一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节.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CN106181969A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610710091.7(22)申请日2016.08.23(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)发明人朱延河王修来杨凯王天铄马舜(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人迟芳(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节(57)摘要一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节，以解决现有下肢助力外骨骼机器人上的髋关节采用被动驱动，没有任何动力源，完全由穿戴者带动，导致人体体能的消耗增加的问题。本发明的上滑轮轴与下滑轮轴上下平行设置在两个连接板之间，上滑轮轴和下滑轮轴分别固装在相应的滑轮轴孔中，上滑轮通过轴承安装在上滑轮轴上，下滑轮通过轴承安装在下滑轮轴上，钢丝的下端先绕过下滑轮再绕过上滑轮后与钢丝固定件连接，钢丝的上端绕过导向滑轮后与弹簧下压板连接，一组平衡弹簧的下端与弹簧下压板连接，一组平衡弹簧的上端与弹簧上压板连接，导向滑轮固装在导向滑轮座中。本发明用于下肢助力外骨骼机器人上。CN106181969ACN106181969A权利要求书1/1页1.一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节，其特征在于：所述髋关节(C)包括髋关节转轴座(C1)、上滑轮轴(C2)、下滑轮轴(C3)、上滑轮(C4)、下滑轮(C5)、钢丝(C6)、导向滑轮(C7)、钢丝固定件(C8)、导向滑轮座(C9)、弹簧下压板(C10)、一组平衡弹簧(C11)和弹簧上压板(C12)；髋关节转轴座(C1)包括髋关节转轴(C1-1)和两个连接板(C1-2)，每个连接板(C1-2)的上方设有两个滑轮轴孔(C1-2-1)，每个连接板(C1-2)的下方设有一个腿髋连接轴孔(C1-2-2)，两个连接板(C1-2)平行设置，两个连接板(C1-2)对称设置在髋关节转轴(C1-1)的两侧，且两个连接板(C1-2)与髋关节转轴(C1-1)制成一体，上滑轮轴(C2)与下滑轮轴(C3)上下平行设置在两个连接板(C1-2)之间，上滑轮轴(C2)和下滑轮轴(C3)分别固装在相应的滑轮轴孔(C1-2-1)中，上滑轮(C4)通过轴承安装在上滑轮轴(C2)上，下滑轮(C5)通过轴承安装在下滑轮轴(C3)上，钢丝(C6)的下端先绕过下滑轮(C5)再绕过上滑轮(C4)后与钢丝固定件(C8)连接，钢丝(C6)的上端绕过导向滑轮(C7)后与弹簧下压板(C10)连接，一组平衡弹簧(C11)的下端与弹簧下压板(C10)连接，一组平衡弹簧(C11)的上端与弹簧上压板(C12)连接，导向滑轮(C7)固装在导向滑轮座(C9)中。2.根据权利要求1所述的一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节，其特征在于：所述一组平衡弹簧(C11)的数量为两个，且该两个平衡弹簧(C11)平行设置。3.根据权利要求1或2所述的一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节，其特征在于：所述钢丝(C6)外部设置有护套。2CN106181969A说明书1/3页一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节技术领域[0001]本发明涉及一种髋关节，具体涉及一种用于下肢助力外骨骼机器人上的平衡的髋关节。背景技术[0002]目前，对于人体下肢助力外骨骼机器人来讲，髋关节的设计是非常重要的一个环节。目前已有的髋关节设计大多是以串联结构为主，采用电机直接驱动或者液压缸直接驱动，这种设计方式虽然有一定的助力效果，但是对整个系统来说，起到的助力效果相对较小，而且采用主动驱动会增加外骨骼机器人的体积和重量，会引起更多不必要的做功，同时运动范围受限；也有一些外骨骼机器人的髋关节采用被动驱动，没有任何动力源，完全由穿戴者带动，这无疑会增加人体体能的消耗，虽然整个系统起到一定的助力效果，但是人体需要克服外骨骼的自身重力做功，还会影响运动能力。发明内容[0003]本发明为解决现有下肢助力外骨骼机器人上的髋关节采用被动驱动，没有任何动力源，完全由穿戴者带动，导致人体体能的消耗增加的问题，而提出一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节。[0004]本发明的一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节，所述髋关节包括髋关节转轴座、上滑轮轴、下滑轮轴、上滑轮、下滑轮、钢丝、导向滑轮、钢丝固定件、导向滑轮座、弹簧下压板、一组平衡弹簧和弹簧上压板；[0005]髋关节转轴座包括髋关节转轴和两个连接板，每个连接板的上方设有两个滑轮轴孔，每个连接板的下方设有一个腿髋连接轴孔，两个连接板平行设置，两