17]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1.本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置能實現(xiàn)康復腰帶的六個自由度的運動，各個自由度的運動都能滿足患者康復運動的要求；
[0019]2.本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置采用繩索作為驅(qū)動元件，傳動方式靈活，運動空間大，滿足不同患者的康復訓練，且整體機械結(jié)構(gòu)使用簡單，易于操作；
[0020]3.本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置能實現(xiàn)患者各個方向較大位移的水平運動，避免了患者長期在同一個位置康復的被動性；
[0021]4.本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置采用完全相同的移動驅(qū)動機構(gòu)和固定驅(qū)動機構(gòu)，分別控制六根柔索實現(xiàn)康復腰帶不同的運動形式，便于整體結(jié)構(gòu)控制和運動輸出；
[0022]5.本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置的傳感器能在運動過程中檢測各繩索的受力情況和康復腰帶的位移情況，準確實時控制康復訓練各項參數(shù)。
[0023]綜上，本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置具有較高的實用價值和廣闊的應用前景，為患者康復領(lǐng)域提供了一種新的機械結(jié)構(gòu)，為柔性并聯(lián)機器人的應用領(lǐng)域提供了一種新的參考形式。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0025]圖1為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0026]圖2為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0027]圖3為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置結(jié)構(gòu)組成的主視圖；
[0028]圖4為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的移動驅(qū)動第I機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0029]圖5為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的移動驅(qū)動第I機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0030]圖6為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的固定驅(qū)動第I機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0031]圖7為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的繩索康復機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0032]圖8為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的繩索康復機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0033]圖9為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的支架結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0034]圖10為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的康復腰帶結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
[0035]圖11為本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置中所采用的康復腰帶結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；
