【技术实现步骤摘要】
一种外骨骼系统
本专利技术涉及机械领域,尤其涉及一种外骨骼系统。
技术介绍
外骨骼,又名"外骨骼装甲"或"外骨骼机甲",其结构类似昆虫的外骨骼那样,能穿在人身上,给人提供保护、额外的动力或能力,增强人体机能,主要运用在医疗康复、军事、个人能力提升等领域。现有技术中公布了很多穿戴式外骨骼装置,其功能囊括了负重行走、搬起重物、医疗辅助康复、人体截肢四肢替代、单兵作战服等。通过多种传感器检测判断人体运功意向,给人体助力并与人体保持一致运动。现有的外骨骼只能依靠驱动模块提供动力源,输出驱动力,驱动模块是靠供电电流进行工作,从而实现系统的驱动,由于系统的工作实时需要依靠驱动模块供电电流,因此,系统的供电电池消耗很快,由此,这种单一工作模式的外骨骼会带来大量的电能消耗,不经济。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种外骨骼系统,可以通过多种工作模式实现穿戴者的腰部助力,在驱动单元工作时可以同时进行储能单元弹性势能的储存和驱动力的输出,并且,使用者在弯腰时也能实现弹性势能的储存,在储能单元弹性势能释放时,可以减少驱动单元的做功,从而减少驱动单元的供电,减少电池 ...
【技术保护点】
1.一种外骨骼系统,其特征在于,所述外骨骼系统包括支架、第一储能驱动模块、第一传动轴、第一传动杆、第二储能驱动模块、第二传动轴、第二传动杆、第一控制模块和第二控制模块;所述支架的内部具有容置区,用于容置所述第一控制模块和第二控制模块;所述支架的底部具有底座和连接壳体,所述连接壳体与所述底座固定连接;所述第一储能驱动模块容置在所述连接壳体内,所述第一储能驱动模块的固定端与所述连接壳体固定连接,所述第一储能驱动模块的动力输出端与所述第一传动轴的一端相连接,所述第一传动轴的另一端与所述第一传动杆相连接;所述第一储能驱动模块驱动所述第一传动轴转动,从而带动所述第一传动杆转动;所述第 ...
【技术特征摘要】
1.一种外骨骼系统,其特征在于,所述外骨骼系统包括支架、第一储能驱动模块、第一传动轴、第一传动杆、第二储能驱动模块、第二传动轴、第二传动杆、第一控制模块和第二控制模块;所述支架的内部具有容置区,用于容置所述第一控制模块和第二控制模块;所述支架的底部具有底座和连接壳体,所述连接壳体与所述底座固定连接;所述第一储能驱动模块容置在所述连接壳体内,所述第一储能驱动模块的固定端与所述连接壳体固定连接,所述第一储能驱动模块的动力输出端与所述第一传动轴的一端相连接,所述第一传动轴的另一端与所述第一传动杆相连接;所述第一储能驱动模块驱动所述第一传动轴转动,从而带动所述第一传动杆转动;所述第二储能驱动模块容置在所述连接壳体内,所述第二储能驱动模块的固定端与所述连接壳体固定连接,所述第二储能驱动模块的动力输出端与所述第二传动轴的一端相连接,所述第二传动轴的另一端与所述第二传动杆相连接;所述第二储能驱动模块驱动所述第二传动轴转动,从而带动所述第二传动杆转动。2.根据权利要求1所述的外骨骼系统,其特征在于,所述第一储能驱动模块包括左第一驱动单元、左第一减速单元、左第一储能单元、左第一传动部件和左第二减速单元;所述左第一驱动单元的动力输出端与所述左第一减速单元的动力输入端相连接;所述左第一储能单元包括左第一卷曲部件和左第一储能壳体,所述左第一卷曲部件的内缘端卡接在所述左第一减速单元的动力输出端的卡槽内上,所述左第一卷曲部件的外缘端卡接在所述左第一储能壳体的卡槽内;所述左第一传动部件的动力输入端与所述左第一减速单元的动力输出端相连接;所述左第二减