一种外骨骼机器人的肩关节结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外骨骼机器人肩关节结构，包括肩关节部件和基座，该肩关节部件包括肩电机、大臂杆、臂托、第一连接件和第二连接件；该肩电机设受驱动绕第一轴线转动的转子轴；该大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴且通过肩电机带动大臂杆转动；该臂托滑接在大臂杆；该肩电机连接第一连接件，该第二连接件绕第三轴线转动连接在第一连接件，该第二连接件滑接在基座。它具有如下优点：肩关节结构设三个转动自由度和两个滑动自由度，可匹配人体复杂的肩关节的各个方向上的自由度，匹配效果好，灵活性高，稳定性高；大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴且通过肩电机带动大臂杆转动，以通过肩电机使大臂产生向上抬起的助力趋势。通过肩电机使大臂产生向上抬起的助力趋势。通过肩电机使大臂产生向上抬起的助力趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种外骨骼机器人的肩关节结构


[0001]本技术涉及机器人零部件，尤其涉及一种外骨骼机器人的肩关节结构。

技术介绍

[0002]随着现代科技发展与生产力的提高，外骨骼机器人在军事、工业、医疗领域应用越来越广泛。现有外骨骼机器人的肩关节结构仅有1个或2个自由度，而肩关节的自由度多、活动范围大，通常肩关节前屈活动范围是0
‑
180
°
，后伸活动范围0
‑
45
°
，外展活动范围0
‑
90
°
，内收活动范围0
‑
40
°
，内旋活动范围0
‑
90
°
，外旋活动范围0
‑
50
°
，因此现有外骨骼机器人的肩关节结构自由度匹配难度大，灵活性差，有进一步改进的需求。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种外骨骼机器人的肩关节结构，其克服了
技术介绍
中外骨骼机器人的肩关节结构所存在的不足。
[0004]本技术解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：一种外骨骼机器人肩关节结构，包括肩关节部件和基座，该肩关节部件包括肩电机、大臂杆、臂托、第一连接件和第二连接件；该肩电机设受驱动绕第一轴线转动的转子轴；该大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴且通过肩电机带动大臂杆转动；该臂托滑接在大臂杆；该肩电机连接第一连接件，该第二连接件绕第三轴线转动连接在第一连接件，该第二连接件滑接在基座。
[0005]一实施例之中：该肩电机和第一连接件第一端装接在一起，该第二连接件第一端和第一连接件第二端转动连接在一起，该第二连接件第二端滑接在基座。
[0006]一实施例之中：该大臂杆上滑接有第一滑块，该臂托和第一滑块装接在一起。
[0007]一实施例之中：该基座上滑接有第二滑块，该第二连接件第二端和第二滑块装接在一起。
[0008]一实施例之中：该肩电机包括定子部，该定子部和转子轴连接在一起；该第一连接件第一端设安装通孔，该定子部装接在第一连接件的安装通孔。
[0009]一实施例之中：该转子轴转动连接在第一连接件，该定子部穿过安装通孔且连接转子轴；该第一连接件弯折布置。
[0010]一实施例之中：该第一轴线与肩关节的屈伸转轴线重合。
[0011]一实施例之中：该臂托沿大臂杆长度方向滑接在大臂杆，该第二轴线垂直臂托滑接方向；该第二连接件沿横向滑接在基座。
[0012]一实施例之中：该第一轴线、第二轴线和第三轴线异面垂直布置。
[0013]一实施例之中：该大臂杆和转子轴间设限制大臂杆朝基座方向的最大转动角度的限位机构。
[0014]一实施例之中：该臂托设第一连接孔，另配设第一绑带穿过第一连接孔且通过第一绑带将臂托连接在用者大臂；该基座设第二连接孔，另配设第二绑带穿过第二连接孔且通过第二绑带将基座绑接在用者躯干。
[0015]一实施例之中：该肩关节部件设有两个，两个肩关节部件对称布置在基座两侧。
[0016]本技术解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：一种外骨骼机器人肩关节结构，包括肩关节部件和基座，该肩关节部件包括肩电机、大臂杆、臂托和连接部件；该肩电机设受驱动绕第一轴线转动的转子轴，该第一轴线与肩关节的屈伸转轴线重合；该大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴；该臂托滑接在大臂杆；该肩电机连接在连接部件一端，该连接部件另一端滑接在基座，而且通过连接部件连接在肩电机和基座之间使第一轴线与肩关节的屈伸转轴线重合。
