用于移动身体部位的驱动组件制造技术

一种用于相对于第二身体部位移动第一身体部位的驱动组件，包括用于身体部位的至少一操纵器单元(100,200,593)，所述操纵器单元包含用于至少部分地容纳可操作地彼此连接的致动器(220,520)、转矩/力传动装置(230,530)、部分齿轮(240,540)的壳体(110,210,510)以及用于与所述第一身体部位连接的设置在所述操纵器单元(100,200,593)的第一端/末端的第一连接器(161,261,561)和用于与所述第二身体部位连接及一起移动的可移动地设置在所述操纵器单元(100,200,593)的第二端/首端(202)及藉由与由所述致动器(220,520)通过所述转矩传动装置(230,530)致动的所述部分齿轮(240,540)驱动的第二连接器(162,262,562)；以及优选的用于引导所述部分齿轮(240,540)的来回运动的弧形槽道或轨道(250,550)。

Driving components for moving body parts

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动身体部位的驱动组件
本公开涉及一种驱动组件，更具体地涉及一种用于相对于第二身体部位移动或转动第一身体部位、或者用于辅助或抵制所述第一身体部位相对于所述第二身体部位的运动的驱动组件，从而能够使所述第一身体部位能够相对于所述第二身体部位屈曲、伸展、外翻/旋前、内翻/旋后、旋转、外展和内收。
技术介绍
用于操纵身体部位的现有技术通常配置成：将电机/马达/致动器直接定位在关节转轴上；或者将机械接头直接定位在关节转轴上并且具有由位于远程/远距离位置之处的致动器操纵的延伸部。两种设计都要求身体关节由处于一侧和/或两侧的马达和/或机械接头覆盖。这种关节上方设计需要将身体部位适配在机械部件之间，并且由于不同的肢体周长而需要不同的尺寸。有时电机/致动器会妨碍身体运动。而最重要的是，该些现有技术无法操纵该些在轴向上被物理阻挡或覆盖的关节。此外，每年会有超过1800万人患上中风，而其中一些人会因脑神经元受损而失去一些身体功能或对不同身体部位的控制，例如肢体，包括手指，手，腿等等。他们需要训练身体功能以重新学习其控制。在这方面，本领域非常需要能够辅助受损身体部位(例如肢体)的控制和运动的操纵器/控制器/机械手。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，其为一种用于相对于第二身体部位移动或转动第一身体部位、或者用于辅助或抵制所述第一身体部位相对于所述第二身体部位的运动、并且优选地能够使所述第一身体部位能够相对于所述第二身体部位屈曲、伸展、外翻/旋前、内翻/旋后、旋转、外展和内收的驱动组件，包括用于身体部位的至少一操纵器单元，所述操纵器单元包含用于至少部分地容纳可操作地彼此连接的致动器、转矩/力传动装置、部分齿轮的壳体以及用于与所述第一身体部位连接的设置在所述操纵器单元的第一端/末端的第一连接器和用于与所述第二身体部位连接及一起移动的可移动地设置在所述操纵器单元的第二端/首端的第二连接器，所述第二连接器优选地进一步与由所述致动器通过所述转矩传动装置致动的所述部分齿轮连接并被其驱动；以及优选的用于限制和/或引导所述部分齿轮的往复或来回运动且优选为旋转运动的弧形槽道或轨道；其中所述第二连接器配置成在闲置/不活动状态和活动状态之间可互换地操作，在所述闲置/不活动状态时，所述第二连接器定位于或相邻于所述第二端；以及在所述活动状态时，所述第二连接器被驱动以响应于预设指令或接收的实时指令而通过所述部分齿轮沿周向远离或移向所述第二端，或者绕由所述部分齿轮的曲率限定或优选地由所述弧形槽道或轨道限定的转轴来转动预定或要求的第一角度，以便驱动与其连接的所述第二身体部位以围绕位于所述第一身体部位和所述第二身体部位之间的身体关节转动/枢转预定或要求的第二角度。根据本公开的另一方面，其为一种驱动组件，用于相对于第二身体部位移动或转动第一身体部位、或者用于辅助或抵制所述第一身体部位相对于所述第二身体部位的运动、并且优选地能够使所述第一身体部位能够相对于所述第二身体部位屈曲、伸展、外翻/旋前、内翻/旋后、旋转、外展和内收，所述驱动组件包括用于身体部位的至少一操纵器单元，所述操纵器单元包含用于与所述第一身体部位连接的设置在所述操纵器单元的第一端/末端的第一连接器；以及用于与所述第二身体部位连接及一起移动的可移动地设置在所述操纵器单元的第二端/首端的第二连接器；以及定位于所述第一端和所述第二端之间的弯曲驱动构件，其中所述第二连接器由所述弯曲驱动构件操纵和驱动，以实现往复运动或来回运动，优选为沿着所述第一连接器和所述第二连接器之间的弯曲路径进行的转动运动；其中所述第二连接器配置成在闲置/不活动状态和活动状态之间可互换地操作，在所述闲置/不活动状态时，所述第二连接器定位于或相邻于所述第二端；以及在所述活动状态时，所述第二连接器被驱动以响应于预设指令或接收的实时指令而通过所述弯曲驱动构件沿周向远离或移向所述第二端，或者绕由所述弯曲驱动构件的曲率限定的第一转轴来转动预定或要求的第一角度，以便驱动与其连接的所述第二身体部位以围绕位于所述第一身体部位和所述第二身体部位之间的身体关节/第二转轴来转动/枢转预定或要求的第二角度；优选地，所述第一转轴与所述第二转轴大体平行或重合，以优化其中的驱动效率。在一些实施例中，所述弯曲驱动构件包括用于至少部分地容纳可操作地彼此连接的致动器、转矩/力传动装置、部分齿轮的壳体；其中所述第二连接器与由所述致动器通过所述转矩传动装置致动的所述部分齿轮连接并由其驱动，以便响应于所述预设指令或接收的实时指令而沿所述周向在第一角度位置和第二角度位置之间可互换地移动。