一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其包括：固定模组、输出模组以及关节驱动模组；关节驱动模组通过固定模组被穿戴于人体上；关节驱动模组的输出端与输出模组传动连接；关节驱动模组与固定模组之间的受力作用面上设置有应变片，关节驱动模组通过输出模组输出动力，应变片反馈在输出动力时，固定模组和关节驱动模组之间产生的反作用力。本实用新型专利技术通过在关节驱动模组与固定模组之间的受力作用面上设置有应变片，可实现关节交互力的检测和反馈。由于应变片非常轻，对穿戴式设备的穿戴舒适性具有有益效果。且相较以往关节力传感器，体积更小、成本更低。此外，加强了外骨骼设计中的关节模块化设计。加强了外骨骼设计中的关节模块化设计。加强了外骨骼设计中的关节模块化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置


[0001]本技术涉及机器人
，尤其涉及一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置。

技术介绍

[0002]在民用、工业或军用应用领域中，以往的大多数外骨骼，驱动关节主要组成为电机连接一款减速器形成关节驱动模组.
[0003]在外骨骼民用、工业或军用应用领域中，因为穿戴者大部分为能够正常行动的人员，而对于非康复医疗领域中行动存在障碍的人群，外骨骼与人之间的交互力、接触力反馈尤为重要；尤其是在具有主动驱动如电机、液压等方式的有源式外骨骼设备，因为其助力源控制需要考虑人机交互力。
[0004]因此，故关节交互力检测显得尤为重要，而目前现有的大部分的外骨骼关节驱动模组，没有集成力传感器；当然，有的驱动模组上增设有六轴力传感器，但其成本高、重量大，这对穿戴式产品的穿戴体验感影响较大，同时成本控制上难度较大，影响其在市场的竞争力。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，以克服现有技术中存在的不足。
[0006]为实现上述技术目的，本技术提供一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其包括：固定模组、输出模组以及关节驱动模组；
[0007]所述关节驱动模组通过所述固定模组被穿戴于人体上；
[0008]所述关节驱动模组的输出端与所述输出模组传动连接；
[0009]所述关节驱动模组与固定模组之间的受力作用面上设置有应变片，所述关节驱动模组通过所述输出模组输出动力，所述应变片反馈在输出动力时，所述固定模组和关节驱动模组之间产生的反作用力。
[0010]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述关节驱动模组包括固定架，所述固定架上设置有用于所述固定模组安装的槽结构，所述应变片安装于所述槽结构中与所述固定模组相互作用的壁面的上。
[0011]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述固定模组为一关节模组固定杆，其为一T形结构，所述关节模组固定杆的竖直部分插接于所述槽结构中，其水平部分形成适于人体穿戴的连接端，所述应变片贴装于所述竖直部分两侧的间隙中。
[0012]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述输出模组为一输出法兰，其一端与所述关节驱动模组的输出端传动连接。
[0013]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述关
节驱动模组包括：固定架、驱动器、电机以及减速器；
[0014]所述驱动器集成于所述电机的背部，所述减速器套装于所述电机的输出端上，所述电机的输出端与所述输出模组传动连接，所述固定架连接于所述减速器上，所述固定模组与所述固定架相连接。
[0015]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述固定架上设置有用于所述固定模组安装的槽结构，所述应变片安装于所述槽结构中与所述固定模组相互作用的壁面的上。
[0016]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述固定模组为一关节模组固定杆，其为一T形结构，所述关节模组固定杆的竖直部分插接于所述槽结构中，其水平部分形成适于人体穿戴的连接端，所述应变片贴装于所述竖直部分两侧的间隙中。
[0017]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述关节驱动模组还包括：关节控制板和出线口；
[0018]所述关节控制板集成于所述固定架上，所述出线口电连接于所述关节控制板上，所述关节控制板通过所述出线口与所述电机上的供电信号口电连接。
[0019]作为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置的改进，所述用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置还包括一壳体，所述关节驱动模组集成于所述壳体中。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置中，通过在关节驱动模组与固定模组之间的受力作用面上设置有应变片，可实现关节交互力的检测和反馈。
[0021]由于应变片非常轻，对穿戴式设备的穿戴舒适性具有有益效果。且相较以往关节力传感器（如六轴力传感器），体积更小、成本更低。此外，加强了外骨骼设计中的关节模块化设计，该关节模块还可应用于其他领域，如协作机器人关节等，进而具有广阔的应用前景。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置一实施例的立体示意图；
[0024]图2为图1所示关节驱动装置去掉壳体、固定模组、输出模组后的立体示意图；
[0025]图3为图1所示关节驱动装置去掉壳体、输出模组后的立体示意图；
[0026]图4为图1中关节驱动模组的立体示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方
式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。
[0028]本技术为解决现有的外骨骼未集成人机交互力检测功能或现有人机交互力检测方式成本高、重量大的问题，提供一种基于力传感器且集成驱动器的关节驱动装置，能够有效检测关节处的人机交互力，且具有成本低、重量轻的优点。
[0029]本技术一实施例提供一种外骨骼机器人，该外骨骼机器人中至少一个关节处采用如上所述的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置进行驱动。
[0030]如图1
‑
3所示，本实施例的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置包括：固定模组10、输出模组20以及关节驱动模组30。
[0031]其中，关节驱动模组30通过固定模组10被穿戴于人体上。即，固定模组10一端与外骨骼机器人中的穿戴部分相连接，另一端与关节驱动模组30传动连接。
[0032]一个实施方式中，固定模组10为一关节模组固定杆，其为一T形结构。此时，关节模组固定杆的水平部分形成适于人体穿戴的连接端。相应的，该水平部分设置有适于连接的排孔。竖直部分形成与关节驱动模组30的传动连接端。
[0033]关节驱动模组30的输出端与输出模组20传动连接。一个实施方式中，输出模组20可以为输出法兰。此时，输出法兰的一端与关节驱动模组30的输出端传动连接。
[0034]如此，当关节驱动模组30通过输出模组20输出动力时，固定模组10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其特征在于，所述用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置包括：固定模组、输出模组以及关节驱动模组；所述关节驱动模组通过所述固定模组被穿戴于人体上；所述关节驱动模组的输出端与所述输出模组传动连接；所述关节驱动模组与固定模组之间的受力作用面上设置有应变片，所述关节驱动模组通过所述输出模组输出动力，所述应变片反馈在输出动力时，所述固定模组和关节驱动模组之间产生的反作用力。2.根据权利要求1所述的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其特征在于，所述关节驱动模组包括固定架，所述固定架上设置有用于所述固定模组安装的槽结构，所述应变片安装于所述槽结构中与所述固定模组相互作用的壁面的上。3.根据权利要求2所述的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其特征在于，所述固定模组为一关节模组固定杆，其为一T形结构，所述关节模组固定杆的竖直部分插接于所述槽结构中，其水平部分形成适于人体穿戴的连接端，所述应变片贴装于所述竖直部分两侧的间隙中。4.根据权利要求2或3所述的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其特征在于，所述输出模组为一输出法兰，其一端与所述关节驱动模组的输出端传动连接。5.根据权利要求1所述的用于外骨骼机器人的轻量化集成式关节驱动装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，林西川，刘晶晶，
申请(专利权)人：迈宝智能科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：