一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节制造技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，涉及一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，包括小腿固定块、约束分支、脚底板、第一驱动分支和第二驱动分支；脚底板通过约束分支与小腿固定块连接，第一驱动分支和第二驱动分支设置在小腿固定块上，通过第一驱动分支和第二驱动分支带动脚底板实现背屈/跖屈和内翻/外翻转动。本发明专利技术提出的一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其拥有背屈/跖屈、内翻/外翻两个主动自由度，两个关节的转动中心与人体踝关节中心高度重合，结构刚度大、驱动力足、重心靠上，且每个驱动单元串接有弹性元件，可以实现各个关节的柔性安全的动力输出。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节
本专利技术属于机器人
，涉及一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节。
技术介绍
下肢外骨骼是一种与人体下肢结构相似的可穿戴仿生机器人，能够辅助穿戴者实现下肢康复、助力行走以及增强负重等功能，在康复、民用和军事等领域有着广泛的应用前景。根据人体关节的运动机理研究，踝关节是由胫骨下关节面、内踝关节面和外踝关节面形成的叉状关节窝和距骨的踝状关节头构成，能够围绕三个转动轴作背屈/跖屈、内翻/外翻以及微小的内旋/外旋运动，其中背屈/跖屈、内翻/外翻两个转动是保障人体进行平衡、行走、坐立等日常运动的基本前提。自平衡外骨骼面向四肢瘫患者，需要完全仿生重建人体下肢运动能力，因而其各个关节需要在自由度数、转动中心位置、刚度等方面均需满足人体运动要求，并且每个关节均需要主动可控。传统外骨骼踝关节存在自由度少、驱动数量不足、末端惯量较大等缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其拥有背屈/跖屈、内翻/外翻两个主动自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：/n包括小腿固定块(1)、约束分支(2)、脚底板(3)、第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)；/n脚底板(3)通过约束分支(2)与小腿固定块(1)连接，第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)设置在小腿固定块(1)上，通过第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)带动脚底板(3)实现背屈/跖屈和内翻/外翻转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：
包括小腿固定块(1)、约束分支(2)、脚底板(3)、第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)；
脚底板(3)通过约束分支(2)与小腿固定块(1)连接，第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)设置在小腿固定块(1)上，通过第一驱动分支(4)和第二驱动分支(5)带动脚底板(3)实现背屈/跖屈和内翻/外翻转动。


2.根据权利要求1所述的一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：
所述约束分支(2)包括左支撑架(23)、右支撑架(24)和一个交叉轴(21)；
交叉轴(21)的左半轴通过与轴承安装在左支撑架(23)上形成左转动副，交叉轴(21)的右半轴通过与轴承安装在右支撑架(24)上形成右转动副；交叉轴(21)的后半轴通过轴承安装在后轴承支架(29)上形成后转动副。


3.根据权利要求2所述的一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：
所述左支撑架(23)与右支撑架(24)结构相同。左支撑架(23)为一个三脚架，三脚架的底边与脚底板(3)固定，三脚架顶角处通过轴承与交叉轴(21)的左半轴连接。


4.根据权利要求3所述的一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：
所述左支撑架(23)或右支撑架(24)上设有第一编码器(26)，第一编码器(26)用于检测背屈/跖屈的旋转角度。


5.根据权利要求4所述的一种具有双柔性驱动分支的外骨骼机器人踝关节，其特征在于：
所述后轴承支架(29)上设有第二编码器(210)，第二编码器(210)用于检测内翻/外翻的旋转角度。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新宇，何勇，刘静帅，李金科，李锋，马跃，孙健铨，连鹏晨，曹武警，王大帅，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44