【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人零部件，尤其涉及无源式上肢助力外骨骼机器人。
技术介绍
1、随着现代科技发展与生产力的提高，物资搬运与运输已经成为人类生产活动中较为常见的场景，例如物流行业中货物的分拣运输、军用领域中物资的搬运、工厂及工地中生产原料的转运等。在这些场景中，基本都有着搬运动作频繁且搬运目标质量较大的特征，作业人员的体力与耐力经常成为限制生产效率提高的一大制约因素。使用上肢助力外骨骼机器人，可以有效提高作业人员的作业效率与耐力，从而提高劳动生产效率。
2、目前，上肢助力外骨骼机器人主要分为两种，一种为有源式上肢助力外骨骼机器人，使用电池、外接导线供电并使用电机或液压作动器进行作动，这些能源与作动部件必然造成其重量较重，穿着体感较差。另一种是无源式上肢助力外骨骼机器人，通常采用弹簧、扭簧、弹力绳等弹性元件进行蓄能并在合适的时机释放能量，进行上肢关节的助力。该类外骨骼因不使用外部能源，通常来说结构简单、重量较轻、穿着体验较好。现有的无源式上肢助力外骨骼机器人，如cn113146577a，该助力仅依据一弹簧，因此助力效果有待提高，存在改进需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了无源式上肢助力外骨骼机器人，其克服了
技术介绍
中无源式上肢助力外骨骼机器人所存在的不足。
2、本专利技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：无源式上肢助力外骨骼机器人，包括背板部件、肩部部件、大臂部件和储能部件；该肩部部件包括第一肩部和第二肩部，该第一肩部装接在背板部件，该第二肩部铰接在第一
3、一实施例之中：该多组卷簧机构分一级卷簧机构和增级卷簧机构；
4、该一级卷簧机构包括一级安装部件、一级卷簧和能转动连接一级安装部件的一级缠线机构，该一级卷簧连接一级缠线机构和一级安装部件，该鲍登线线皮第一端固接在一级安装部件，该鲍登线线芯第一端缠绕在一级缠线机构；该鲍登线线皮第二端固接在肩部部件，该鲍登线线芯第二端连接大臂杆，通过鲍登线将卷簧部件的输出扭矩传导至大臂杆；
5、该增级卷簧机构包括增级安装部件、增级卷簧和能转动连接增级安装部件的增级卷簧轴，该增级卷簧连接增级卷簧轴和增级安装部件，该增级安装部件和一级安装部件固接且增级卷簧轴和一级缠线机构同步转动连接。
6、一实施例之中：该一级安装部件包括固装在一起的一级外圈和线轮外圈，该一级缠线机构转动连接一级外圈和线轮外圈间，该线轮外圈设穿过孔，该鲍登线的线芯穿过该穿过孔且缠绕在一级缠线机构，该鲍登线线皮固接在线轮外圈。
7、一实施例之中：该增级卷簧机构设有多个，多个增级卷簧机构的增级安装部件依序固定，多个增级卷簧机构的增级卷簧轴依序同步转动连接，且，外侧的一增级卷簧机构的增级安装部件固装在一级安装部件，外侧的一增级卷簧机构的增级卷簧轴和一级缠线机构同步转动连接。
8、一实施例之中：还包括扭矩调节机构，该扭矩调节机构包括鲍登线支撑件，该鲍登线支撑件设第一供绕槽，该鲍登线支撑件活动连接在第二肩部，该鲍登线线芯绕接在第一供绕槽。
9、一实施例之中：该鲍登线支撑件滑接或转接在第二肩部。
10、一实施例之中：该第二肩部设上下向的滑槽，该鲍登线支撑件和销轴装接在一起，该销轴滑接在滑槽内，该鲍登线支撑件能相对销轴的轴线转动。
11、一实施例之中：该鲍登线支撑件包括支撑部和固接在支撑部的连接部，该连接部末端和销轴装接在一起，该支撑部设上述的第一供绕槽。
12、一实施例之中：该第二肩部设多个沿上下间隔布置的卡接位，该鲍登线支撑件设凸起位，该凸起位和卡接位构成能装拆的限位机构。
13、一实施例之中：该第二肩部还设多个一一对应卡接位的第一锁部，该鲍登线支撑件设对应凸起位的第二锁部，该第二锁部和第一锁部构成能解锁的锁接机构。
14、一实施例之中：该卡接位包括卡接槽，该凸起位和卡接位配合构成卡接的限位机构；该锁接机构通过磁性的磁吸实现锁接。
15、一实施例之中：该大臂杆头端设有第二供绕槽，该鲍登线线芯绕接在第二供绕槽。
16、一实施例之中：该第一肩部左右滑接在背板部件且通过左右滑接实现肩宽调节。
17、一实施例之中：该肩部部件设肩宽调节机构，该肩宽调节机构包括调节螺钉，该调节螺钉穿过第一肩部并插入并排设在背板的多个凹槽之一。
18、一实施例之中：该第二肩部包括第二肩杆和第三肩杆，该第二肩杆和第三肩杆固装在一起。
19、一实施例之中：还包括腰托部件和背架部件，该背板部件和腰托部件通过背架部件装接在一起。
