一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构制造技术

本申请提供了一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，所述的膝关节机构包括至少一个内连接件、分别连接于内连接件上下两侧的两个外连接件，所述的内连接件通过第一转轴与位于内连接件上侧的外连接件相转动连接，所述的内连接件通过第二转轴与位于内连接件下侧的外连接件相转动连接，所述的第一转轴与第二转轴位于所述的外连接件及内连接件的内部位置，所述的外连接件的后端安装有第二滑轮，所述的内连接件的后端安装有第一滑轮。

An adaptive knee joint mechanism for wearable exoskeleton

The application provides an adaptive knee joint mechanism for wearable exoskeleton, which is characterized in that the knee joint mechanism comprises at least one internal connector and two external connectors respectively connected to the upper and lower sides of the internal connector, the internal connector is rotationally connected with the external connector on the upper side of the internal connector through the first rotating shaft, and the internal connector is rotationally connected with the external connector on the upper side of the internal connector through the second The rotating shaft is rotationally connected with the external connecting piece at the lower side of the internal connecting piece, the first rotating shaft and the second rotating shaft are at the internal position of the external connecting piece and the internal connecting piece, the rear end of the external connecting piece is equipped with a second pulley, and the rear end of the internal connecting piece is equipped with a first pulley.

【技术实现步骤摘要】
一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构
本申请涉及一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构。
技术介绍
外骨骼原来指生物学中保护生物内部柔软器官的一种坚硬外部结构，而现在外骨骼机器人是指一类模仿人体运动状态、加强人体运动能力的、集仿生学与人机工效学的机械装置，穿戴于人体肢体外侧，可以提高人们在行走耐久性、负重能力等特定方面的能力。由于外骨骼机器人涉及人机工效学，这就要求其就要较强适应性，不仅要适用不同体型穿戴者，同时也要对人体关节进行危险防护，防止穿戴过程中造成人体损伤。现有技术的外骨骼机器人很多膝关节无自适应性，在无法从外部确定人体关节的准确位置时，会造成的外骨骼与人体关节错位，使佩戴者感到不适，长期使用时甚至会引起膝关节病发症，而拥有自适应性的结构往往结构较尺寸及重量较大。
技术实现思路
本申请要解决的技术问题是提供一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，所述的膝关节机构包括至少一个内连接件、分别连接于内连接件上下两侧的两个外连接件，所述的内连接件通过第一转轴与位于内连接件上侧的外连接件相转动连接，所述的内连接件通过第二转轴与位于内连接件下侧的外连接件相转动连接，所述的第一转轴与第二转轴位于所述的外连接件及内连接件的内部位置，所述的外连接件的后端安装有第二滑轮，所述的内连接件的后端安装有第一滑轮。优选地，在所述的膝关节机构弯曲过程中，所述的内连接件通过第一转轴相对位于内连接件上侧的外连接件转动，所述的内连接件通过第二转轴相对位于内连接件下侧的外连接件转动，相邻的第一滑轮和第二滑轮之间相互远离。优选地，所述的外连接件包括相对设置的两个外连接片，两个外连接片通过一连接部相连接，所述的外连接片的前端分别开设有上外轴孔及下外轴孔，所述的上外轴孔位于所述的连接部的上侧，所述的下外轴孔位于所述的连接部的下侧，所述的内连接件包括内连接块、位于内连接块后侧的两个相对设置的内连接片，所述的内连接块开设有上内轴孔及下内轴孔，所述的内连接件的上内轴孔与位于所述的内连接件上侧的外连接件的下外轴孔相对设置，并通过所述的第一转轴相转动连接，所述的内连接件的下内轴孔与位于所述的内连接件下侧的外连接件的上外轴孔相对设置，并通过所述的第二转轴相转动连接。