一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，该膝关节包括编码器轴以及沿编码器轴轴向依次套设在编码器轴上的股骨连杆、胫骨连杆、胫骨轴、股骨轴，股骨连杆通过编码器轴与股骨轴固定连接，胫骨连杆与胫骨轴固定连接，胫骨连杆上设有直线驱动器，胫骨轴及股骨轴上套设有扭转弹簧，该扭转弹簧的一端与股骨轴固定连接，另一端与直线驱动器传动连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术利用扭簧离合器的工作原理，实现在站立相时的可靠锁合及摆动相时的自由转动，相对于传统的下肢外骨骼膝关节，本实用新型专利技术能可靠实现步态相位切换，且不需要电机驱动，结构简单，成本低。

A Kind of Lower Limb Exoskeleton Knee Joint Based on Torsion Spring Clutch

【技术实现步骤摘要】
一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节
本技术属于人体仿生外骨骼
，涉及一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节。
技术介绍
下肢外骨骼可应用于老年人、残疾人及相关疾病患者的辅助行走、助力及康复训练，是目前机器人领域研究的热点之一。膝关节对下肢外骨骼的功能实现至关重要，膝关节能将人体步态分成支撑相和摆动相，并能在两个功能相位之间柔顺切换并自锁。在支撑相，下肢外骨骼膝关节和人体关节共同承受人体重力，人体部分重力通过膝关节外骨骼传递到地面；在摆动相，下肢外骨骼膝关节能够自由屈曲，不干扰人体的正常步态。下肢外骨骼膝关节有很多种，根据稳定阻尼产生方式的不同，可分为承重自锁膝关节、连杆机构膝关节和强阻尼膝关节。其中，承重自锁膝关节是利用人体的重量提供站立状态下的稳定自锁，如德国ottobock公司的3R80膝关节；连杆机构膝关节是利用连杆机构本身的特性来保证站立状态的稳定性，如中德林的TGK-4P00膝关节；强阻尼膝关节是通过外部力的手段保证站立状态下的稳定性，如美国英中耐的AdaptiveKnee。申请公布号为CN105012056A的中国专利技术专利公开了一种具有仿生膝关节的下肢外骨骼结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，其特征在于，该膝关节包括编码器轴(7)以及沿编码器轴(7)轴向依次套设在编码器轴(7)上的股骨连杆(11)、胫骨连杆(8)、胫骨轴(5)、股骨轴(2)，所述的股骨连杆(11)通过编码器轴(7)与股骨轴(2)固定连接，所述的胫骨连杆(8)与胫骨轴(5)固定连接，所述的胫骨连杆(8)上设有直线驱动器(6)，所述的胫骨轴(5)及股骨轴(2)上套设有扭转弹簧(4)，该扭转弹簧(4)的一端与股骨轴(2)固定连接，另一端与直线驱动器(6)传动连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，其特征在于，该膝关节包括编码器轴(7)以及沿编码器轴(7)轴向依次套设在编码器轴(7)上的股骨连杆(11)、胫骨连杆(8)、胫骨轴(5)、股骨轴(2)，所述的股骨连杆(11)通过编码器轴(7)与股骨轴(2)固定连接，所述的胫骨连杆(8)与胫骨轴(5)固定连接，所述的胫骨连杆(8)上设有直线驱动器(6)，所述的胫骨轴(5)及股骨轴(2)上套设有扭转弹簧(4)，该扭转弹簧(4)的一端与股骨轴(2)固定连接，另一端与直线驱动器(6)传动连接。2.根据权利要求1所述的一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，其特征在于，所述的胫骨轴(5)的外径与股骨轴(2)的外径相等，所述的扭转弹簧(4)同时套设在胫骨轴(5)及股骨轴(2)上。3.根据权利要求1所述的一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，其特征在于，所述的股骨连杆(11)上开设有多边形孔(15)，所述的编码器轴(7)的一端设有与多边形孔(15)相适配的多边形卡板(16)，所述的编码器轴(7)通过多边形卡板(16)与股骨连杆(11)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种基于扭簧离合器的下肢外骨骼膝关节，其特征在于，所述的股骨轴(2)上开设有扇形孔(17)，所述的编码器轴(7)的一端设有与扇形孔(17)相适配的扇形柱体(18)，所述的编码器轴(7)通过扇形柱体(18)与股骨轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈维杰，胡冰山，余红阳，卢鸿润，喻洪流，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31