一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，包括第一关节组件、第二关节组件及调节机构，调节机构包括移动滑板、固定支架，移动滑板相对第二关节组件上的第二关节连杆滑动连接，移动滑板上安装有第一移动导轮、第二移动导轮，移动滑板在一侧安装有调节导轮，固定支架与第一关节组件固定连接，固定支架的上端安装有张力调节端头，固定支架的下端安装有第一固定导轮、第二固定导轮；第一固定导轮、第一移动导轮用于张紧第一绳索，第二固定导轮、第二移动导轮用于张紧第二绳索，张力调节端头固定有调节绳索，调节绳索的另一端绕过调节导轮后与第二关节连杆上端凸起连接。结构简单，随连杆长度变化张力保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆
本技术涉及康复机器人
，特别是涉及一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆。
技术介绍
康复机器人作为一种医疗康复训练设备，能够帮助那些因疾病与意外事故而导致的肢体运动功能丧失的患者进行康复训练，将康复医师从繁杂的重复劳动中解脱出来，并能够显著提高康复效果和效率。在康复过程中，外骨骼康复机器人的关节运动中心需要与患者手臂或是腿部的关节运动中心对齐，否则会影响康复训练的效果甚至对患者造成伤害。为了适应不同患者的体型，以有效的辅助病人康复，机器人关节间的连杆长度需要跟随患者肢体的长度进行变化，然而对于绳驱动机械臂而言，连杆长度在变化的同时，固定绳索的绳盘之间的距离也在发生变化，如果绳索长度不变则绳索上的张力会过低或是过高，这都会导致动力无法通过绳索传递，机械臂无法正常工作。为了保障动力传输，这就要求机械臂的关节间距在变化的同时，存在一种结构使关节间绳索上的张力保持恒定。现有大部分绳驱外骨骼机械臂通常都选择回避这一问题，将关节间的连杆设计为长度不可调节，这会使病人的康复效果受到影响；少部分绳驱外骨骼机械臂会选择额外添加手动或是电动的张紧装置，完成机械臂连杆长度的调节后再进行绳上张力的调节，这种方案虽能够保障绳索上张力不变，但使得绳驱外骨骼机械臂操作变的繁琐，结构更加复杂。除此之外，专利文献CN204660392U公开了一种绳索自适应长度调节装置，通过连杆滑块机构以及压缩弹簧的引入，能够实现随机械臂连杆长度变化绳索上的张力自适应调节，且结构简单、紧凑。但压缩弹簧所能提供的压力与其自身的压缩量呈线性关系，因而绳索上的张力也无法保持恒定而是处于随机械臂连杆长度的变化而小范围变化的状态，对于有一定精度要求的绳驱机械臂来说，这种结构的效果也是不太理想的。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本技术提出了一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，解决现有绳索张力随机械臂连杆长度变化而变化，无法稳定传递动力，最终致使机械臂无法正常工作的技术问题。本技术是通过以下技术方案实现的：一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，包括第一关节组件、第二关节组件及用于调节第一关节组件、第二关节组件之间距离的调节机构，所述第一关节组件包括与机械臂动力组件连接的第一关节连杆及与上级机械臂固连的第一关节绳盘，所述第一关节绳盘与第一关节连杆上部凸台同轴且相对转动连接；所述第二关节组件包括第二关节连杆及与下级机械臂固连的第二关节绳盘，所述第二关节绳盘与第二关节连杆下部凸台同轴且相对转动连接，所述第一关节绳盘、第二关节绳盘之间通过第一绳索和第二绳索连接，所述第二关节连杆相对第一关节连杆滑动连接，所述调节机构包括移动滑板、固定支架及张力调节端头，所述移动滑板与第二关节连杆滑动连接，所述移动滑板上安装有第一移动导轮、第二移动导轮，所述移动滑板在一侧安装有调节导轮，所述固定支架与第一关节连杆固定连接，所述固定支架的上端安装有张力调节端头，所述固定支架的下端安装有第一固定导轮、第二固定导轮；所述第一固定导轮、第一移动导轮用于张紧第一绳索，所述第二固定导轮、第二移动导轮用于张紧第二绳索，所述张力调节端头固定有调节绳索，所述调节绳索的另一端绕过调节导轮后与第二关节连杆上端凸起连接。