优选地，所述的内连接件的两个内连接片上开设有第一滑轮安装孔，所述的第一滑轮通过所述的第一滑轮安装孔安装在两个内连接片之间。优选地，所述的外连接片上还开设有第二滑轮安装孔，所述的第二滑轮通过所述的第二滑轮安装孔安装于两个外连接片之间。优选地，所述的内连接片的外壁上还设置有一限位块，所述的限位块的上下边缘分别为第一外限位面，所述的外连接片的上下两侧分别具有与所述的第一外限位面相配合的第二外限位面，当所述的膝关节机构处于非弯曲状态时，限位块被夹于位于内连接块上下两侧的连接片之间，限位块的两个第一外限位面分别与相邻的第二外限位面相接触。优选地，所述的连接部的上下边缘分别为内限位面，所述的内连接件的内连接块的上下两侧具有与所述的内限位面相对应的内限位角，在所述的膝关节机构在弯曲过程中，当所述的内限位角与所述的内限位面相接触时，膝关节机构弯曲至最大角度。优选地，所述的内连接块的至少一部分嵌入外连接件的两个外连接片之间。优选地，所述的膝关节机构包括多个外连接件和多个内连接件，所述的外连接件和内连接件间隔串联。本申请的一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，提供一种体积小，重量轻、结构紧凑的具有自适应性的自适应膝关节结构，方便不同体型穿戴者调节外骨骼。与现有技术相比，本专利技术提供一种自适应膝关节结构，使膝关节在转动时流畅自热，外连接片与内连接片相互嵌合，可承受较大的侧向扭矩，并具有限位保护功能。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：图1是一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构的结构示意图；图2是本申请的外连接件的结构示意图；图3是本申请的内连接件的结构示意图；图4是本申请的膝关节机构的侧视图；图5是图4在A-A方向的剖视图；图6是本申请的膝关节机构在歪曲状态的结构示意图。其中：100、外连接件；200、内连接件；300、第一滑轮；400、第二滑轮；11、外连接片；12、上外轴孔；13、下外轴孔；14、第二滑轮安装孔；15、连接部；21、内连接块；22、内连接片；23、第一滑轮安装孔；24、上内轴孔；25、下内轴孔；26、限位块；111、第二外限位面；211、内限位角；151、内限位面；261、第一外限位面。具体实施方式下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图所示，本申请提供了一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，所述的膝关节机构包括至少一个内连接件200、分别连接于内连接件200上下两侧的两个外连接件100，所述的内连接件200通过第一转轴与位于内连接件200上侧的外连接件100相转动连接，所述的内连接件200通过第二转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，所述的膝关节机构包括至少一个内连接件、分别连接于内连接件上下两侧的两个外连接件，/n所述的内连接件通过第一转轴与位于内连接件上侧的外连接件相转动连接，所述的内连接件通过第二转轴与位于内连接件下侧的外连接件相转动连接，/n所述的第一转轴与第二转轴位于所述的外连接件及内连接件的内部位置，/n所述的外连接件的后端安装有第二滑轮，所述的内连接件的后端安装有第一滑轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，所述的膝关节机构包括至少一个内连接件、分别连接于内连接件上下两侧的两个外连接件，
所述的内连接件通过第一转轴与位于内连接件上侧的外连接件相转动连接，所述的内连接件通过第二转轴与位于内连接件下侧的外连接件相转动连接，
所述的第一转轴与第二转轴位于所述的外连接件及内连接件的内部位置，
所述的外连接件的后端安装有第二滑轮，所述的内连接件的后端安装有第一滑轮。


2.如权利要求1所述的一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，在所述的膝关节机构弯曲过程中，所述的内连接件通过第一转轴相对位于内连接件上侧的外连接件转动，所述的内连接件通过第二转轴相对位于内连接件下侧的外连接件转动，相邻的第一滑轮和第二滑轮之间相互远离。


3.如权利要求2所述的一种用于可穿戴外骨骼的自适应膝关节机构，其特征在于，
所述的外连接件包括相对设置的两个外连接片，两个外连接片通过一连接部相连接，
所述的外连接片的前端分别开设有上外轴孔及下外轴孔，所述的上外轴孔位于所述的连接部的上侧，所述的下外轴孔位于所述的连接部的下侧，
所述的内连接件包括内连接块、位于内连接块后侧的两个相对设置的内连接片，所述的内连接块开设有上内轴孔及下内轴孔，
所述的内连接件的上内轴孔与位于所述的内连接件上侧的外连接件的下外轴孔相对设置，并通过所述的第一转轴相转动连接，
所述的内连接件的下内轴孔与位于所述的内连接件下侧的外连接件的上外轴孔相对设置，并通过所述的第二转轴相转动连接。


4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，林西川，岳春峰，张海峰，汝长海，孙钰，
申请(专利权)人：江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32