[0036]圖中:1.移動驅(qū)動第I機構(gòu)，Π.移動驅(qū)動第2機構(gòu)，m.移動驅(qū)動第3機構(gòu)，IV.移動驅(qū)動第4機構(gòu)，V.固定驅(qū)動第I機構(gòu)，V1.固定驅(qū)動第2機構(gòu)，VH.繩索康復機構(gòu)，V1.支架，1.直線導軌，2.導軌底座，3.移動支座，4.電機座，5.導軌連接塊，6.2號電機法蘭，7.1號軸承座，8.螺母連接塊，9.1號止推軸承，10.蝸輪，11.2號軸承座，12.擋圈軸承，13.繞線柱，14.軸，15.擋蓋，16.軸承，17.1號導輪，18.2號導輪，19.齒條座，20.齒輪軸，21.齒條，22.2號聯(lián)軸器，23.減速器，24.編碼器，25.1號電機法蘭，26.伺服電機，27.1號聯(lián)軸器，28.直流電機，29.蝸桿，30.軸承座，31.軸套，32.1號鋼絲繩，33.絲杠支撐座，34.支撐板，35.2號止推軸承，36.滾珠絲杠，37.絲杠固定座，38.固定支座，39.托槽，40.3號導輪，41.4號導輪，42.運動基座，43.運動墊，44.6號鋼絲繩，45.6號拉力傳感器，46.扶手，47.繩索掛鉤，48.1號拉力傳感器，49.2號鋼絲繩，50.2號拉力傳感器，51.3號鋼絲繩，52.3號拉力傳感器，53.4號鋼絲繩，54.4號拉力傳感器，55.開關(guān)座，56.制動開關(guān)，57.5號鋼絲繩，58.5號拉力傳感器，59.扶手支柱，60.腰帶鎖銷，61.腰帶，62.傳感器座，63.位移傳感器，64.1號橫梁，65.固定底板，66.加強筋，67.5號橫梁，68.6號橫梁，69.立柱，70.4號橫梁，71.2號橫梁，72.3號橫梁，73.7號橫梁，74.8號橫梁，75.1號繩索掛環(huán)，76.2號繩索掛環(huán)，77.3號繩索掛環(huán)，78.4號繩索掛環(huán)，79.5號繩索掛環(huán)，80.6號繩索掛環(huán)。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的描述:
[0038]參閱圖1，本發(fā)明所述的柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置包括有移動驅(qū)動第I機構(gòu)
1、移動驅(qū)動第2機構(gòu)Π、移動驅(qū)動第3機構(gòu)ΙΠ、移動驅(qū)動第4機構(gòu)IV、固定驅(qū)動第I機構(gòu)V、固定驅(qū)動第2機構(gòu)V1、繩索康復機構(gòu)W與支架VI。
[0039]移動驅(qū)動第I機構(gòu)1、移動驅(qū)動第2機構(gòu)Π、移動驅(qū)動第3機構(gòu)ΙΠ與移動驅(qū)動第4機構(gòu)IV的結(jié)構(gòu)完全相同，它們與支架Vi的連接方式完全相同。固定驅(qū)動第I機構(gòu)V與固定驅(qū)動第2機構(gòu)VI的結(jié)構(gòu)完全相同，它們與支架VI的連接方式完全相同。
[0040]移動驅(qū)動第I機構(gòu)1、移動驅(qū)動第2機構(gòu)Π、移動驅(qū)動第3機構(gòu)m與移動驅(qū)動第4機構(gòu)IV依次布置在支架νπι頂端四根橫梁的凸臺上，繞Z軸正方向成順時針布置；固定驅(qū)動第I機構(gòu)V與固定驅(qū)動第2機構(gòu)VI對稱地布置在支架VI底部四根橫梁上的固定底板65上，兩塊結(jié)構(gòu)相同的固定底板65固定在支架VI底部矩形框?qū)蔷€的兩端。繩索康復機構(gòu)W通過六根鋼絲繩布置在支架Vi的正中央;六根鋼絲繩的一端和移動驅(qū)動第I機構(gòu)1、移動驅(qū)動第2機構(gòu)Π、移動驅(qū)動第3機構(gòu)m、移動驅(qū)動第4機構(gòu)IV、固定驅(qū)動第I機構(gòu)V與固定驅(qū)動第2機構(gòu)VI連接，六根鋼絲繩的另一端依次和繩索康復機構(gòu)W中的腰帶61上的6個結(jié)構(gòu)相同的繩索掛環(huán)連接。
[0041]下面按照不同機構(gòu)分別說明本發(fā)明所述的一種柔索驅(qū)動六自由度并聯(lián)康復裝置的機械結(jié)構(gòu)。
[0042]參閱圖4和圖5，所述的移動驅(qū)動第I機構(gòu)I包括有移動驅(qū)動機構(gòu)和繞線驅(qū)動機構(gòu)兩部分。