速单元的动力输入端与所述左第一传动部件的动力输出端相连接,所述第二减速单元的动力输出端与所述第一传动轴的一端相连接;所述左第一驱动单元接收所述第一控制模块发出的第一控制信号,驱动所述左第一减速单元正向旋转,所述左第一减速单元产生第一驱动力带动所述左第一卷曲部件绕所述左第一减速单元的动力输出端正向卷曲,从而储存第一弹性势能,同时驱动所述左第一传动部件正向旋转,所述左第一传动部件通过所述左第二减速单元驱动所述第一传动轴、第一传动杆正向转动;或者,所述左第一驱动单元接收所述第一控制模块发出的第二控制信号,驱动所述左第一减速单元反向旋转,所述左第一减速单元产生第二驱动力驱动所述左第一传动部件反向旋转,并且所述左第一卷曲部件绕所述左第一减速单元的动力输出端反向释放,从而释放所储存的所述第一弹性势能产生第三驱动力,由此在第二驱动力和所述第三驱动力的作用下,通过所述左第二减速单元驱动所述第一传动轴、第一传动杆反向转动;所述第二储能驱动模块包括右第一驱动单元、右第一减速单元、右第一储能单元、右第一传动部件和右第二减速单元;所述右第一驱动单元的动力输出端与所述右第一减速单元的动力输入端相连接;所述右第一储能单元包括右第一卷曲部件和右第一储能壳体,所述右第一卷曲部件的内缘端卡接在所述右第一减速单元的动力输出端的卡槽内上,所述右第一卷曲部件的外缘端卡接在所述右第一储能壳体的卡槽内;所述右第一传动部件的动力输入端与所述右第一减速单元的动力输出端相连接;所述右第二减速单元的动力输入端与所述右第一传动部件的动力输出端相连接,所述第二减速单元的动力输出端与所述第二传动轴的一端相连接;所述右第一驱动单元接收所述第二控制模块发出的第三控制信号,驱动所述右第一减速单元正向旋转,所述右第一减速单元产生第四驱动力带动所述右第一卷曲部件绕所述右第一减速单元的动力输出端正向卷曲,从而储存第二弹性势能,同时驱动所述右第一传动部件正向旋转,所述右第一传动部件通过所述右第二减速单元驱动所述第二传动轴、第二传动杆正向转动;或者,所述右第一驱动单元接收所述第二控制模块发出的第四控制信号,驱动所述右第一减速单元反向旋转,所述右第一减速单元产生第五驱动力驱动所述右第一传动部件反向旋转,并且所述右第一卷曲部件绕所述右第一减速单元的动力输出端反向释放,从而释放所储存的所述第二弹性势能产生第六驱动力,由此在第五驱动力和所述第六驱动力的作用下,通过所述右第二减速单元驱动所述第一传动轴、第一传动杆反向转动。3.根据权利要求2所述的外骨骼系统,其特征在于,所述左第一减速单元包括左第一中心齿轮、多个左第一从动轮、左第一减速壳体和左第一传动盘;所述左第一中心齿轮的中心轴与所述左第一驱动单元的动力输出端相连接,所述左第一中心齿轮分别与多个左第一从动轮相啮合;所述左第一减速壳体的内壁为齿状结构,所述左第一中心齿轮和多个左第一从动轮容置于所述左第一减速壳体内,并且所述多个左第一从动轮均于所述左第一减速壳体的内壁相啮合;所述左第一减速壳体的一端与所述左第一储能壳体的一端固定连接;所述左第一传动盘的一端设有多个左第一连接部,所述多个左第一连接部分别与所述多个左第一从动轮的中心轴相连接;所述左第一传动盘的中心具有左第一镂空孔,用于插接所述左第一传动部件的动力输入端;所述左第二减速单元包括左第二中心齿轮、多个左第二从动轮、左第二减速壳体和左第二传动盘;所述左第二中心齿轮的中心轴与所述左第一传动部件的动力输出端相连接,所述左第二中心齿轮分别与多个左第二从动轮相啮合;所述左第二减速壳体的内壁为齿状结构,所述左第二中心齿轮和多个左第二从动轮容置于所述左第二减速壳