20、一实施例之中：该背架部件包括固接在腰托部件的下背架和固接背板部件的上背架，该上背架和下背架装接在一起且上背架能相对下背架调节高度。
21、一实施例之中：该卷簧部件装设在腰托部件内。
22、一实施例之中：该腰托部件包括腰托底壳和腰托上盖，该腰托底壳和腰托上盖固装在一起且形成有安装空间，该卷簧部件装设在安装空间。
23、一实施例之中：该腰托部件设腰封安装孔，另配设柔性腰封带穿过腰封安装孔，通过该柔性腰封带将腰托部件绑缚于人体腰部；
24、该背板部件包括背板和柔性肩带，该背板设第一肩带安装孔，该腰托部件设第二肩带安装孔，该柔性肩带穿过第一肩带安装孔和第二肩带安装孔，且通过柔性肩带将背板绑缚于人体背部；
25、该臂托沿大臂杆长度方向滑接在大臂杆，该臂托设臂托长条孔，另配设臂带穿过臂托长条孔，通过臂带将臂托绑缚在大臂。
26、一实施例之中：该臂托沿大臂杆长度方向滑接在大臂杆。
27、本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
28、储能部件包括卷簧部件和鲍登线，卷簧部件包括多组卷簧机构，多组卷簧机构串接连接，鲍登线一端连接卷簧部件，另一端连接大臂部件，且大臂杆下压蓄能及上抬释能，能实现大扭矩助力，助力效果优异，且整机结构简单、重量较轻、穿着体验较好。
29、一级缠线机构转动连接一级外圈和线轮外圈间，线轮外圈设穿过孔，鲍登线的线芯穿过该穿过孔且缠绕在一级缠线机构，鲍登线线皮固接在线轮外圈，结构简单、紧凑，方便安装，扭矩传导安全可靠。
30、增级卷簧机构设有多个，多个增级卷簧机构的增级安装部件依序固定，多个增级卷簧机构的增级卷簧轴依序同步转动连接，且，外侧的一增级卷簧机构的增级安装部件固装在一级安装部件，外侧的一增级卷簧机构的增级卷簧轴和一级缠线机构同步转动连接，结构简单、紧凑，能根据需求增减增级卷簧机构。
31、第二肩部设上下向的滑槽，鲍登线支撑件和销轴装接在一起，销轴滑接在滑槽内，该鲍登线支撑件能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：包括背板部件、肩部部件、大臂部件和储能部件；该肩部部件包括第一肩部和第二肩部，该第一肩部装接在背板部件，该第二肩部铰接在第一肩部且构成肩部扩胸运动的自由度；该大臂部件包括大臂杆和装接在大臂杆的臂托，该大臂杆头端枢接在第二肩部且构成大臂下压上抬运动的自由度；该储能部件包括卷簧部件和鲍登线，该卷簧部件包括多组卷簧机构，该多组卷簧机构串接连接，该鲍登线一端连接卷簧部件，另一端连接大臂部件，且大臂杆下压蓄能及上抬释能。
2.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该多组卷簧机构分一级卷簧机构和增级卷簧机构；
3.根据权利要求2所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该一级安装部件包括固装在一起的一级外圈和线轮外圈，该一级缠线机构转动连接一级外圈和线轮外圈间，该线轮外圈设穿过孔，该鲍登线的线芯穿过该穿过孔且缠绕在一级缠线机构，该鲍登线线皮固接在线轮外圈。
4.根据权利要求2所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该增级卷簧机构设有多个，多个增级卷簧机构的增级安装部件依序固定，多个
5.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：还包括扭矩调节机构，该扭矩调节机构包括鲍登线支撑件，该鲍登线支撑件设第一供绕槽，该鲍登线支撑件活动连接在第二肩部，该鲍登线线芯绕接在第一供绕槽。
6.根据权利要求5所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第二肩部设上下向的滑槽，该鲍登线支撑件和销轴装接在一起，该销轴滑接在滑槽内，该鲍登线支撑件能相对销轴的轴线转动。
7.根据权利要求5所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该鲍登线支撑件包括支撑部和固接在支撑部的连接部，该连接部末端和销轴装接在一起，该支撑部设上述的第一供绕槽。
8.根据权利要求5所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第二肩部设多个沿上下间隔布置的卡接位，该鲍登线支撑件设凸起位，该凸起位和卡接位构成能装拆的限位机构。