进一步的，还包括设于所述第一关节连杆一侧的固定机构，所述固定机构包括快速锁定把手，所述快速锁定把手穿过第一关节连杆、第二关节连杆后通过固定螺母锁紧。进一步的，所述快速锁定把手包括压紧把手及与所述压紧把手连接的固定螺杆，所述压紧把手与第一关节连杆、第二关节连杆侧面平行，所述固定螺杆穿过第一关节连杆、第二关节连杆侧面的通孔后通过固定螺母锁紧。进一步的，所述第一关节连杆在凸台一侧设有一级直线导轨，所述一级直线导轨沿第一关节连杆长度方向布设，所述第二关节连杆在远离凸台一侧设有一级直线滑块，所述第二关节连杆与第一关节连杆之间通过一级直线滑块与一级直线导轨滑动连接。进一步的，所述第二关节连杆在凸台一侧设有二级直线导轨，所述移动滑板在靠近第二关节连杆一侧设有二级直线滑块，所述移动滑板与第二关节连杆之间通过二级直线滑块与二级直线导轨滑动连接。进一步的，所述第一固定导轮、第二固定导轮沿固定支架长度方向错位安装。进一步的，所述第一关节绳盘、第二关节绳盘上均设有内外两道绳槽。进一步的，所述张力调节端头上用于安装调节绳索的通孔与调节导轮外侧绳槽对齐。进一步的，所述第一绳索的一端固定在第一关节绳盘上，所述第一绳索的另一端依次穿过第一固定导轮、第一移动导轮后与第二关节绳盘连接，所述第一固定导轮与第一移动导轮安装在同一水平面，且第一固定导轮外侧绳槽与第一移动导轮内侧绳槽对齐，第一移动导轮外侧绳槽与第二关节绳盘绳槽对齐。进一步的，所述第二绳索的一端固定在第一关节绳盘上，所述第二绳索的另一端依次穿过第二固定导轮、第二移动导轮后与第二关节绳盘连接，所述第二固定导轮与第二移动导轮安装在同一水平面，所述第二固定导轮外侧绳槽与第二移动导轮内侧绳槽对齐，所述第二移动导轮外侧绳槽与第二关节绳盘绳槽对齐。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提出的一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，弥补了现有绳驱外骨骼机械臂连杆长度调节不便，或者调节带来绳索张力改变，影响关节间动力传递的缺陷；本申请巧妙运用滑块导轨及滑轮组，使得连杆长度增加/减小过程中绳索上张力恒定，保障动力传输的稳定性，病人康复训练效果佳；而且结构简单，操作使用方便。附图说明图1为本技术实施例所述一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆的立体结构示意图；图2为图1的爆炸图；图3为本技术实施例所述一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆在拆下固定支架后的结构示意图。图中：1、第一关节组件；101、第一关节连杆；102、第一关节绳盘；103、一级直线导轨；2、第二关节组件；201、第二关节连杆；202、第二关节绳盘；203、一级直线滑块；204、二级直线导轨；205、凸起；3、调节机构；301、二级直线滑块；302、移动滑板；303、第一移动导轮；304、第二移动导轮；305、调节导轮；306、第一固定导轮；307、第二固定导轮；308、固定支架；309、张力调节端头；4、第二绳索；5、第一绳索；6、调节绳索；7、固定机构；701、快速锁定把手；702、固定螺母。具体实施方式展示一下实例来具体说明本技术的某些实施例，且不应解释为限制本技术的范围。对本技术公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本技术的精神和范围之内。如图1-3所示，本申请的一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，包括第一关节组件1、第二关节组件2及用于调节第一关节组件1、第二关节组件2之间距离的调节机构3，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，包括第一关节组件(1)、第二关节组件(2)及用于调节第一关节组件(1)、第二关节组件(2)之间距离的调节机构(3)，所述第一关节组件(1)包括与机械臂动力组件连接的第一关节连杆(101)及与上级机械臂固连的第一关节绳盘(102)，所述第一关节绳盘(102)与第一关节连杆(101)上部凸台同轴且相对转动连接；所述第二关节组件(2)包括第