[0017]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0018]肩关节结构设三个转动自由度和两个滑动自由度，可匹配人体复杂的肩关节的各个方向上的自由度，匹配效果好，灵活性高，稳定性高；大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴且通过肩电机带动大臂杆转动，以通过肩电机使大臂产生向上抬起的助力趋势。肩电机和第一连接件第一端装接在一起，第二连接件第一端和第一连接件第二端转动连接在一起，第二连接件第二端滑接在基座，结构紧凑，方便装戴。大臂杆上滑接有第一滑块，臂托和第一滑块装接在一起，基座上滑接有第二滑块，第二连接件第二端和第二滑块装接在一起，为滑动自由度运动提供导向，提升运动精确性，方便装配。第一连接件第一端设安装通孔，定子部装接在第一连接件的安装通孔，结构紧凑，方便装配。第一连接件弯折布置，方便装配，提升装戴舒适性。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。
[0020]图1是具体实施方式肩关节结构立体示意图之一。
[0021]图2是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)主视示意图。
[0022]图3是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)立体示意图之二。
[0023]图4是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)立体示意图之三。
[0024]图5是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)立体示意图之四。
[0025]图6是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)立体示意图之五。
[0026]图7是具体实施方式肩关节结构(仅绘示一肩关节部件)立体分解示意图。
[0027]图8是图2的A
‑
A剖面示意图。
[0028]图9是图2的B
‑
B剖面示意图。
具体实施方式
[0029]请查阅图1至图9，一种外骨骼机器人肩关节结构，包括两肩关节部件和一基座1，该两肩关节部件对称布置在基座1两侧，根据需要也可只设一肩关节部件和一基座1。
[0030]该基座1设第二连接孔11，另配设第二绑带穿过第二连接孔11且通过第二绑带将基座1绑接在用者躯干背部。该肩关节部件包括肩电机2、大臂杆3、臂托4、第一连接件5和第二连接件6。该肩电机2设定子部21和受驱动绕第一轴线转动的转子轴22，根据需要，亦可设为肩电机2通过变速机构传动连接转子轴22。该大臂杆3绕第二轴线转动连接在转子轴22且通过肩电机2带动大臂杆3转动；该臂托4沿大臂杆3长度方向滑接在大臂杆3，该臂托4设第一连接孔41，另配设第一绑带穿过第一连接孔41且通过第一绑带将臂托4连接在用者大臂
以通过绑缚将臂托4与用者大臂固定且托置于用者大臂下方，臂托4内曲面与用者大臂底部曲面相拟合；该肩电机2连接第一连接件5，即肩电机2的定子部21装接在第一连接件5的第一端部，该第二连接件6第一端绕第三轴线转动连接在第一连接件5的第二端，该第二连接件6第二端滑接在基座1。其中：该第一轴线与肩关节的屈伸转轴线重合，该第二轴线垂直臂托4滑接方向，该第一轴线、第二轴线和第三轴线异面垂直布置；该第二连接件6第二端沿横向滑接在基座1。该肩关节结构设“转子轴、大臂杆、第二连接件”三个转动自由度及“臂托和第二连接件”两个滑动自由度，可匹配人体复杂的肩关节的各个方向上的自由度，匹配效果好，灵活性高，稳定性高；该肩电机产生的扭矩通过大臂杆3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼机器人的肩关节结构，其特征在于：包括肩关节部件和基座，该肩关节部件包括肩电机、大臂杆、臂托、第一连接件和第二连接件；该肩电机设受驱动绕第一轴线转动的转子轴；该大臂杆绕第二轴线转动连接在转子轴且通过肩电机带动大臂杆转动；该臂托滑接在大臂杆；该肩电机连接第一连接件，该第二连接件绕第三轴线转动连接在第一连接件，该第二连接件滑接在基座。2.根据权利要求1所述的一种外骨骼机器人的肩关节结构，其特征在于：该肩电机和第一连接件第一端装接在一起，该第二连接件第一端和第一连接件第二端转动连接在一起，该第二连接件第二端滑接在基座。3.根据权利要求1所述的一种外骨骼机器人的肩关节结构，其特征在于：该大臂杆上滑接有第一滑块，该臂托和第一滑块装接在一起；该基座上滑接有第二滑块，该第二连接件第二端和第二滑块装接在一起。4.根据权利要求1所述的一种外骨骼机器人的肩关节结构，其特征在于：该肩电机包括定子部，该定子部和转子轴连接在一起；该第一连接件第一端设安装通孔，该定子部装接在第一连接件的安装通孔；该转子轴转动连接在第一连接件，该定子部穿过安装通孔且连接转子轴；该第一连接件弯折布置。5.根据权利要求1所述的一种外骨骼机器人的肩关节结构，其特征在于：该第一轴线与肩关节的屈伸转轴线重合。6.根据权利要求1所述的一种外骨骼机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，
申请(专利权)人：北理兆殷智能科技山东有限公司，
类型：新型
国别省市：