CN110253621B - 一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，所述驱动器包括有支撑组件、外壳体组件、弹簧组件、驱动组件和滚轮组件。其中外壳体组件与滚轮组件保持同步运动。本发明驱动器通过使用一对齿轮结构实现以非线性的方式压缩线性弹簧，从而实现输出力矩的柔顺变刚度特性。本发明驱动器能够应用在下肢外骨骼的髋关节、膝关节中。

Description

一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器

技术领域

本发明涉及一种应用于下肢外骨骼的驱动装置，更具体的说，是指一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器。

背景技术

外骨骼机器人是一种穿戴在人体外部，融入了先进的控制、信息和通信技术的人—机—电系统，可以为穿戴者提供防护、支撑作用，及一定的辅助动力。据预测，随着社会老龄化加剧，外骨骼机器人将成为人类未来生活工作中的得力助手，有着巨大的商业前景和社会价值。一般地，外骨骼机器人包括上肢外骨骼和下肢外骨骼，其中，下肢外骨骼包括有髋关节、膝关节、踝关节、大腿和小腿。

现有外骨骼的驱动往往采用电机直接驱动关节的方式，该驱动方式直接有效，然而电机的刚性工作特点使得外骨骼的安全性和随动性无法得到保障。为了解决该问题，常见的方式是设计一套串联弹性驱动器，暨在电机与外骨骼之间添加弹簧等弹性元件，并利用胡克定律，把对外骨骼输出力\力矩的控制问题转化为位置控制。

人体下肢运动过程中，关节力矩变化很大。实验数据显示，对于一个体重大约80kg的正常人来说，在正常平地行走时，其膝关节的最大力矩能达到40Nm。然而，在满足所需提供的力矩的同时，实现对外骨骼驱动力/力矩的精确控制对提高外骨骼的安全性和舒适性具有重要的意义。对于弹簧的选择来说，根据胡克定律，刚度较大的弹簧能提供较大的力，但是相应的力控制精度降低，刚度较小的弹簧能实现更精确的力控制，但是降低了输出力的大小。生理学研究表明，人体运动过程中，关节刚度是随着外界负载的变化而不断变化的，当肌肉所承受的负载增大或其变形增大时，相应的刚度也随之增大。因此，现有的设计均没有很好的解决驱动过程控制力的大小与精度的问题，尤其是关节刚度与外界负载的变化相对应的问题。

发明内容

为了解决传统串联弹性驱动器输出力矩大小与精度难以兼顾的问题，本发明设计了一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器。本发明驱动器通过使用一对齿轮结构实现以非线性的方式压缩线性弹簧，从而实现输出力矩的柔顺变刚度特性。具体地说，驱动刚度随着外界负载的增加而增大，实现在外界负载小的时候，外骨骼刚度低，具有很高的力控制精度，同时在外界负载很大的时候，外骨骼刚度高，从而能够输出足够的辅助力矩。本发明驱动器的特性符合人体关节的刚度与外界负载之间的变化规律。

本发明的一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其包括有支撑组件、外壳体组件、弹簧组件、驱动组件和滚轮组件(8)；弹簧组件置于外壳体组件内；外壳体组件与滚轮组件保持同步运动；

支撑组件由基座(11)、AA立柱(12)、AB立柱(13)、AC立柱(14)、AA线缆支座(15)和AB线缆支座(16)构成；其中，AA立柱(12)、AB立柱(13)和AC立柱(14)的结构相同；AA线缆支座(15)和AB线缆支座(16)的结构相同；

基座(11)上设有KA通孔(11A)、KB通孔(11B)、KA滑槽(11C)、KB滑槽(11D)；KA通孔(11A)处用于固定AA线缆支座(15)；KB通孔(11B)处用于固定AB线缆支座(16)；KA滑槽(11C)和KB滑槽(11D)上用于固定平行放置的AA立柱(12)、AB立柱(13)和AC立柱(14)；

AA立柱(12)为T型结构体，AA立柱(12)的横面板固定在基座(11)上，AA立柱(12)的竖面板上设有L通孔(12A)；

AB立柱(13)为T型结构体，AB立柱(13)的横面板固定在基座(11)上，AB立柱(13)的竖面板上设有M轴孔(13A)；

AC立柱(14)为T型结构体，AC立柱(14)的横面板固定在基座(11)上，AC立柱(14)的竖面板上设有N轴孔(14A)；

AA线缆支座(15)的横面板固定在基座(11)上，AA线缆支座(15)的竖面板上设有O通孔(15A)，O通孔(15A)用于A线缆(500A)的穿线端(500A3)穿过；

