一种微型单弹簧康复机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种微型单弹簧康复机器人，由单弹簧减重机构、多自由度移动装置和悬吊滑动阻尼机构组成，本发明专利技术利用L型蜗轮蜗杆减速机代替卷扬机，保证减重器减重功能的基础上，大大降低了减重器的体积，采用单弹簧完成减重，避免了不必要结构产生的摩擦和变形，且滑动阻尼机构采用两个压簧可以使康复机器人悬吊滑动阻尼机构保持在中位，机构受力后可以使往中位回复。

A micro single spring rehabilitation robot

【技术实现步骤摘要】
一种微型单弹簧康复机器人
本专利技术涉及康复机器人
，具体涉及微型单弹簧康复机器人。
技术介绍
传统康复机器人减重机构依靠双侧双弹簧的弹簧盒来进行减重，主要有以下缺点：双力臂机构体积大，结构笨重，零件多，安装难度高，加工工艺要求高，难度大，不利于加工制造；减重弹簧盒因为弹簧与承力结构不在同一平面，会产生很大的力矩，会引起原结构变形，因为变形，导致侧板与滑动机构产生摩擦，影响弹簧变换；由于零件个数多，使得故障率提高，出现问题查找问题困难。传统康复机器人减重臂与直线滑轨相连，减重臂往复运动的过程中，钢索受拉产生横向分力，长此以往，会使得直线滑轨产生变形，导致滑块运动不良产生卡顿，且由于卷扬机减重方式的局限性，只能控制康复机器人左右减重臂的减重值一致，当滑块发生卡顿的时候，左右减重臂受力不均，会对卷扬机造成影响，降低使用寿命。机器人悬吊滑动阻尼机构零件多而复杂，加工成本高，维修不方便。悬吊连接板上的螺栓强度小。不能根据人行走过程中肩膀的位置变化进行周向摆动调节，只有前后运动的自由度，给患者带来的舒适性差、局限性强，会对患者康复效果会造成一定的影响。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种微型单弹簧康复机器人，改善了患者在康复过程中的舒适性，提高患者康复效果。本专利技术采取的具体技术方案是：一种微型单弹簧康复机器人，由单弹簧减重机构、多自由度移动装置和悬吊滑动阻尼机构组成，其中：所述单弹簧减重机构包括力臂夹板、三角力臂、弹簧、直线滑轨装置、蜗轮蜗杆减速电机，所述力臂夹板由上夹板和下夹板组成，上夹板与下夹板连接，所述三角力臂安装在力臂夹板内；所述直线滑轨装置安装在力臂夹板上，所述直线滑轨装置上设有丝杆、凸型滑块，所述凸型滑块分别与丝杆、直线滑轨连接，所述丝杆与所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴连接，蜗轮蜗杆减速电机驱动丝杆转动进而带动凸型滑块在直线滑轨上移动，所述凸型滑块下方对称设置有两个吊环，所述吊环与所述弹簧一端连接；所述三角力臂包括A端、B端、C端，两弹簧另一端分别通过上夹板、下夹板上的通孔与三角力臂B端连接，A端通过轴承与上夹板、下夹板连接；所述多自由度移动装置，包括直线滑轨，所述直线滑轨设有纵向滑块，纵向滑块与直线滑轨滑动连接；所述纵向滑块上连接有L型连接板，所述L型连接板上下侧分别连接有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑块，横向滑块与横向滑轨滑动连接，上下两横向滑块与转向连接板连接；所述转向连接板与三角力臂C端连接；所述滑动阻尼机构，包括光轴、滑块、连接力臂、悬吊连接板，所述连接力臂安装在光轴的一端；所述滑块安装在光轴上，所述滑块两侧光轴上分别安装有压缩弹簧A、压缩弹簧B，光轴另一端安装有螺母对压缩弹簧B进行限位；所述悬吊连接板与所述滑块连接，悬吊连接板下方左右对称安装有两枚挂钩螺栓；所述连接力臂与L型连接板连接。