一种助力上肢外骨骼机器人.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CN109129443A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201811361528.6(22)申请日2018.11.15(71)申请人苏州大学地址215000江苏省苏州市相城区济学路8号(72)发明人匡绍龙沙连森林安迪姚茂云王梓豪(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人查杰(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J5/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称一种助力上肢外骨骼机器人(57)摘要本发明公开了一种助力上肢外骨骼机器人，包括依次连接的小臂运动机构、肘关节运动机构、大臂运动机构、肩关节屈曲运动机构和肩关节水平运动机构；小臂运动机构与大臂运动机构一致，均包括弧形轨道以及设置在弧形轨道外表面的关节基座，关节基座上设置有行走轮，行走轮通过扭矩传感器与手臂动力组件连接，行走轮对应的弧形轨道外表面设置有齿条，行走轮与齿条啮合连接，关节基座上还设置有限位组件，限位组件限制关节基座沿弧形轨道的弧形方向运动。本发明通过多关节配合，有效提高了外骨骼机器人与人体的耦合性。CN109129443ACN109129443A权利要求书1/2页1.一种助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，包括依次连接的小臂运动机构、肘关节运动机构、大臂运动机构、肩关节屈曲运动机构和肩关节水平运动机构；所述小臂运动机构与大臂运动机构一致，均包括弧形轨道以及设置在弧形轨道外表面的关节基座，所述关节基座上设置有行走轮，所述行走轮通过手臂扭矩传感器与手臂动力组件连接，所述行走轮对应的弧形轨道外表面设置有齿条，所述行走轮与齿条啮合连接，所述关节基座上还设置有限位组件，所述限位组件限制关节基座沿弧形轨道的弧形方向运动；所述小臂运动机构的关节基座上设置有手持回转转接臂；所述肘关节运动机构包括肘关节旋转动力组件，所述肘关节旋转动力组件设置在肘关节连接座上并且旋转输出端设置有小臂摆动板，所述小臂摆动板与小臂运动机构的弧形轨道连接，所述肘关节连接座与大臂运动机构的关节基座固定连接；所述肩关节屈曲运动机构包括第一肩关节旋转动力组件，所述第一肩关节旋转动力组件设置在肩关节连接座上并且旋转输出端设置有大臂摆动板，所述大臂摆动板与大臂运动机构的弧形轨道连接；所述肩关节水平运动机构包括第二肩关节旋转动力组件，所述第二肩关节旋转动力组件设置在固定连接座上并且旋转输出端设置有转接臂摆动板，所述转接臂摆动板与肩关节连接座固定连接并呈直角设置，所述固定连接座用于与机架或者机器人本体连接。2.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述手臂动力组件包括依次连接的手臂编码器、手臂刹车器、手臂电机、手臂减速器和手臂扭矩传感器，所述手臂减速器安装在动力安装板上，所述动力安装板固定在关节基座上，所述手臂减速器的输出端与手臂扭矩传感器连接；所述肘关节旋转动力组件、第一肩关节旋转动力组件和第二肩关节旋转动力组件一致，均包括依次连接的关节编码器、关节刹车器、关节电机、关节减速器和关节扭矩传感器，所述关节电机和关节减速器之间通过传动皮带连接。3.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述齿条为带齿皮条，所述带齿皮条贴合弧形轨道外表面设置，并且两端均设置有夹持部，所述夹持部固定设置在弧形轨道上。4.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述弧形轨道两侧边上均设置有限位组件，限位组件包括至少三个限位轮，至少三个限位轮分布设置在弧形轨道的外表面以及内表面上并抵接。5.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述手持回转转接臂包括两个L型支板，两个L型支板平行设置，并且长端固定在关节基座上、两个短端之间设置有辅助搭持部。6.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述肘关节连接座与大臂运动机构的关节基座之间还设置有转接座，所述转接座与肘关节连接座之间设置有调节锁固部。7.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述行走轮位于轴向的两侧边均设置有防护导向板，所述行走轮与齿条啮合时，两个防护导向板位于齿条两侧边。8.如权利要求1所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述机架包括安装横梁，2CN109129443A权利要求书2/2页安装横梁上设置有安装板，所述安装板上设置有高度调节孔，所述安装横梁为型材钢并且表面设置有滑动锁固槽。9.如权利要求2所述的助力上肢外骨骼机器人，其特征在于，所述手臂电机设置在可调节底座上。3CN109129443A说明书1/5页一种助力上肢外骨骼机器人技术领域[0001]本发明涉及外骨骼机器人领域，具体涉及一种助力上肢外骨骼机器人。背景技术[0002