本实用新型专利技术公开了一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，涉及膝关节驱动发电技术领域。本实用新型专利技术包括外壳，外壳与固定块的一端相连接，外壳与固定块的连接处设置有输入轴，固定块与输入轴固定连接，输入轴与外壳转动连接；外壳的内部还设置有传动组件和电机主体，输入轴与传动组件相连接，输入轴与电机主体通过传动组件传动连接，电机主体的外侧固定有惯性飞轮。本实用新型专利技术通过外壳、固定块、输入轴和发电组件的结构配合设计，在装置使用时能够有有效地将膝关节的双向转动转化为单向转动，并且能够有有效解决膝关节状态发生改变时，电机转动出现卡顿影响发电效率的问题。转动出现卡顿影响发电效率的问题。转动出现卡顿影响发电效率的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置
[0001]本技术属于膝关节驱动发电
，特别是涉及一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置。
技术介绍
[0002]随着社会的不断进步，各种可穿戴电子设备、外骨骼和假肢等迅速发展，而这些设备的电能持续供应是困扰人们的一个问题。当用户需要长时间持续工作或进行户外工作时无法得到及时充电，对于执行户外任务的军人来说，持续的电能供应是其顺利完成任务的重要保障；而为了不影响用户野外活动的灵活性，用户所携带电源的体积和重量都要尽可能的减小，但现有的电池能量密度低、充电时间长、寿命短，无法满足需要。
[0003]因此，研究人员为便携式设备探索着可持续的能量供应来解决这些问题。研究表明，人体正常行走时膝关节大约产生67W的功率辅助行走，其中超过一半的功率执行负功，通过采集人体行走时产生的功率，产生的电能完全能够满足便携式设备的电能需求。
[0004]目前，现有的膝关节驱动的发电装置主要由三部分组成：1：使用相关装置把膝关节之间的相对转动作为动力源输出到下一装置中。该相关装置包括但不限于：
①
螺旋弹簧，
②
柔性绳索，
③
刚性轴；2：使用放大装置将膝关节输入的动力进行一定程度的放大，当前主流放大装置使用齿轮机构实现；3：使用电机发电；但是，现有关节发电装置存在着无法将膝关节的双向转动转换为单向转动的缺点，现有关节发电装置存在着当膝关节状态发生变化时（如抬腿与蹬腿），电机转动方向发生改变，转动出现卡顿，严重影响发电效率。
[0005]为此，本申请提出一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，为上述提出的技术问题提供另一种解决方案。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，以解决
技术介绍
中所提到的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，包括外壳，所述外壳与固定块的一端相连接，所述外壳与固定块的连接处设置有输入轴，所述固定块与输入轴固定连接，所述输入轴与外壳转动连接；所述外壳的内部还设置有传动组件和电机主体，所述输入轴与传动组件相连接，所述输入轴与电机主体通过传动组件传动连接，所述电机主体的外侧固定有惯性飞轮。
[0008]进一步地，所述传动组件包括第一内轮、第一棘刺、第一棘轮、输出齿轮、传动齿轮、电机齿轮，所述电机主体转动轴与电机齿轮相连接，所述电机齿轮和传动齿轮啮合连接，所述输出齿轮与传动齿轮啮合连接，所述第一棘轮与输出齿轮啮合连接，所述第一内轮位于第一棘轮的上端位置处，所述第一棘刺设置于第一内轮的下端，所述第一内轮通过第一棘刺与第一棘轮配合连接，所述第一棘刺的靠近第一内轮的一端固定有弹性件，所述输入轴与第一内轮啮合连接。
[0009]进一步地，所述传动组件还包括第二内轮、第二棘刺、第二棘轮，所述第二内轮、第二棘刺、第二棘轮位于第一内轮、第一棘刺、第一棘轮的一侧位置处，所述第二棘轮与第一棘轮啮合连接，所述第二内轮位于第二棘轮的上端位置处，所述第二棘刺设置于第二内轮的下端，所述第二内轮通过第二棘刺与第二棘轮配合连接，所述第二棘刺的靠近第二内轮的一端也固定有弹性件，所述输入轴与第二内轮啮合连接。
[0010]进一步地，所述输入轴、第一内轮、第二内轮、第一棘刺、第二棘刺、第一棘轮、第二棘轮、输出齿轮、传动齿轮、电机齿轮均通过固定轴与外壳转动连接。
[0011]进一步地，所述第一内轮、第二内轮、第一棘刺、第二棘刺、第一棘轮、第二棘轮、输出齿轮、传动齿轮、电机齿轮均通过套筒固定在相对应的固定轴上。
[0012]进一步地，所述第一棘轮和第二棘轮内部的均开设有棘轮槽，所述第一棘轮和第二棘轮开设的棘轮槽相反。
[0013]本技术具有以下有益效果：
