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(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CN107137207A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710533387.0(22)申请日2017.07.03(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人高永生刘洋朱延河(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人孟宪会(51)Int.Cl.A61H3/00(2006.01)A61H1/02(2006.01)B25J9/00(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图15页(54)发明名称基于绳-滑轮机构的欠驱动下肢助力外骨骼机器人(57)摘要基于绳-滑轮机构的欠驱动下肢助力外骨骼机器人,本发明涉及欠驱动下肢助力外骨骼机器人,本发明内容是为了解决以往的主动关节驱动的外骨骼自身质量大,驱动能耗大,被动关节外骨骼无法提供有效助力等问题,它包括背带装置、驱动控制电源系统、两个大腿杆装置、两个小腿杆装置、两个踝关节装置、两个驱动装置和两个线绳;每个驱动装置包括电机壳体支架、第一电机外壳、腰部骨架、行星减速器、第二电机外壳、伺服电机、第三电机外壳、髋关节花键轴、驱动滑轮、弹性驱动器、第一轴套、小锥齿轮、大锥齿轮、第二轴套、第四电机外壳、第五电机外壳、第六电机外壳、固定板和两个带有轴承的第一轴承端盖,本发明用于助力外骨骼机器人领域。CN107137207ACN107137207A权利要求书1/4页1.基于绳-滑轮机构的欠驱动下肢助力外骨骼机器人,其特征在于:它包括背带装置、驱动控制电源系统(74)、两个大腿杆装置、两个小腿杆装置、两个踝关节装置、两个驱动装置和两个线绳(73);每个驱动装置包括电机壳体支架(1)、第一电机外壳(3)、腰部骨架(4)、行星减速器(5)、第二电机外壳(6)、伺服电机(7)、第三电机外壳(8)、髋关节花键轴(9)、驱动滑轮(10)、弹性驱动器(11)、第一轴套(12)、小锥齿轮(13)、大锥齿轮(14)、第二轴套(15)、第四电机外壳(16)、第五电机外壳(17)、固定板和两个带有轴承的第一轴承端盖(2);电机壳体支架(1)包括支架弯板(1-1)、支架第一直板(1-2)和支架第二直板(1-3),腰部骨架(4)为弧形弯板,腰部骨架(4)的一端加工有髋关节旋转轴安装孔,第一直板(1-2)与支架第二直板(1-3)的一端固定连接,第一直板(1-2)与支架第二直板(1-3)垂直设置,支架弯板(1-1)与第一直板(1-2)固定连接,支架弯板(1-1)上加工有第一轴承安装孔,第一直板(1-2)上加工有行星减速器转轴插入孔,第四电机外壳(16)为弧形壳体,第一电机外壳(3)、第二电机外壳(6)、第三电机外壳(8)、固定板和第五电机外壳(17)为长方形板,固定板的一端与第二直板(1-3)固定连接,且第一直板(1-2)位于支架弯板(1-1)和固定板之间,固定板另一端的顶端加工有与第四电机外壳(16)内弧面配合的弧形面,支架弯板(1-1)的一端加工有与第四电机外壳(16)内弧面配合的弧形面,第四电机外壳(16)固定安装在支架弯板(1-1)和固定板的顶端,第四电机外壳(16)的内弧面与支架弯板(1-1)的弧形面和固定板的弧形面配合,固定板上加工有第一轴承安装孔,第一电机外壳(3)与第二直板(1-3)相对设置,第五电机外壳(17)安装在第一电机外壳(3)与第二直板(1-3)顶端上,第二电机外壳(6)安装在第一电机外壳(3)与第二直板(1-3)底端上,第三电机外壳(8)与第二直板(1-3)、第一电机外壳(3)、第二电机外壳(6)和第五电机外壳(17)固定连接,腰部骨架(4)的另一端与第二直板(1-3)和第五电机外壳(17)固定连接,伺服电机(7)的底座安装在第三电机外壳(8)上,行星减速器(5)的壳体固定安装在第二直板(1-3)上,伺服电机(7)的输出轴与行星减速器(5)转轴的输入端连接,行星减速器(5)的输出端穿过第一直板(1-2)的行星减速器转轴插入孔并安装有小锥齿轮(13),安装板的第一轴承安装孔上安装有一个带有轴承的第一轴承端盖(2),支架弯板(1-1)的第一轴承安装孔上安装有另一个带有轴承的第一轴承端盖(2),髋关节花键轴(9)上依次安装有第二轴套(15)、驱动滑轮(10)、弹性驱动器(11)、大锥齿轮(14)和第一轴套(12),弹性驱动器(11)分别与驱动滑轮(10)和大锥齿轮(14)固定连接,大锥齿轮(14)键连接安装在髋关节花键轴(9)上,第二轴套(15)安装在固定板上的带有轴承的第一轴承端盖(2)上,第一轴套(12)安装在支架弯板(1-1)上的带有轴承的第一轴承端盖(2)上,且小锥齿轮(13)与大锥齿轮(14)吃啮合,驱动控制电源系统(74)安装在背带