一种关节对中复位机构及外骨骼系统技术方案

本申请公开一种关节对中复位机构及外骨骼系统，涉及机械关节的技术领域，包括转动连接的第一构件与第二构件，第一导向件连接于第一构件的周侧部，并可沿第一构件沿的轴向运动，第二导向件固定于第二构件，第二导向件可随第二构件转动，弹性复位件用于作用在第一导向件以使第一导向件与第二导向件保持抵顶配合，第二导向件设有第二导向结构，第二导向结构用于导向第一导向件沿第一转动轴线的轴向运动，从而消除机械关节的自由间隙，提高其对中性，确保了其穿戴状态下具有良好的人机同步率，降低穿戴者的负担，以达到提高穿戴者穿戴体验的效果。体验的效果。体验的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种关节对中复位机构及外骨骼系统


[0001]本公开涉及机械关节的
，尤其涉及一种关节对中复位机构及外骨骼系统。

技术介绍

[0002]机械外骨骼，是一种可让人体穿上的机器装置，机械外骨骼主要用于辅助穿戴者肢体进行运动。
[0003]现有的外骨骼中，一般采用两活动构件铰接的方式为穿戴者关节提供相应的活动自由度，为了确保两个活动构件之间能够实现较好的对中复位，通常会在两活动构件之间设置扭簧，扭簧能够在穿戴者对应肢体回复到对中位置的过程中提供回复力，以让活动构件实现对中复位。
[0004]但是，采用在机械关节设置扭簧的方式，两活动构件之间的转动会存在较大的自由间隙，使得机械关节在回复到对中位置或接近对中位置时，扭簧基本不会产生回复力，对中性差，这就降低了外骨骼在穿戴状态下与人体关节结构的拟合性，大大影响了穿戴体验；同时，在脱下外骨骼的状态下，由于自有间隙较大，扭簧此时基本不提供对中的回复力，两活动构件之间很容易相对晃动，进而导致摆挂或提携时，稳定性差。
[0005]公开内容
[0006]本公开实施例的目的之一在于：提供一种关节对中复位机构，解决构件之间自有间隙较大、复位对中性差的问题。
[0007]本公开实施例的目的之二在于：提供一种外骨骼系统，解决外骨骼系统中机械关节复位对中性差、穿戴体验差的问题。
[0008]为达上述目的之一，本公开采用以下技术方案：
[0009]第一方面，提供一种关节对中复位机构，包括：
[0010]第一构件与第二构件，所述第一构件与所述第二构件转动连接；
[0011]第一导向件，连接于所述第一构件的周侧部，并设置成可沿所述第一构件的轴向移动；
[0012]第二导向件，固定设置于所述第二构件，所述第二导向件具有第二导向结构，所述第二导向结构与所述第一导向件抵顶配合；
[0013]弹性复位件，沿所述第一构件或所述第二构件的轴向方向作用于所述第一导向件，使得所述第一导向件与所述第二导向结构保持抵顶配合；
[0014]所述第二导向件可随所述第二构件绕所述第一构件周向转动，所述第二导向结构作用于所述第一导向件，使得所述第一导向件沿所述第一构件的轴向远离所述第二导向结构，所述第一导向件驱使所述弹性复位件变形。
[0015]为达上述目的之二，本公开采用以下技术方案：
[0016]第二方面，提供一种外骨骼系统，包括：
[0017]如上所述的关节对中复位机构。
[0018]本公开的有益效果为：该关节对中复位机构，通过在转动连接的第一构件与第二构件之间设置第一导向件与第二导向件，弹性复位件保持作用于第一导向件，以使第一导向件与第二导向件在相对转动过程中均能够保持紧密配合，消除了构件之间的自由间隙，以使构件之间在外力作用下相对转动时，第二导向结构在导向第一导向件的同时即驱使弹性复位件形变蓄能；并且，在构件之间旋转复位过程中，第一导向件也能够通过弹性复位件所释放的能量对第二导向结构施加反作用力，确保第一导向件与第二导向件能够被导向复位至两构件对中的静态位置，让机械关节的复位对中性得以提高。
[0019]同时，区别于现有技术中的扭簧(扭簧存在两个方向的扭曲变形，其中一个转动方向的变形不符合正常的形变形态)，本公开中的弹性复位件沿第一构件或第二构件的轴向方向发生形变，符合正常的形变形态，大大提高了弹性复位件的使用寿命。
[0020]在外骨骼的应用中，能够提高机械关节能够与穿戴者关节结构的拟合性，提高人机顺应性，以达到提高穿戴者穿戴体验的效果。
附图说明
[0021]下面根据附图和实施例对本公开作进一步详细说明。
[0022]图1为本公开实施例所述关节对中复位机构整体结构示意图之一；
[0023]图2为本公开实施例所述关节对中复位机构整体结构示意图之二；
[0024]图3为图2的A部放大视图；
[0025]图4为图2的A
‑
A方向剖视图；
[0026]图5为图4的B部放大视图；
[0027]图6为本公开实施例所述关节对中复位机构第一构件与第二构件静态位置示意图；
[0028]图7为本公开实施例所述关节对中复位机构第一构件与第二构件动态位置示意图之一；
[0029]图8为本公开实施例所述关节对中复位机构第一构件与第二构件动态位置示意图之二；
[0030]图9为本公开实施例所述关节对中复位机构在外骨骼系统中的应用状态示意图。