[0014]本技术通过外壳、固定块、输入轴和发电组件的结构配合设计，在装置使用时能够有有效地将膝关节的双向转动转化为单向转动，并且能够有有效解决膝关节状态发生改变时，电机转动出现卡顿影响发电效率的问题。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图。
[0016]图1为本技术的整体结构示意图；
[0017]图2为本技术的整体结构爆炸图；
[0018]图3为本技术外壳的内部结构爆炸图；
[0019]图4为本技术第一装配示意图；
[0020]图5为本技术第二装配示意图；
[0021]图6为本技术第三装配示意图；
[0022]图7为本技术第四装配示意图；
[0023]图8为本技术第五装配示意图；
[0024]图9为本技术电机主体、惯性飞轮的结构示意图。
[0025]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0026]1、外壳；2、固定块；3、输入轴；4、套筒；51、第一内轮；52、第二内轮；61、第一棘刺；62、第二棘刺；71、第一棘轮；72、第二棘轮；8、输出齿轮；9、传动齿轮；10、电机齿轮；11、电机主体；12、惯性飞轮。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下
所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]请参阅图1
‑
图9所示，本技术为一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，包括外壳1，外壳1与固定块2的一端相连接，外壳1与固定块2的连接处设置有输入轴3，固定块2与输入轴3固定连接，输入轴3与外壳1转动连接；外壳1的内部还设置有传动组件和电机主体11，输入轴3与传动组件相连接，输入轴3与电机主体11通过传动组件传动连接。
[0029]使用时将外壳1与大腿固定，固定块2与小腿固定，膝关节弯曲时通过固定块2带动输入轴3进行转动，输入轴3作为将膝关节的相对转动作为动力输入，通过传动组件将膝关节的双向转动转化为单向转动并传动给电机主体11。
[0030]具体的，传动组件包括第一内轮51、第一棘刺61、第一棘轮71、输出齿轮8、传动齿轮9、电机齿轮10，电机主体11转动轴与电机齿轮10相连接，电机齿轮10和传动齿轮9啮合连接，输出齿轮8与传动齿轮9啮合连接，第一棘轮71与输出齿轮8啮合连接，第一内轮51位于第一棘轮71的上端位置处，第一棘刺61设置于第一内轮51的下端，第一内轮51通过第一棘刺61与第一棘轮71配合连接，第一棘刺61的靠近第一内轮51的一端固定有弹性件，输入轴3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）与固定块（2）的一端相连接，所述外壳（1）与固定块（2）的连接处设置有输入轴（3），所述固定块（2）与输入轴（3）固定连接，所述输入轴（3）与外壳（1）转动连接；所述外壳（1）的内部还设置有传动组件和电机主体（11），所述输入轴（3）与传动组件相连接，所述输入轴（3）与电机主体（11）通过传动组件传动连接，所述电机主体（11）的外侧固定有惯性飞轮（12）。2.根据权利要求1所述的一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，其特征在于：所述传动组件包括第一内轮（51）、第一棘刺（61）、第一棘轮（71）、输出齿轮（8）、传动齿轮（9）、电机齿轮（10），所述电机主体（11）转动轴与电机齿轮（10）相连接，所述电机齿轮（10）和传动齿轮（9）啮合连接，所述输出齿轮（8）与传动齿轮（9）啮合连接，所述第一棘轮（71）与输出齿轮（8）啮合连接，所述第一内轮（51）位于第一棘轮（71）的上端位置处，所述第一棘刺（61）设置于第一内轮（51）的下端，所述第一内轮（51）通过第一棘刺（61）与第一棘轮（71）配合连接，所述第一棘刺（61）的靠近第一内轮（51）的一端固定有弹性件，所述输入轴（3）与第一内轮（51）啮合连接。3.根据权利要求2所述的一种膝关节驱动的高效双向传动发电装置，其特征在于：所述传动组件还包括第二内轮（52）、第二棘刺（62）、...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵家儒，沈卫东，米林，谭伟，
申请(专利权)人：重庆能研理工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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