AB线缆支座(16)的横面板固定在基座(11)上，AB线缆支座(16)的竖面板上设有P通孔(16A)，P通孔(16A)用于B线缆(500B)的穿线端(500B3)穿过；

外壳体组件由AA压板(21)、AB压板(22)、上半环板(23)、下半环板(24)、AA连接板(25)和AB连接板(26)构成；其中，上半环板(23)和下半环板(24)的结构相同；AA连接板(25)和AB连接板(26)的结构相同；

AA压板(21)的中心部位设有U中心通孔(21A)，AA压板(21)的边上对称设有UA沉头通孔(21B)和UB沉头通孔(21C)；螺钉穿过UA沉头通孔(21B)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZA螺纹孔(26A)中；螺钉穿过UB沉头通孔(21C)后螺纹连接在AA连接板(25)的YA螺纹孔(25A)中；

AB压板(22)的中心部位设有V中心通孔(22A)，AB压板(22)的边上对称设有VA沉头通孔(22B)和VB沉头通孔(22C)；螺钉穿过VA沉头通孔(22B)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZA螺纹孔(26A)中；螺钉穿过VB沉头通孔(22C)后螺纹连接在AA连接板(25)的YA螺纹孔(25A)中；所述V中心通孔(22A)处设有V弧形通孔(22D)，V弧形通孔(22D)用于下轴(6)的一端穿过；AB压板(22)的面板上还设有用于固定弹簧上座(35)的VC沉头通孔(22E)；AB压板(22)的面板上还设有用于固定外部齿轮(2)的VD沉头通孔(22F)；

上半环板(23)的两端分别设有WA通孔(23A)和WB通孔(23B)；螺钉穿过WA通孔(23A)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZB螺纹孔(26B)中；螺钉穿过WB通孔(23B)后螺纹连接在AA连接板(25)的YB螺纹孔(25B)中；

下半环板(24)的两端分别设有XA通孔(24A)和XB通孔(24B)；螺钉穿过XA通孔(24A)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZC螺纹孔(26C)中；螺钉穿过XB通孔(24B)后螺纹连接在AA连接板(25)的YC螺纹孔(25C)中；

AA连接板(25)的面板上设有YB螺纹孔(25B)和YC螺纹孔(25C)，AA连接板(25)的侧面板上设有YA螺纹孔(25A)；

AB连接板(26)的面板上设有ZB螺纹孔(26B)和ZC螺纹孔(26C)，AB连接板(26)的侧面板上设有ZA螺纹孔(26A)；

弹簧组件由A弹簧(31)、B弹簧(32)、A弹簧导杆(33)、B弹簧导杆(34)、弹簧上座(35)和弹簧驱动滑块(36)构成；A弹簧导杆(33)上套接有A弹簧(31)，B弹簧导杆(34)上套接有B弹簧(32)；

弹簧上座(35)的一面板固定在AB压板(22)的VC沉头通孔(22E)处，弹簧上座(35)的另一面板的下方设有A沉头盲孔(35A)、B沉头盲孔(35B)，A沉头盲孔(35A)用于螺纹连接A弹簧导杆(33)的上端，B沉头盲孔(35B)用于螺纹连接B弹簧导杆(34)的上端；

弹簧驱动滑块(36)的一面板上设有开口槽(36C)，开口槽(36C)用于放置传动轮(1)的手柄(1A)；弹簧驱动滑块(36)的另一面板上设有A沉头通孔(36A)、B沉头通孔(36B)，A沉头通孔(36A)用于放置外部套接有A弹簧(31)的A弹簧导杆(33)的下端，B沉头通孔(36B)用于放置外部套接有B弹簧(32)的B弹簧导杆(34)的下端；

驱动组件由直流电机(7)、传动轮(1)、外部齿轮(2)、内部齿轮(3)、上轴(4)、连接盘(5)和下轴(6)构成；下轴(6)的FA轴承段(6B)上套接有A轴承(61)、B轴承(62)，且下轴(6)端部连接一螺钉(63)；上轴(4)的DB轴承段(4C)上套接有C轴承(41)；