体内,并且所述多个左第二从动轮均于所述左第二减速壳体的内壁相啮合;所述左第二减速壳体的一端与所述左第一储能壳体的另一端固定连接;所述左第二传动盘的一端设有多个左第二连接部,所述多个左第二连接部分别与所述多个左第二从动轮的中心轴相连接;所述左第二传动盘的中心具有左第二镂空孔,用于插接所述第一传动轴的动力输入端;所述左第一驱动单元转动时,带动所述左第一中心齿轮转动,从而带动多个左第一从动轮在所述左第一减速壳体内绕所述左第一中心齿轮转动,通过所述多个左第一连接部带动所述左第一传动盘转动,进而带动所述左第一传动部件转动;所述左第一传动部件转动时,带动所述左第二中心齿轮转动,从而带动多个左第二从动轮在所述左第二减速壳体内绕所述左第二中心齿轮转动,通过所述多个左第二连接部带动所述左第二传动盘转动,进而带动所述第一传动轴和第一传动杆转动;所述右第一减速单元包括右第一中心齿轮、多个右第一从动轮、右第一减速壳体和右第一传动盘;所述右第一中心齿轮的中心轴与所述右第一驱动单元的动力输出端相连接,所述右第一中心齿轮分别与多个右第一从动轮相啮合;所述右第一减速壳体的内壁为齿状结构,所述右第一中心齿轮和多个右第一从动轮容置于所述右第一减速壳体内,并且所述多个右第一从动轮均于所述右第一减速壳体的内壁相啮合;所述右第一减速壳体的一端与所述右第一储能壳体的一端固定连接;所述右第一传动盘的一端设有多个右第一连接部,所述多个右第一连接部分别与所述多个右第一从动轮的中心轴相连接;所述右第一传动盘的中心具有右第一镂空孔,用于插接所述右第一传动部件的动力输入端;所述右第二减速单元包括右第二中心齿轮、多个右第二从动轮、右第二减速壳体和右第二传动盘;所述右第二中心齿轮的中心轴与所述右第一传动部件的动力输出端相连接,所述右第二中心齿轮分别与多个右第二从动轮相啮合;所述右第二减速壳体的内壁为齿状结构,所述右第二中心齿轮和多个右第二从动轮容置于所述右第二减速壳体内,并且所述多个右第二从动轮均于所述右第二减速壳体的内壁相啮合;所述右第二减速壳体的一端与所述右第一储能壳体的另一端固定连接;所述右第二传动盘的一端设有多个右第二连接部,所述多个右第二连接部分别与所述多个右第二从动轮的中心轴相连接;所述右第二传动盘的中心具有右第二镂空孔,用于插接所述第二传动轴的动力输入端;所述右第一驱动单元转动时,带动所述右第一中心齿轮转动,从而带动多个右第一从动轮在所述右第一减速壳体内绕所述右第一中心齿轮转动,通过所述多个右第一连接部带动所述右第一传动盘转动,进而带动所述右第一传动部件转动;所述右第一传动部件转动时,带动所述右第二中心齿轮转动,从而带动多个右第二从动轮在所述右第二减速壳体内绕所述右第二中心齿轮转动,通过所述多个右第二连接部带动所述右第二传动盘转动,进而带动所述第二传动轴和第二传动杆转动。4.根据权利要求2所述的外骨骼系统,其特征在于,所述第一传动杆和第二传动杆固定不动,当所述支架受到第一外力正向转动时,通过所述连接壳体带动所述左第一储能壳体和右第一储能壳体正向转动;所述左第一储能壳体带动所述左第一卷曲部件绕所述左第一减速单元的动力输出端正向卷曲,储存第三弹性势能,同时所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:张崇冰,王潮,
申请(专利权)人:北京铁甲钢拳科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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