二关节连杆(201)及与下级机械臂固连的第二关节绳盘(202)，所述第二关节绳盘(202)与第二关节连杆(201)下部凸台同轴且相对转动连接，所述第一关节绳盘(102)、第二关节绳盘(202)之间通过第一绳索(5)和第二绳索(4)连接，所述第二关节连杆(201)相对第一关节连杆(101)滑动连接，其特征在于，所述调节机构(3)包括移动滑板(302)、固定支架(308)及张力调节端头(309)，所述移动滑板(302)与第二关节连杆(201)滑动连接，所述移动滑板(302)上安装有第一移动导轮(303)、第二移动导轮(304)，所述移动滑板(302)在一侧安装有调节导轮(305)，所述固定支架(308)与第一关节连杆(101)固定连接，所述固定支架(308)的上端安装有张力调节端头(309)，所述固定支架(308)的下端安装有第一固定导轮(306)、第二固定导轮(307)；所述第一固定导轮(306)、第一移动导轮(303)用于张紧第一绳索(5)，所述第二固定导轮(307)、第二移动导轮(304)用于张紧第二绳索(4)，所述张力调节端头(309)固定有调节绳索(6)，所述调节绳索(6)的另一端绕过调节导轮(305)后与第二关节连杆(201)上端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，包括第一关节组件(1)、第二关节组件(2)及用于调节第一关节组件(1)、第二关节组件(2)之间距离的调节机构(3)，所述第一关节组件(1)包括与机械臂动力组件连接的第一关节连杆(101)及与上级机械臂固连的第一关节绳盘(102)，所述第一关节绳盘(102)与第一关节连杆(101)上部凸台同轴且相对转动连接；所述第二关节组件(2)包括第二关节连杆(201)及与下级机械臂固连的第二关节绳盘(202)，所述第二关节绳盘(202)与第二关节连杆(201)下部凸台同轴且相对转动连接，所述第一关节绳盘(102)、第二关节绳盘(202)之间通过第一绳索(5)和第二绳索(4)连接，所述第二关节连杆(201)相对第一关节连杆(101)滑动连接，其特征在于，所述调节机构(3)包括移动滑板(302)、固定支架(308)及张力调节端头(309)，所述移动滑板(302)与第二关节连杆(201)滑动连接，所述移动滑板(302)上安装有第一移动导轮(303)、第二移动导轮(304)，所述移动滑板(302)在一侧安装有调节导轮(305)，所述固定支架(308)与第一关节连杆(101)固定连接，所述固定支架(308)的上端安装有张力调节端头(309)，所述固定支架(308)的下端安装有第一固定导轮(306)、第二固定导轮(307)；所述第一固定导轮(306)、第一移动导轮(303)用于张紧第一绳索(5)，所述第二固定导轮(307)、第二移动导轮(304)用于张紧第二绳索(4)，所述张力调节端头(309)固定有调节绳索(6)，所述调节绳索(6)的另一端绕过调节导轮(305)后与第二关节连杆(201)上端连接。


2.根据权利要求1所述的一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，其特征在于，还包括设于所述第一关节连杆(101)一侧的固定机构(7)，所述固定机构(7)包括快速锁定把手(701)，所述快速锁定把手(701)穿过第一关节连杆(101)、第二关节连杆(201)后通过固定螺母(702)锁紧。


3.根据权利要求2所述的一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，其特征在于，所述快速锁定把手(701)包括压紧把手及与所述压紧把手连接的固定螺杆，所述压紧把手与第一关节连杆(101)、第二关节连杆(201)侧面平行，所述固定螺杆穿过第一关节连杆(101)、第二关节连杆(201)侧面的通孔后通过固定螺母(702)锁紧。


4.根据权利要求1所述的一种维持绳索张力恒定的绳驱外骨骼机械臂长度调节连杆，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳锴，何杰，宋雨桐，熊蔡华，孙容磊，
申请(专利权)人：湖北英特搏智能机器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42