[0031]图中：10、第一构件；11、第一导向件；111、第一导向结构；1111、第三导向面；1112、第四导向面；1113、第二定位面；112、活动通孔；1121、第一抵台；113、导向槽；12、弹性复位件；13、第一连接部；14、限位件；15、轴套；16、导向块；17、第二抵台；20、第二构件；21、第二导向件；211、第二导向结构；2111、第一导向面；2112、第二导向面；2113、第一定位面；22、第二连接部；23、限位槽；30、髋关节活动件；40、大腿杆组件；50、护罩。
具体实施方式
[0032]为使本公开解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0033]在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做
广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0034]在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]本实施例提供一种关节对中复位机构，旨意在于提高外骨骼系统中，机械关节结构与人体关节结构拟合性较差，导致外骨骼系统运动过程人机同步率低的问题。
[0036]参考图1
‑
图2，为本实施例所述的关节对中复位机构，在外骨骼系统中的应用状态下的局部示意图，本实施方式的关节对中复位机构为外骨骼系统中机械关节的一部分，用于提供穿戴者躯干与肢体之间，或肢体与肢体之间活动的自由度。
[0037]本实施方式的外骨骼系统以无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节对中复位机构，其特征在于，包括：第一构件(10)与第二构件(20)，所述第一构件(10)与所述第二构件(20)转动连接；第一导向件(11)，连接于所述第一构件(10)的周侧部，并设置成可沿所述第一构件(10)的轴向移动；第二导向件(21)，固定设置于所述第二构件(20)，所述第二导向件(21)具有第二导向结构(211)，所述第二导向结构(211)与所述第一导向件(11)抵顶配合；弹性复位件(12)，沿所述第一构件(10)或所述第二构件(20)的轴向方向作用于所述第一导向件(11)，使得所述第一导向件(11)与所述第二导向结构(211)保持抵顶配合；所述第二导向件(21)可随所述第二构件(20)绕所述第一构件(10)周向转动，所述第二导向结构(211)作用于所述第一导向件(11)，使得所述第一导向件(11)沿所述第一构件(10)的轴向远离所述第二导向结构(211)，所述第一导向件(11)驱使所述弹性复位件(12)变形。2.根据权利要求1所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述第二导向结构(211)包括第一导向面(2111)与第二导向面(2112)，所述第一导向面(2111)与第二导向面(2112)反向倾斜设置于所述第二导向结构(211)，所述第一导向面(2111)与第二导向面(2112)分别用作不同转动方向的导向面。3.根据权利要求2所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述第一导向面(2111)与第二导向面(2112)对称设置。4.根据权利要求3所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述第一构件(10)和第二构件之(20)间设置有限位结构，所述限位结构被配置为限制所述第一构件(10)与所述第二构件(20)之间的相对转动角度，所述限位结构的角度行程设置为
‑
α～β，所述第一导向面(2111)或所述第二导向面(2112)在所述第二导向结构(211)轴向方向投影所得的弧长所对应的圆周角设置为大于α和β中的较大值。5.根据权利要求2所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述第一导向面(2111)在所述第二导向结构(211)轴向方向投影所得的弧长所对应的圆周角小于所述第二导向面(2112)在所述第二导向结构(211)轴向方向投影所得的弧长所对应的圆周角，所述第一导向面(2111)的倾斜角度设置成大于所述与第二导向面(2112)的倾斜角度。6.根据权利要求5所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述第一构件(10)和第二构件之(20)间设置有限位结构，所述限位结构被配置为限制所述第一构件(10)与所述第二构件(20)之间的相对转动角度，所述限位结构的角度行程设置为
‑
α～β，所述第一导向面(2111)在所述第二导向结构(211)轴向方向投影所得的弧长所对应的圆周角大于α；所述第二导向结构(211)轴向方向投影所得的弧长所对应的圆周角大于β。7.根据权利要求4或6所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述α为15
°
，所述β为60
°
。8.根据权利要求4或6所述的关节对中复位机构，其特征在于，所述限位结构包括：限位槽(23)，沿所...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫蔡泉，施翔，
申请(专利权)人：广州视鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：