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一種面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu)的制作方法

文檔序號:12563184閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,人機柔順連接機構(gòu)至少在人體腳部、小腿以及腰部設(shè)置約束,所述人機柔順連接機構(gòu)包括:

第一移動副:所述第一移動副設(shè)置在人體腳部與外骨骼足部之間,使人體腳部與外骨骼足部之間僅能在矢狀面內(nèi)沿腳部長度方向保持相對滑動;

第二移動副:所述第二移動副設(shè)置在人體小腿與外骨骼小腿之間,使人體小腿僅能沿外骨骼小腿的長度方向保持相對滑動;

平面副:在人體腰部與外骨骼腰部之間設(shè)置平面副約束,人體腰部能在額狀面內(nèi)相對于外骨骼腰部進行平動以及轉(zhuǎn)動;

至少第二移動副與人體小腿間為滾動接觸形式,所述第二移動副包括滾輪,人體小腿與滾輪外緣相切,人體小腿沿外骨骼小腿長度方向相對滑動時,所述滾輪以其轉(zhuǎn)軸為基準(zhǔn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述第二移動副一端固定連接于外骨骼小腿上,所述第二移動副整體呈一環(huán)形機構(gòu),人體小腿套設(shè)于該環(huán)形機構(gòu)內(nèi)側(cè),所述環(huán)形機構(gòu)的直徑可調(diào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述第二移動副包括與人體小腿滾動接觸的內(nèi)環(huán)部分以及調(diào)節(jié)圍成環(huán)形機構(gòu)尺寸大小的外環(huán)部分;外環(huán)部分包括固定板,對稱設(shè)置于固定板兩側(cè)的連接板,以及鉸連接于連接邊上的調(diào)節(jié)板,兩調(diào)節(jié)板末端連接固定,所述固定板、連接板及調(diào)節(jié)板依次連接圍成所述環(huán)形機構(gòu);

所述內(nèi)環(huán)部分包括所述滾輪,所述滾輪轉(zhuǎn)動設(shè)置于滾輪座上,所述滾輪座通過一支架連接支撐在外環(huán)部分上,至少部分滾輪座與所述支架鉸連接,使得滾輪座能夠在環(huán)形機構(gòu)所在平面內(nèi)擺動,確保滾輪與人體小腿有效接觸;所述支架通過一彈性機構(gòu)連接固定于外環(huán)部分上,在外力作用下彈性機構(gòu)受力壓縮或復(fù)位,支架沿環(huán)形機構(gòu)的徑向往復(fù)移動調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)部分的尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述固定板上設(shè)置有一螺桿,所述連接板通過該螺桿與所述固定板螺旋連接,且可通過轉(zhuǎn)動螺桿調(diào)節(jié)連接位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,兩調(diào)節(jié)板間鎖緊固定,其中一調(diào)節(jié)板上設(shè)置有間距調(diào)節(jié)件,所述間距調(diào)節(jié)件上設(shè)置有若干鎖孔,另一調(diào)節(jié)板上設(shè)置有鎖扣件,鎖扣件與不同鎖孔配合調(diào)節(jié)外環(huán)部分尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述滾輪座為至少設(shè)置于外環(huán)部分內(nèi)部四周的四組,每組至少包括一個滾輪,每個支架至少可連接固定一組滾輪座。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述第一移動副為綁帶,所述綁帶沿腳部長度方向均勻分布于外骨骼足部上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,腰部的平面副包括腰部固定板,所述腰部固定板為弧形結(jié)構(gòu),并與人體腰部貼合;所述腰部固定板與外骨骼腰部上分別設(shè)置有一組移動導(dǎo)軌,靜置狀態(tài)下,兩組移動導(dǎo)軌相互垂直,兩組移動導(dǎo)軌上對應(yīng)設(shè)置有移動滑塊,兩移動滑塊間通過一轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接,所述腰部固定板能夠在額狀面內(nèi)上下、左右滑動以及轉(zhuǎn)動。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括相互配合的銷軸與連接于所述銷軸上的軸承,所述銷軸與所述軸承分別設(shè)置于兩移動滑塊上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面向外骨骼機器人的人機柔順連接機構(gòu),其特征在于,所述腰部固定板內(nèi)部弧面上均勻分布有球面滾珠,所述滾珠隨人體腰部扭動任意轉(zhuǎn)動。

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