一种关节驱动器及外骨骼系统
本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种关节驱动器及外骨骼系统。
技术介绍
随着机器人技术的飞速发展，外骨骼机器人作为一种新型技术应用于康复工程中，该机器人实现了外骨骼与人体之间的高度耦合，并为人体行走和运动提供动力，减轻了人体劳动及负载重物时的工作强度，同时保证了人体与外骨骼活动的灵活性及安全性。驱动器作为外骨骼机器人各关节之间的连接结构及动力装置，驱动各关节相对转动从而为使用者行走及运动提供动力，但现有的驱动器只具有驱动作用，不能通过输出端获取人体的活动信息，因此不能实时调整驱动力以配合人体的具体运动，实用性低。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种关节驱动器及外骨骼系统，以克服现有的外骨骼与人体的运动配合度低，实用性不高的缺陷。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种关节驱动器，包括，动力装置；输出装置，所述输出装置包括第一输出组件、第二输出组件和弹性驱动体，所述第一输出组件与所述动力装置的输出端连接并在动力装置的驱动下运动，所述弹性驱动体的两侧分别与第一输出组件和第二输出组件连接，所述弹性驱动体在所述第一输出组件的驱动下带动所述第二输出组件运动；检测装置，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，所述第一检测组件与所述第一输出组件连接，所述第二检测组件与所述第二输出组件连接，所述动力装置接收所述第一检测组件和第二检测组件的检测数值并调整对所述输出装置的动力驱动。在一种优选的实施方式中，所述第一输出组件还包括安装壳，所述弹性驱动体容置于所述安装壳内，所述弹性驱动体能够沿所述安装壳的内壁弹性伸缩。在一种优选的实施方式中，所述第一输出组件包括第一传动体，所述第二输出组件包括第二传动体，所述第一传动体与所述安装壳固定连接，所述第二传动体与所述弹性驱动体连接。在一种优选的实施方式中，所述弹性驱动体呈盘状并相对其中心对称，所述弹性驱动体的中心处设有端轴，所述端轴插入所述第二传动体内并带动第二传动体转动，所述端轴与所述弹性驱动体的边缘之间设有盘旋的弹性片。在一种优选的实施方式中，所述弹性驱动体的边缘设有限位块，所述安装壳的外壁上设有用于卡入所述限位块的卡槽。在一种优选的实施方式中，所述第一检测组件包括第一转轮和第一检测单元，所述第一转轮跟随所述第一传动体转动，所述第一检测单元与所述第一转轮连接；所述第二检测组件包括第二转轮和第二检测单元，所述第二转轮跟随第二传动体转动，所述第二检测单元与第二转轮连接。在一种优选的实施方式中，还包括谐波减速器，所述谐波减速器位于所述动力装置与所述输出装置之间，所述动力装置的输出端设有动力转轴，所述动力转轴穿过所述谐波减速器的输入端，所述谐波减速器的输出端与所述安装壳连接。在一种优选的实施方式中，还包括限位装置，所述限位装置包括限位压盘，所述第二输出组件还包括输出转盘，所述输出转盘与第二传动体连接并跟随所述第二传动体转动，所述限位压盘的内壁上设有对所述输出转盘限位的限位体。在一种优选的实施方式中，所述限位压盘呈环状，所述输出转盘的边缘设有凸块，所述凸块与所述限位压盘的内壁接触，所述凸块移动至所述限位体处时，所述限位体对所述凸块抵持。在一种优选的实施方式中，所述限位装置还包括限位片，所述限位片与所述输出转盘连接，所述限位片的端部突出所述输出转盘的边缘并与所述限位压盘的内壁接触，所述限位片跟随所述输出转盘移动，当所述限位片移动至所述限位体处时，所述限位体抵持所述限位片。在一种优选的实施方式中，所述限位组件还包括安装座，所述安装座设有一主体，所述主体呈壳状，所述限位压盘与所述主体固定连接，所述第一传动体、第二传动体、安装壳及弹性驱动体容置于所述主体内。在一种优选的实施方式中，所述安装座还设有一基体，所述基体与主体一体连接，所述第一检测组件和第二检测组件与所述基体连接，所述基体上还设有用于连接关节的安装位。本专利技术还提供了一种外骨骼系统，包括前述的关节驱动器和活动关节，所述关节驱动器连接于不同的活动关节之间并驱动所述活动关节相互转动。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的关节驱动器及外骨骼系统，通过第一检测组件对第一输出组件运动状态的检测、第二检测组件对第二输出组件运动状态的检测，并将数据反馈至动力装置，使动力装置调整对输出装置的驱动力，以配合人体关节的活动，提高了外骨骼系统与人体结合度及实用性。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是本专利技术关节驱动器一个实施例的爆炸示意图；图2是本专利技术关节驱动器一个实施例的立体示意图；图3是本专利技术动力装置一个实施例的立体示意图；图4是本专利技术弹性驱动体一个实施例的立体示意图；图5是本专利技术限位装置一个实施例的爆炸示意图；图6是本专利技术限位装置一个实施例的立体示意图；图7是本专利技术安装座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、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本专利技术中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。