在一些实施例中，驱动组件包括设置成彼此串联和/或并联连接的多个尺寸相同或尺寸不同的操纵器单元；其中所述多个操纵器单元的各自的第一连接器配置成彼此连接和/或与同一第一身体部位连接，以及所述多个操纵器单元的各自的第二连接器配置成彼此连接和/或与同一第二身体部位连接，用于为所述第二身体部位提供相对于所述第一身体部位的额外的转动自由度或运动自由度。在其它实施例中，所述多个操纵器单元的其中之一的第二连接器配置成与所述多个操纵器单元中的另一的第一连接器连接，以便为被所述多个操纵器单元的其中之一或多个单独地/分别地或共同地连接和驱动的一或多个身体部位提供额外的转动角度和/或额外的运动自由度。在另一些实施例中，驱动组件还包括一或多个止挡件，所述止挡件设置于所述部分齿轮、所述弧形槽道或轨道、和/或所述壳体之处，并且优选地邻接所述部分齿轮、所述弧形槽道或轨道、和/或所述壳体的末端，用于限制在闲置和活动状态下操作的所述部分齿轮的运动和/或为所述运动提供安全限度。在再一些其它实施例中，所述致动器选自由包括以下各项组成的组：DC电动机，AC/DC电动机，液压电动机，气动电动机，有刷/无刷电动机，压电电动机，由AC/DC电、电池、化学品、温度变化、压力变化、灯光或电磁、声波或能量波驱动的记忆合金；和/或其中所述转矩传动装置选自由包括以下各项组成的组：蜗杆/蜗轮，正齿轮/直齿轮/圆柱齿轮，锥齿轮/伞齿轮/斜齿轮，皮带传动装置，皮带轮传动装置及其组合；和/或其中所述部分齿轮选自由包括以下各项组成的组：蜗轮，正齿轮/直齿轮，锥齿轮/斜磨擦轮，带轮，皮带轮/滑轮及其组合；和/或其中所述部分齿轮是转动度小于360度，优选小于135度，但大于0度的齿轮。。在若干实施例中，所述操纵器单元还包括设置在所述壳体之上或之内的一或多个传感器和/或一或多个控制器，以测量或控制/处理与所述第二连接器的位置、转动角度、运动程度或定向，所述第二连接器所施加或所承受的力或压力，环境声、环境光、和/或环境温度相关的数据；其中由所述传感器和/或所述控制器产生的测量和输出或反馈的数据通过包括蓝牙、无线热点(Wifi)、红外线，紫蜂(Zigbee)、全球流动通讯系统(GSM)、长期演进技术(LTE)及其组合的有线和/或无线技术和协议中的其中之一或多种来通信或传输，优选地送至远程/外部终端。在其它实施例中，相邻的一对第一操纵器单元和第二操纵器单元通过所述第一操纵器单元的第二连接器和所述第二操纵器单元的第一连接器的互连、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于相对于第二身体部位移动或转动第一身体部位、或者用于辅助或抵制所述第一身体部位相对于所述第二身体部位的运动、并且优选地能够使所述第一身体部位能够相对于所述第二身体部位屈曲、伸展、外翻/旋前、内翻/旋后、旋转、外展和内收的驱动组件，包括用于身体部位的至少一操纵器单元，所述操纵器单元包含用于至少部分地接纳可操作地彼此连接的致动器、转矩/力传动装置、部分齿轮的壳体以及用于与所述第一身体部位连接的设置在所述操纵器单元的第一端/末端的第一连接器和用于与所述第二身体部位连接及一起移动的可移动地设置在所述操纵器单元的第二端/首端的第二连接器，所述第二连接器优选地进一步与由所述致动器通过所述转矩传动装置致动的所述部分齿轮连接并被其驱动；以及优选的用于限制和/或引导所述部分齿轮的往复或来回运动且优选为旋转运动的弧形槽道或轨道；/n其中所述第二连接器配置成在闲置/不活动状态和活动状态之间可互换地操作，在所述闲置/不活动状态时，所述第二连接器定位于或相邻于所述第二端；以及在所述活动状态时，所述第二连接器被驱动以响应于预设指令或接收的实时指令而通过所述部分齿轮沿周向远离或移向所述第二端，或者绕由所述部分齿轮的曲率限定或优选地由所述弧形槽道或轨道限定的转轴来转动预定或要求的第一角度，以便驱动与其连接的所述第二身体部位以围绕位于所述第一身体部位和所述第二身体部位之间的身体关节转动/枢转预定或要求的第二角度。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 AU 2017904968;20180113 AU 20189001031.一种用于相对于第二身体部位移动或转动第一身体部位、或者用于辅助或抵制所述第一身体部位相对于所述第二身体部位的运动、并且优选地能够使所述第一身体部位能够相对于所述第二身体部位屈曲、伸展、外翻/旋前、内翻/旋后、旋转、外展和内收的驱动组件，包括用于身体部位的至少一操纵器单元，所述操纵器单元包含用于至少部分地接纳可操作地彼此连接的致动器、转矩/力传动装置、部分齿轮的壳体以及用于与所述第一身体部位连接的设置在所述操纵器单元的第一端/末端的第一连接器和用于与所述第二身体部位连接及一起移动的可移动地设置在所述操纵器单元的第二端/首端的第二连接器，所述第二连接器优选地进一步与由所述致动器通过所述转矩传动装置致动的所述部分齿轮连接并被其驱动；以及优选的用于限制和/或引导所述部分齿轮的往复或来回运动且优选为旋转运动的弧形槽道或轨道；
其中所述第二连接器配置成在闲置/不活动状态和活动状态之间可互换地操作，在所述闲置/不活动状态时，所述第二连接器定位于或相邻于所述第二端；以及在所述活动状态时，所述第二连接器被驱动以响应于预设指令或接收的实时指令而通过所述部分齿轮沿周向远离或移向所述第二端，或者绕由所述部分齿轮的曲率限定或优选地由所述弧形槽道或轨道限定的转轴来转动预定或要求的第一角度，以便驱动与其连接的所述第二身体部位以围绕位于所述第一身体部位和所述第二身体部位之间的身体关节转动/枢转预定或要求的第二角度。