9.根据权利要求8所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第二肩部还设多个一一对应卡接位的第一锁部，该鲍登线支撑件设对应凸起位的第二锁部，该第二锁部和第一锁部构成能解锁的锁接机构。
10.根据权利要求9所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该卡接位包括卡接槽，该凸起位和卡接位配合构成卡接的限位机构；该锁接机构通过磁性的磁吸实现锁接。
11.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该大臂杆头端设有第二供绕槽，该鲍登线线芯绕接在第二供绕槽。
12.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第一肩部左右滑接在背板部件且通过左右滑接实现肩宽调节；该肩部部件设肩宽调节机构，该肩宽调节机构包括调节螺钉，该调节螺钉穿过第一肩部并插入并排设在背板的多个凹槽之一。
13.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第二肩部包括第二肩杆和第三肩杆，该第二肩杆和第三肩杆固装在一起。
14.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：还包括腰托部件和背架部件，该背板部件和腰托部件通过背架部件装接在一起；该背架部件包括固接在腰托部件的下背架和固接背板部件的上背架，该上背架和下背架装接在一起且上背架能相对下背架调节高度。
15.根据权利要求14所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该卷簧部件装设在腰托部件内；该腰托部件包括腰托底壳和腰托上盖，该腰托底壳和腰托上盖固装在一起且形成有安装空间，该卷簧部件装设在安装空间。
...【技术特征摘要】
1.无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：包括背板部件、肩部部件、大臂部件和储能部件；该肩部部件包括第一肩部和第二肩部，该第一肩部装接在背板部件，该第二肩部铰接在第一肩部且构成肩部扩胸运动的自由度；该大臂部件包括大臂杆和装接在大臂杆的臂托，该大臂杆头端枢接在第二肩部且构成大臂下压上抬运动的自由度；该储能部件包括卷簧部件和鲍登线，该卷簧部件包括多组卷簧机构，该多组卷簧机构串接连接，该鲍登线一端连接卷簧部件，另一端连接大臂部件，且大臂杆下压蓄能及上抬释能。
2.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该多组卷簧机构分一级卷簧机构和增级卷簧机构；
3.根据权利要求2所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该一级安装部件包括固装在一起的一级外圈和线轮外圈，该一级缠线机构转动连接一级外圈和线轮外圈间，该线轮外圈设穿过孔，该鲍登线的线芯穿过该穿过孔且缠绕在一级缠线机构，该鲍登线线皮固接在线轮外圈。
4.根据权利要求2所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该增级卷簧机构设有多个，多个增级卷簧机构的增级安装部件依序固定，多个增级卷簧机构的增级卷簧轴依序同步转动连接，且，外侧的一增级卷簧机构的增级安装部件固装在一级安装部件，外侧的一增级卷簧机构的增级卷簧轴和一级缠线机构同步转动连接。
5.根据权利要求1所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：还包括扭矩调节机构，该扭矩调节机构包括鲍登线支撑件，该鲍登线支撑件设第一供绕槽，该鲍登线支撑件活动连接在第二肩部，该鲍登线线芯绕接在第一供绕槽。
6.根据权利要求5所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该第二肩部设上下向的滑槽，该鲍登线支撑件和销轴装接在一起，该销轴滑接在滑槽内，该鲍登线支撑件能相对销轴的轴线转动。
7.根据权利要求5所述的无源式上肢助力外骨骼机器人，其特征在于：该鲍登线支撑件包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，
申请(专利权)人：北理兆殷智能科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。