一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110328656A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910737803.8(22)申请日2019.08.12(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人郭士杰陈强张毅孙磊高志宇(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人张国荣(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构(57)摘要本发明提供一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构，该预紧机构由导套、滑块、上盖和压簧组成，鲍登线预紧机构的预紧力由压缩压簧产生，预紧力使鲍登线处于绷紧状态。在轮子两侧对称安装鲍登线预紧机构，当电机顺时针转时，左侧鲍登线拉紧，预紧机构压簧收缩，吸收能量，当电机逆时针转时左侧鲍登线松弛。压缩的压簧释放能量而伸长给予左侧松弛鲍登线一个预紧力，这样左侧松弛下来鲍登线就不会积累在轮子上，从而不会飞出卡入轮子与外壳间隙。同理右侧鲍登线预紧原理也同左侧。在电机正反转交替时，左右预紧机构交替工作，完成左右侧鲍登线预紧。CN110328656ACN110328656A权利要求书1/1页1.一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构，其特征在于，该预紧机构包括导管、滑柱、上盖、U型片和压簧；所述导管为一端全开口、另一端端面中部设置有通孔的中空条状结构，其内部为光滑圆孔，该光滑圆孔的孔径大于其一端端面中部的通孔孔径，上盖安装在全开口端的端面上，滑柱安装在另一端的端面内侧，压簧设置在滑柱与上盖之间，U型片套装在上盖的外侧；所述滑柱整体近似轴向设置有贯通内部的豁口的圆筒状，其连接压簧的一端内部的孔径较另一端内部的孔径小，且在孔径较小的一端的豁口两侧设置有用于安装限位螺栓的钢丝限位螺栓孔；在滑柱内部的孔径大的一侧与孔径小的一侧之间形成端面为鲍登线外壳限位端面；鲍登线从滑柱内部孔径较大的一端穿入，鲍登线外壳头端卡在鲍登线外壳限位端面上，鲍登线内部的鲍登线芯经由滑柱内部孔径较小的一端穿出，接着依次穿过压簧内部、上盖内部，延伸到上盖的外侧并安装在卷轴上；在钢丝限位螺栓孔内安装限位螺栓使鲍登线内部的鲍登线芯始终位于滑柱的内部；所述上盖整体为内部沿长度方向设置有通孔、外表面为三段横截面依次增大的近似“T”型结构，该通孔为钢丝孔，且在其外表面沿内部通孔设置有与内部通孔贯通的豁口；上盖的横截面最大的一段位于导管的开口端的外侧；中段与横截面最小的一段均为带豁口的圆筒状，中段与横截面最小的一段之间形成的端面为弹簧限位端面；上盖与导管的开口端配合，并用螺栓横向固定锁紧在导管上，上盖的横截面最小的一段位于压簧一端的内部，且压簧该端的末端顶在弹簧限位端面上。2.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构，其特征在于，上盖的横截面最大的一段的周向端面为由一个半圆与一个矩形衔接所形成的形状，豁口位于半圆形端面部分的中部。3.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构，其特征在于，所述U型片两侧开有对称孔，螺柱从U型片一侧穿入，经过导管后从U型片的另一侧穿出，再用螺母锁紧。4.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构，其特征在于，所述鲍登线芯为钢丝。2CN110328656A说明书1/4页一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构技术领域[0001]本发明涉及机动工具领域，具体是一种柔性外骨骼助力机器人鲍登线预紧机构。该预紧机构是给鲍登线一个预紧力，防止在电机反转时使松弛的鲍登线卡入卷轴与卷轴外壳的缝隙中。技术背景[0002]随着现代科技的飞速发展，武器装备水平越来越成为现代战争胜利的重要保证。作战部队规模小、作战消耗高成为现代战争的基本特征。同时，反恐战争等新形式的武装打击对单兵装备要求越来越高，单兵负荷也随之增大，但过重的单兵负荷又是影响执行任务成败的重要因素。能够提升单兵携行能力又不妨碍动作敏捷性的外骨骼系统受到广泛的关注。外骨骼系统是一种穿戴在单兵身体上的伴随式智能装备，通过人机协调同步运动，为单兵提供承重及运动助力，提升其搬移托举能力、承载携行能力及快速机动能力。目前国内外对硬质外骨骼研究最多，硬质结构外骨骼机器人还普遍存在重量大、动作灵活性差、反应速度慢、舒适性差、穿脱不方便、携带不方便等方面的问题，无法满足单兵实战需求，制约了其应用普及。[0003]近年，柔性外骨骼系统因其能够克服硬质外骨骼系统的上述瓶颈问题而受到更多青睐。哈佛大学YeDing等人研制的主动式离线式下肢助力柔性外骨骼包括踝关节、膝关节、髋关节驱动，其力传递采用绳索，外骨骼最大可以为踝关节、膝关节