[0043]所述的移動驅(qū)動機構(gòu)包括2根結(jié)構(gòu)相同的直線導軌1、導軌底座2、導軌連接塊5、螺母連接塊8、1號電機法蘭25、伺服電機26、1號聯(lián)軸器27、絲杠支撐座33、滾珠絲杠36和絲杠固定座37。
[0044]所述的導軌底座2為U字形等橫截面的長方形槽類結(jié)構(gòu)件，凹槽的底部用于伺服電機26和滾珠絲杠36的安裝，凹槽底部均布的八個螺栓通孔用于導軌底座2與支架VI頂端的2號橫梁67的定位安裝，凹槽兩側(cè)槽壁的頂端面用于2根結(jié)構(gòu)相同的直線導軌I的安裝。2根結(jié)構(gòu)相同的直線導軌I選用日本THK公司的直線導軌，每根直線導軌I上帶有一個滑塊，螺釘可以從滑塊的底部向頂部安裝。滾珠絲杠36選用日本THK公司的產(chǎn)品，螺距配合蝸桿29和蝸輪10的傳動比，導程結(jié)合患者康復移動位移確定，長度與導軌底座2相一致。滾珠絲杠36的絲杠螺母與絲杠配合安裝，絲杠螺母的側(cè)面加工有成圓周布置的六個螺紋通孔。導軌連接塊5為機械加工的截面為長方形的塊狀類結(jié)構(gòu)件，上下表面各加工四個螺紋孔，導軌連接塊5通過下表面的螺紋孔與2根結(jié)構(gòu)相同的直線導軌I上的滑塊螺栓固定安裝，滑塊頂端的螺紋孔與繞線驅(qū)動機構(gòu)中的移動支座3上的螺栓通孔對正并采用螺栓固定安裝。螺母連接塊8為機械加工的塊狀類結(jié)構(gòu)件，上表面加工四個螺紋孔，側(cè)面加工成圓周布置的六個螺紋孔，中部的水平通孔用于滾珠絲杠36的安裝，側(cè)面六個螺紋孔與絲杠螺母上的六個螺栓通孔配合安裝。伺服電機26選用合適功率和扭矩的伺服電機，配合患者康復需要的拉力與位移進行選擇。
[0045]移動驅(qū)動第I機構(gòu)I的導軌底座2布置在5號橫梁67上，5號橫梁67上加工有八個螺紋孔，導軌底座2通過八個內(nèi)六角螺栓與5號橫梁67連接。I號電機法蘭25通過兩個內(nèi)六角螺栓固定在導軌底座2右端凹槽底面上，伺服電機26通過四個螺釘連接在I號電機法蘭25的右端面上，伺服電機26輸出軸為水平放置，并與導軌底座2的縱向?qū)ΨQ面共面。I號聯(lián)軸器27將滾珠絲杠36與伺服電機26同軸連接，保證電機軸和滾珠絲杠36的同軸轉(zhuǎn)動。滾珠絲杠36靠近伺服電機一側(cè)的部分安裝在絲杠固定座37上為轉(zhuǎn)動連接，絲杠固定座37內(nèi)部安裝有套裝在滾珠絲杠36上的滾動軸承，絲杠固定座37通過兩個內(nèi)六角螺栓連接在導軌底座2上。滾珠絲杠36的另一(左)端安裝在絲杠支撐座33上，絲杠支撐座33內(nèi)部安裝有套裝在滾珠絲杠36左端的滾動軸承，絲杠支撐座33通過兩個內(nèi)六角螺栓連接在導軌底座2上。2根結(jié)構(gòu)相同的直線導軌I通過十四顆螺釘安裝在導軌底座2的凹槽兩側(cè)凸臺的頂端面上，導軌底座2的凹槽一側(cè)面起到直線導軌I的定位作用。直線導軌I上的滑塊通過螺釘連接導軌連接塊5，導軌連接塊5的上下兩面分別加工螺紋孔，底面與直線導軌I的滑塊連接，移動支座3通過內(nèi)六角螺栓固定在導軌連接塊5的頂面上，直線導軌I的滑塊運動帶動移動支座3及移動支座3上的零部件整體移動。滾珠絲杠36上的絲杠螺母通過螺釘與螺母連接塊8連接，螺母連接塊8上表面加工有螺紋孔，通過兩個內(nèi)六角螺釘與移動支座3連接。滾珠絲杠36的轉(zhuǎn)動帶動絲杠螺母的左右移動，移動支座3隨著絲杠螺母的移動而左右移動。
[0046]所述的繞線驅(qū)動機構(gòu)包括移動支座3、電機座4、2號電機法蘭6、I號軸承座7、I號止推軸承9、蝸輪10、2號軸承座11、擋圈軸承12、繞線柱13、軸14、擋蓋15、軸承16、I號導輪17、2號導輪18、齒條座19、齒輪軸20、齒條21、2號聯(lián)軸器22、減速器23、編碼器24、直流電機28、蝸桿29、軸承座30、軸套31、I號鋼絲繩32、絲杠支撐座33、支撐板34和2號止推軸承35。
[0047]所述的直流電機28配合患者實施康復運動時繞線過程需要的拉力與位移變化規(guī)律，選用合適扭矩和功率的直流電機。編碼器24選用合適精度并且能控制轉(zhuǎn)速，與直流電機28控制器相配套的裝置。2號導輪18選用尼龍塑料材料，機械加工成要求的孔徑和螺紋孔。沿著2號導輪18的周向加工有I號鋼絲繩32繞合在其中的深槽，保證鋼絲繩在繞合的過程中始終保持在2號導輪18上。I號導輪17和2號導輪18的材料和結(jié)構(gòu)組成完全相同。I號鋼絲繩32的一端從繞線柱13引出后依次通過2號導輪18的底部和I號導輪17的頂部，保證I號鋼絲繩32在繞合過程中始終纏繞在I號導輪17和2號導輪18上。齒條座19是截面為L形的板狀類結(jié)構(gòu)，由壁板與底座組成，底座上設置有T形槽，齒