优选地，所述蜗轮蜗杆减速电机安装在直线导轨装置或力臂夹板上，所述丝杆的一端连接有锥形齿轮A，所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴连接有锥形齿轮B，锥形齿轮A与锥形齿轮B啮合。优选地，所述上弹簧板内侧连接有上光轴固定件，所述下弹簧板内侧连接有下光轴固定件，上光轴固定件与下光轴固定件通过套接在光轴上连接在一起。优选地，所述上夹板与下夹板通过三角垫块、条形垫块进行连接。优选地，所述多自由度移动装置还包括光轴、光轴连接器，转向连接板、三角力臂C端分别套接在光轴上，光轴两端嵌套在光轴连接器上，两光轴连接器分别通过螺栓与转向连接板连接,将转向连接板、三角力臂连接在一起。更优选地，所述横向滑块与转向连接板之间设有垫块，横向滑块、垫块、转向连接板通过螺栓连接，三角力臂安装在转向连接板的内侧。优选地，所述连接力臂为折弯管。优选地，所述滑块数量为一块或多块。优选地，所述悬吊连接板与所述滑块螺栓连接。优选地，所述压缩弹簧A两端分别与连接力臂、滑块焊接，所述压缩弹簧B两端分别与连接力臂、螺母焊接。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术将扬机替换成了小型蜗轮蜗杆减速电机，并分别安装在左右独立的无源单弹簧减重机构上，蜗轮蜗杆减速电机可以根据病患的偏瘫类型，独立控制康复机器人左右减重臂的减重值，可根据不同偏瘫患者的情况，独立对偏瘫一侧进行减重，适应不同患者的需求，提高康复效果。本专利技术两侧采用单弹簧完成减重，避免了不必要结构产生的摩擦和变形，三角力臂板件结构简单，能够同时实现力的传递和在固定点旋转的弹簧对输出力的控制。2.本专利技术对原本的直线滑轨结构进行改进，增加X方向(横向)的自由度来抵消钢索上拉产生的横向力。降低直线导轨的横向变形量，使得滑块的Z方向(横向滑块与纵向滑块的结合)的运动更加平滑，提高减重器的减重精度。且两种方向的运动耦合方式，使滑块的运动变得平滑，提高了减重的舒适性3.本专利技术优化悬吊滑动阻尼机构，增加机构自由度，使机构可前后滑动和周向转动，人体走动时，使康复机器人和人体有一个从动，而不是将患者固定在悬吊模块上。这样可降低患者在进行康复训练的不适应性，提高康复效果，使患者的康复运动更加舒适。利用模块化的设计理念，可以加减或者更换各个结构，当零件发生损坏亦可跟换对应模块，减少维修时间。增加了本设计的后续开发可能性。4.本专利技术利用L型蜗轮蜗杆减速机代替卷扬机，保证减重器减重功能的基础上，大大降低了减重器的体积。5.本专利技术折弯方管，折弯度数易于掌控，精准度高。6.本专利技术滑动阻尼机构采用两个压簧可以使康复机器人悬吊滑动阻尼机构保持在中位，机构受力后可以使往中位回复。附图说明图1显示为微型单弹簧康复机器人的结构示意图；图2显示为单弹簧减重机构的结构示意图；图3显示为图2的主视图；图4显示为直线滑轨装置的结构示意图；图5显示为三角力臂的结构示意图；图6显示为多自由度移动装置的结构示意图；图7显示为图6的左视图；图8显示为多自由度移动装置的部分结构示意图；图9显示为L型连接板的结构示意图；图10显示为悬吊滑动阻尼机构的结构示意图。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1，本实施例提供了一种微型单弹簧康复机器人，由单弹簧减重机构1、多自由度移动装置2和悬吊滑动阻尼机构3组成，其通过螺栓安装在康复机器人机架上，其中：请参阅图2-3，本实施例提供了一种康复机器人单弹簧减重机构，包括力臂夹板11、三角力臂12、弹簧13、直线导轨装置14、蜗轮蜗杆减速电机15，所述力臂夹板11由上夹板111和下夹板112组成，上夹板111与下夹板112连接，所述三角力臂12安装在力臂夹板11内；所述直线滑轨装置14安装在力臂夹板11上，直线滑轨装置14下方连接有固定凸台141，所述固定凸台141分别与上夹板111、下夹板112通过螺栓连接，如图4所示，所述直