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一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人的制作方法

文檔序號:12045589閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于該上肢康復(fù)機器人包括手臂調(diào)整組件、肩關(guān)節(jié)屈伸組件、肩關(guān)節(jié)展收組件、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件、肘關(guān)節(jié)屈伸組件、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件、腕關(guān)節(jié)屈伸組件和機架電機組件;所述手臂調(diào)整組件固定在機架電機組件上;所述手臂調(diào)整組件與肩關(guān)節(jié)屈伸組件連接;所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件與肩關(guān)節(jié)展收組件連接;所述肩關(guān)節(jié)展收組件與上臂旋轉(zhuǎn)運動組件連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件與肘關(guān)節(jié)屈伸組件連接;所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件與前臂旋轉(zhuǎn)運動組件連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件與腕關(guān)節(jié)屈伸組件;所述機架電機組件位于在地面上;

所述機架電機組件包括上支架、下支架、電機箱底座、電機輸出主動輪、繩索固定件、驅(qū)動電機和機架升降件;所述下支架安放于地面上,上支架位于下支架內(nèi);所述上支架末端與機架升降件連接,機架升降件能夠控制上支架的升降;所述電機箱底座安放于地面上;七個驅(qū)動電機安放在電機箱底座上;七個驅(qū)動電機的輸出端均各自連接有電機輸出主動輪;七個繩索固定件固定在電機箱底座上;

所述手臂調(diào)整組件包括手臂旋轉(zhuǎn)從動輪、手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、繩索第一固定件、繩索第一線管、手臂旋轉(zhuǎn)軸、手臂調(diào)整第一連接件、第一法蘭盤、手臂調(diào)整第二連接件和第二法蘭盤;所述手臂旋轉(zhuǎn)軸通過帶菱形座軸承與上支架連接;帶菱形座軸承安裝在上支架上;所述手臂調(diào)整第一連接件穿入到手臂旋轉(zhuǎn)軸上,手臂旋轉(zhuǎn)軸與手臂調(diào)整第一連接件連接;手臂旋轉(zhuǎn)軸的上端與手臂旋轉(zhuǎn)從動輪之間的徑向位置通過鍵和鍵槽配合連接;所述手臂旋轉(zhuǎn)從動輪與手臂旋轉(zhuǎn)軸之間的軸向位置通過軸端蓋固定,軸端蓋固定在手臂旋轉(zhuǎn)軸上;所述手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第一固定件固定在上支架上;兩個繩索第一線管的一端穿入到繩索第一固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第一線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第一線管內(nèi)來回運動;所述第一法蘭盤固定在手臂調(diào)整第一連接件上,第一法蘭盤與手臂調(diào)整第二連接件連接;所述手臂調(diào)整第二連接件與第二法蘭盤連接;

所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件包括肩關(guān)節(jié)第一連接件、繩索第二線管、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、第三法蘭盤、繩索第二固定件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸和肩關(guān)節(jié)第二連接件;所述第二法蘭盤固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件分別固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪連接;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第二固定件固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第二線管的一端穿入到繩索第二固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第二線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第二線管內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別與肩關(guān)節(jié)第二連接件的一端面連接;所述肩關(guān)節(jié)第二連接件的另一端面與第三法蘭盤連接;

所述肩關(guān)節(jié)展收組件包括肩關(guān)節(jié)第三連接件、第四法蘭盤、肩關(guān)節(jié)第四連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪、繩索第三線管、繩索第三固定件、肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件和肩關(guān)節(jié)第五連接件;所述第三法蘭盤與肩關(guān)節(jié)第三連接件的一端連接;所述肩關(guān)節(jié)第三連接件的另一端通過第四法蘭盤固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件的一端面上;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件分別固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件的另一端面上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件通過軸承與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪連接;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第三固定件固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件上;兩個繩索第三線管的一端穿入到繩索第三固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第三線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索可在繩索第三線管內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件的另一端分別與肩關(guān)節(jié)第五連接件的一端面連接;

所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件包括上臂旋轉(zhuǎn)從動輪、上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、繩索第四線管、繩索第四固定件、上臂旋轉(zhuǎn)滾珠、上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件、上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件、上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件和上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件與肩關(guān)節(jié)第五連接件連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件上安裝有上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件和兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件,上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件位于兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件之間;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安放有一排上臂旋轉(zhuǎn)滾珠;上臂旋轉(zhuǎn)滾珠與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件接觸,上臂旋轉(zhuǎn)滾珠可在上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件發(fā)生相對運動;所述兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件的楔形面分別與上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件兩個凸臺內(nèi)的上臂旋轉(zhuǎn)滾珠接觸配合;所述上臂旋轉(zhuǎn)從動輪固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第四固定件固定在肩關(guān)節(jié)第五連接件上;兩個繩索第四線管的一端穿入到繩索第四固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第四線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第四線管內(nèi)來回運動;所述上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件;

所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件包括肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索、肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、肘關(guān)節(jié)第一連接件、繩索第五線管、繩索第五固定件和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸;兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪,肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪連接;所述肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索的一端和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第五固定件固定在上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件上;兩個繩索第五線管的一端穿入到繩索第五固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索的另一端與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第五線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索可在繩索第五線管內(nèi)來回運動;所述兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件上;

所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件包括前臂旋轉(zhuǎn)從動輪、前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件、前臂旋轉(zhuǎn)滾珠、前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件、前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件、繩索第六線管、繩索第六固定件和前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件與肘關(guān)節(jié)第一連接件的另一端連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件上安裝有前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件和兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件,前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件位于兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件之間;所述前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安裝有一排前臂旋轉(zhuǎn)滾珠;前臂旋轉(zhuǎn)滾珠與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件接觸,前臂旋轉(zhuǎn)滾珠可在前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件發(fā)生相對運動;所述兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件的楔形面分別與前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件兩個內(nèi)槽內(nèi)的前臂旋轉(zhuǎn)滾珠接觸配合;所述前臂旋轉(zhuǎn)從動輪固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件;所述前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第六固定件固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第六線管的一端穿入到繩索第六固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第六線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第六線管內(nèi)來回運動;所述前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件;

所述腕關(guān)節(jié)屈伸組件包括腕關(guān)節(jié)第一連接件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、繩索第七線管、繩索第七固定件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸和手環(huán);所述腕關(guān)節(jié)第一連接件與前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的另一端連接;兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸連接;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪連接;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第七固定件固定在腕關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第七線管的一端穿入到繩索第七固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第七線管內(nèi)并與電機輸出主動輪中的一個連接;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第七線管內(nèi)來回運動;所述兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別與手環(huán)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于機架升降件上有泄壓閥,機架升降件可通過腳踩實現(xiàn)上支架的上升;通過泄壓閥可對機架升降件進(jìn)行泄壓,實現(xiàn)上支架的下降。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪上纏繞的長度相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪上纏繞的長度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪上纏繞的長度相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪上纏繞的長度相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪上纏繞的長度相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪上纏繞的長度相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機器人,其特征在于腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪上纏繞的長度相同。

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