一种绳驱动外骨骼机械臂的臂长调节机构.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CN106038169A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610420499.0(22)申请日2016.06.13(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号北京理工大学(72)发明人李辉蒋志宏倪文成张柏楠黄强(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)B25J9/00(2006.01)B25J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种绳驱动外骨骼机械臂的臂长调节机构(57)摘要本发明公开了一种绳驱动外骨骼机械臂的臂长调节机构，通过臂杆下端(2)沿着滑轨(3)相对臂杆上端(1)运动调节臂杆的长度，同时调节蜗轮蜗杆张紧模块(8)保证钢丝绳的张紧。本发明旨在解决绳驱动外骨骼机械臂调节臂长同时保证钢丝绳张紧困难、张紧度难保证等问题。CN106038169ACN106038169A权利要求书1/1页1.一种绳驱动外骨骼机械臂的臂长调节机构，包括：臂杆上端(201)、臂杆下端(202)、滑轨(203)、直线轴承(204)、第一螺钉(205)、第二螺钉(206)、第三螺钉(207)、蜗轮蜗杆张紧模块(308)；其特征在于，所述臂杆上端(201)与滑轨(203)通过第一螺钉(205)固定，所述臂杆下端(202)与直线轴承(204)通过第二螺钉(206)固定，所述滑轨(203)穿过直线轴承(204)，所述臂杆上端(201)与臂杆下端(202)通过第三螺钉(207)固定。2.根据权利要求1所述的臂长调节机构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆张紧模块包括：支座(409)、电机(410)、绕线轮b(411)、绕线轮a(412)、蜗杆(413)、蜗轮(414)、第一轴承(415)、第二轴承(416)、第三轴承(417)、轴承座(418)、第一端盖(419)、第二端盖(521)、键(522)、第一绳(323)、第二绳(324)；所述支座(409)和电机(410)固定，所述绕线轮a(412)和电机(410)连接在一起，所述轴承座(418)与蜗轮(414)与轴承(411)与绕线轮a(412)过盈配合，蜗轮(414)与绕线轮a(412)通过键(522)固定在一起，所述蜗杆(413)通过第四轴承(520)安装在绕线轮a(411)中，并用第二端盖(521)卡住，所述第一轴承(415)设置在支座(409)和轴承座(418)之间，并用第二端盖(419)卡住，所述第二轴承(416)设置在绕线轮b(411)与轴承座(418)之间，所述蜗杆(413)与蜗轮(414)啮合，所述第一绳(223)、第二绳(224)反向缠绕并分别固定在绕线轮a(412)和绕线轮b(411)上。3.根据权利要求1所述的臂长调节机构，其特征在于，松开所述第三螺钉(207)，能够实现臂杆下端(202)连同直线轴承(204)沿着滑轨(203)上下运动，以实现臂杆长度的调节。4.根据权利要求2所述的臂长调节机构，其特征在于，转动蜗杆(413)，在蜗轮蜗杆传动下，能够实现绕线轮a(412)与绕线轮b(411)的相对转动，以实现缠绕在绕线轮a(412)和绕线轮b(413)上的第一绳(323)、第二绳(324)的张紧与放松。5.根据权利要求1所述的臂长调节机构，其特征在于，所述臂长调节机构通过臂长调节模块与涡轮蜗杆张紧模块共同实现臂长的调节与绳的张紧。6.一种绳驱动外骨骼机械臂，包括驱动机构，以及根据权利要求1-5中任一项所述的臂长调节机构。7.根据权利要求6所述的绳驱动外骨骼机械臂，其特征在于，所述驱动机构包括绳驱动机构和电机直接驱动机构。8.一种外骨骼，其特征在于，所述外骨骼包括根据权利要求6-7中任一项所述的绳驱动外骨骼机械臂。2CN106038169A说明书1/4页一种绳驱动外骨骼机械臂的臂长调节机构技术领域[0001]本发明涉及一种外骨骼机械臂，属于康复医疗技术领域。背景技术[0002]当上肢由于各种原因受伤，为了更快、更好的恢复肢体机能，康复治疗就显得尤为重要。但是病人特别是严重伤残病人接受治疗时，需要治疗师长期一对一陪同、指导下进行反复训练。该疗法训练过程简单，但工作强度高且要求治疗师有高度熟练的技巧。[0003]随着机器人技术的发展，机器人在简单重复工作上体现的优势，国内外开始了机械臂辅助病人康复的研究，不少国家已经取得了相应的成果。华盛顿大学CADEN-7康复机械臂是通过采集人手臂肌电型号反馈控制机械臂运动的7自由度绳驱动外骨骼，LIMPACT外骨骼通过传感器信息选择康复方案的4自由度外骨骼机械臂，日本筑波大学研发了面向高龄护理、残疾人辅助及危险作业的全身外骨骼机器人系统HAL-5。国内也有不少学校在康复机械臂上取得了成果。上海交