2.根据权利要求1所述的驱动组件，包括设置成彼此串联和/或并联连接的多个尺寸相同或尺寸不同的操纵器单元；其中所述多个操纵器单元的各自的第一连接器配置成彼此连接和/或与同一第一身体部位连接，以及所述多个操纵器单元的各自的第二连接器配置成彼此连接和/或与同一第二身体部位连接，用于为所述第二身体部位提供相对于所述第一身体部位的额外的转动自由度或运动自由度；和/或
其中所述多个操纵器单元的其中之一的第二连接器配置成与所述多个操纵器单元中的另一的第一连接器连接，以便为被所述多个操纵器单元的其中之一或多个单独地/分别地或共同地连接和驱动的一或多个身体部位提供额外的转动角度和/或额外的运动自由度。


3.根据权利要求1或2所述的驱动组件，还包括一或多个止挡件，所述止挡件设置于所述部分齿轮、所述弧形槽道或轨道、和/或所述壳体之处，并且优选地邻接所述部分齿轮、所述弧形槽道或轨道、和/或所述壳体的末端，用于限制在闲置和活动状态下操作的所述部分齿轮的运动和/或为所述运动提供安全限度。


4.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中所述致动器选自由包括以下各项组成的组：DC电动机，AC/DC电动机，液压电动机，气动电动机，有刷/无刷电动机，压电电动机，由AC/DC电、电池、化学品、温度变化、压力变化、灯光或电磁、声波或能量波驱动的记忆合金；和/或
其中所述转矩传动装置选自由包括以下各项组成的组：蜗杆/蜗轮/螺旋齿轮，正齿轮/直齿轮/圆柱齿轮，锥齿轮/伞齿轮/斜齿轮，皮带传动装置，皮带轮传动装置及其组合；和/或
其中所述部分齿轮选自由包括以下各项组成的组：蜗轮/螺旋齿轮，正齿轮/直齿轮，锥齿轮/斜磨擦轮，带轮，皮带轮/滑轮及其组合；和/或
其中所述部分齿轮是转动度小于360度，优选小于135度，但大于0度的齿轮。


5.根据权利要求1所述的驱动组件，其中所述操纵器单元还包括设置在所述壳体之上或之内的一或多个传感器和/或一或多个控制器，以测量或控制/处理与所述第二连接器的位置、转动角度、运动程度或定向，所述第二连接器所施加或所承受的力或压力，环境声、环境光、和/或环境温度相关的数据；
其中由所述传感器和/或所述控制器产生的测量和输出或反馈的数据通过包括蓝牙、无线热点、红外线，紫蜂、全球流动通讯系统、长期演进技术及其组合的有线和/或无线技术和协议中的其中之一或多种来通信或传输，优选地送至远程/外部终端。


6.根据权利要求1所述的驱动组件，其中相邻的一对第一操纵器单元和第二操纵器单元通过所述第一操纵器单元的第二连接器和所述第二操纵器单元的第一连接器的互连、所述第一操纵器单元的第一连接器和所述第二操纵器单元的第二连接器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何思杰，
申请(专利权)人：何思杰，
类型：发明
国别省市：中国香港;81