线滑轨装置14上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型单弹簧康复机器人，其特征在于，由单弹簧减重机构、多自由度移动装置和悬吊滑动阻尼机构组成，其中：/n所述单弹簧减重机构包括力臂夹板、三角力臂、弹簧、直线滑轨装置、蜗轮蜗杆减速电机，所述力臂夹板由上夹板和下夹板组成，上夹板与下夹板连接，所述三角力臂安装在力臂夹板内；所述直线滑轨装置安装在力臂夹板上，所述直线滑轨装置上设有丝杆、凸型滑块，所述凸型滑块分别与丝杆、直线滑轨连接，所述丝杆与所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴连接，蜗轮蜗杆减速电机驱动丝杆转动进而带动凸型滑块在直线滑轨上移动，所述凸型滑块下方对称设置有两个吊环，所述吊环与所述弹簧一端连接；所述三角力臂包括A端、B端、C端，两弹簧另一端分别通过上夹板、下夹板上的通孔与三角力臂B端连接，A端通过轴承与上夹板、下夹板连接；/n所述多自由度移动装置，包括直线滑轨，所述直线滑轨设有纵向滑块，纵向滑块与直线滑轨滑动连接；所述纵向滑块上连接有L型连接板，所述L型连接板上下侧分别连接有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑块，横向滑块与横向滑轨滑动连接，上下两横向滑块与转向连接板连接；所述转向连接板与三角力臂C端连接；/n所述滑动阻尼机构，包括光轴、滑块、连接力臂、悬吊连接板，所述连接力臂安装在光轴的一端；所述滑块安装在光轴上，所述滑块两侧光轴上分别安装有压缩弹簧A、压缩弹簧B，光轴另一端安装有螺母对压缩弹簧B进行限位；所述悬吊连接板与所述滑块连接，悬吊连接板下方左右对称安装有两枚挂钩螺栓；所述连接力臂与L型连接板连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微型单弹簧康复机器人，其特征在于，由单弹簧减重机构、多自由度移动装置和悬吊滑动阻尼机构组成，其中：
所述单弹簧减重机构包括力臂夹板、三角力臂、弹簧、直线滑轨装置、蜗轮蜗杆减速电机，所述力臂夹板由上夹板和下夹板组成，上夹板与下夹板连接，所述三角力臂安装在力臂夹板内；所述直线滑轨装置安装在力臂夹板上，所述直线滑轨装置上设有丝杆、凸型滑块，所述凸型滑块分别与丝杆、直线滑轨连接，所述丝杆与所述蜗轮蜗杆减速电机的输出轴连接，蜗轮蜗杆减速电机驱动丝杆转动进而带动凸型滑块在直线滑轨上移动，所述凸型滑块下方对称设置有两个吊环，所述吊环与所述弹簧一端连接；所述三角力臂包括A端、B端、C端，两弹簧另一端分别通过上夹板、下夹板上的通孔与三角力臂B端连接，A端通过轴承与上夹板、下夹板连接；
所述多自由度移动装置，包括直线滑轨，所述直线滑轨设有纵向滑块，纵向滑块与直线滑轨滑动连接；所述纵向滑块上连接有L型连接板，所述L型连接板上下侧分别连接有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑块，横向滑块与横向滑轨滑动连接，上下两横向滑块与转向连接板连接；所述转向连接板与三角力臂C端连接；
所述滑动阻尼机构，包括光轴、滑块、连接力臂、悬吊连接板，所述连接力臂安装在光轴的一端；所述滑块安装在光轴上，所述滑块两侧光轴上分别安装有压缩弹簧A、压缩弹簧B，光轴另一端安装有螺母对压缩弹簧B进行限位；所述悬吊连接板与所述滑块连接，悬吊连接板下方左右对称安装有两枚挂钩螺栓；所述连接力臂与L型连接板连接。


2.根据权利要求1所述一种康复机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，周福鑫，刘欢，张琦，王静，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45