参照图1和图2，本专利技术中的一关节驱动器300的实施例包括动力装置310、输出装置320、检测装置330和限位装置340。动力装置310作为动力源为其他装置的运动提供动力，动力装置310与输出装置320连接并驱动输出装置320运动。检测装置330与输出装置320连接并对输出装置320的运动状态进行检测，动力装置310接收检测装置330的检测数据，并调整对输出装置320的动力驱动，以适应使用者的活动情况。限位装置340与输出装置320连接并对输出装置320的运动进行限位，防止运动幅度多大对人体造成损伤。通过检测装置330对输出装置320的运动检测及数据反馈，提高了输出装置320对人体运动的配合度，提高使用者活动的舒适性及关节驱动器300的实用性。具体的，结合图3，动力装置310可选用电机，动力装置310与输出装置320之间设有谐波减速器350，谐波减速器350具有传动速比大、承载能力高、传动精度高、体积小、重量轻的特点。优选的，结合图3，动力装置310与谐波减速器350之间设有连接法兰311，连接法兰311可通过螺纹紧固件与谐波减速器350和动力装置310连接。还包括连接圆环312和连接座313，动力装置310的输出轴穿过连接圆环312的中心插入连接座313内，连接圆环312上设有卡接槽3121，连接座313上设有可插入卡接槽3121的凸块3131，从而实现连接圆环312与连接座313的周向固定。连接座313与谐波减速器350内圈的输入端固定连接，因此动力装置310的输出轴转动时通过连接圆环312、连接座313带动谐波减速器350的进行转动，实现动力装置310与谐波减速器350之间的运动传递。谐波减速器350的输出端与输出装置320连接，将动力装置310的动力传递至输出装置320处。具体的，输出装置320包括第一输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关节驱动器，其特征在于，包括，动力装置；输出装置，所述输出装置包括第一输出组件、第二输出组件和弹性驱动体，所述第一输出组件与所述动力装置的输出端连接并在动力装置的驱动下运动，所述弹性驱动体的两侧分别与第一输出组件和第二输出组件连接，所述弹性驱动体在所述第一输出组件的驱动下带动所述第二输出组件运动；检测装置，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，所述第一检测组件与所述第一输出组件连接，所述第二检测组件与所述第二输出组件连接，所述动力装置接收所述第一检测组件和第二检测组件的检测数值并调整对所述输出装置的动力驱动。

【技术特征摘要】
1.一种关节驱动器，其特征在于，包括，动力装置；输出装置，所述输出装置包括第一输出组件、第二输出组件和弹性驱动体，所述第一输出组件与所述动力装置的输出端连接并在动力装置的驱动下运动，所述弹性驱动体的两侧分别与第一输出组件和第二输出组件连接，所述弹性驱动体在所述第一输出组件的驱动下带动所述第二输出组件运动；检测装置，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件，所述第一检测组件与所述第一输出组件连接，所述第二检测组件与所述第二输出组件连接，所述动力装置接收所述第一检测组件和第二检测组件的检测数值并调整对所述输出装置的动力驱动。2.根据权利要求1所述的关节驱动器，其特征在于，所述第一输出组件还包括安装壳，所述弹性驱动体容置于所述安装壳内，所述弹性驱动体能够沿所述安装壳的内壁弹性伸缩。3.根据权利要求2所述的关节驱动器，其特征在于，所述第一输出组件包括第一传动体，所述第二输出组件包括第二传动体，所述第一传动体与所述安装壳固定连接，所述第二传动体与所述弹性驱动体连接。4.根据权利要求3所述的关节驱动器，其特征在于，所述弹性驱动体呈盘状并相对其中心对称，所述弹性驱动体的中心处设有端轴，所述端轴插入所述第二传动体内并带动第二传动体转动，所述端轴与所述弹性驱动体的边缘之间设有盘旋的弹性片。5.根据权利要求2至4任一项所述的关节驱动器，其特征在于，所述弹性驱动体的边缘设有限位块，所述安装壳的外壁上设有用于卡入所述限位块的卡槽。6.根据权利要求3所述的关节驱动器，其特征在于，所述第一检测组件包括第一转轮和第一检测单元，所述第一转轮跟随所述第一传动体转动，所述第一检测单元与所述第一转轮连接；所述第二检测组件包括第二转轮和第二检测单元，所述第二转轮跟随第二传动体转动，所述第二检...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晶，陈功，张悦，刘小平，张旭，吴诚，张祖强，
申请(专利权)人：深圳市迈步机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44