传动轮(1)的中心设有A轴承孔(1B)，A轴承孔(1B)的圆周设有A沉头通孔(1C)，A沉头通孔(1C)用于螺钉穿过，穿过A沉头通孔(1C)的螺钉固定在内部齿轮(3)的A螺纹孔(3C)上；传动轮(1)的面板上设有手柄(1A)，所述手柄(1A)的另一端置于弹簧驱动滑块(36)的开口槽(36C)中；A轴承孔(1B)用于安装B轴承(62)，B轴承(62)套接在下轴(6)的FA轴承段(6B)上；

外部齿轮(2)上设有内齿(2A)；内部齿轮(3)上设有外齿(3A)；外部齿轮(2)上的内齿(2A)与内部齿轮(3)上的外齿(3A)在转动过程中啮合；

内部齿轮(3)上设有外齿(3A)；内部齿轮(3)的中心设有B轴承孔(3B)，B轴承孔(3B)的圆周设有A螺纹孔(3C)，A螺纹孔(3C)与传动轮(1)上的A沉头通孔(1C)配合，用螺钉实现传动轮(1)与内部齿轮(3)的固定；B轴承孔(3B)用于安装A轴承(61)，A轴承(61)套接在下轴(6)的FA轴承段(6B)上；

上轴(4)上设有圆盘(4A)；圆盘(4A)的一端是DA轴承段(4B)，DA轴承段(4B)的端部设有用于放置减速器输出轴的盲孔；圆盘(4A)的另一端是DB轴承段(4C)；DB轴承段(4C)上套接有C轴承(41)；

连接盘(5)上设有C轴承孔(5A)、A通孔(5B)；C轴承孔(5A)用于放置C轴承(41)，C轴承孔(5A)的圆周设有B沉头通孔(5C)，B沉头通孔(5C)用于螺钉穿过，穿过B沉头通孔(5C)的螺钉固定在上轴(4)的圆盘(4A)的螺纹孔中；A通孔(5B)的圆周设有C沉头通孔(5D)，C沉头通孔(5D)用于螺钉穿过，穿过C沉头通孔(5D)的螺钉固定在下轴(6)的蝶形面板(6A)的螺纹孔中；

下轴(6)上设有蝶形面板(6A)和FA轴承段(6B)，在FA轴承段(6B)的端部设有F螺纹孔(6C)；F螺纹孔(6C)用于放置螺钉(63)；

驱动组件中的直流电机(7)输出驱动力，所述驱动力经减速箱的输出轴带动连接盘(5)运动，因传动轮(1)的手柄(1A)插入弹簧驱动滑块(36)的开口槽(36C)中，进而传动轮(1)带着弹簧驱动滑块(36)相对于输出端作直线运动，使得弹簧被压缩，在弹簧压缩下产生的作用力作用到内部齿轮(3)上，通过齿轮传递对外部齿轮(2)产生作用力矩，因外部齿轮(2)固定在AB压板(22)上，致使输出力传递至壳体组件上；

滚轮组件(8)由滚轮(81)、编码器(8A)、滚轮转轴(87)、连接轴(88)构成；

滚轮(81)是由HA边轮(81A)、HB边轮(81B)和开口辊(81C)构成，HA边轮(81A)与HB边轮(81B)之间是开口辊(81C)；开口辊(81C)上安装有轴压板(86)；

所述HA边轮(81A)上设有HA线槽(81A1)；所述HA线槽(81A1)中设有HA通孔(81A2)；HA边轮(81A)的面板上设有HB通孔(81A3)、HA螺纹孔(81A4)和HB螺纹孔(81A5)；HA螺纹孔(81A4)处安装有HA护线板(82)；HB螺纹孔(81A5)处安装有HB压线板(85)；

所述HB边轮(81B)上设有HB线槽(81B1)；所述HB线槽(81B1)中设有HC通孔(81B2)；HB边轮(81B)的面板上设有HD通孔(81B3)、HC螺纹孔(81B4)和HD螺纹孔(81B5)；HC螺纹孔(81B4)处安装有HA压线板(83)；HD螺纹孔(81B5)处安装有HB护线板(84)；

编码器(8A)通过编码器支架(8B)和HA螺钉(8C)、HB螺钉(8D)固定在AC立柱(14)的上端，且HA轴承(8E)安装在AC立柱(14)的N轴孔(14A)中；连接轴(88)的一端固定在滚轮(81)的HA边轮(81A)上，连接轴(88)的另一端穿过HA轴承(8E)、编码器支架(8B)的通孔后固定在编码器(8A)上；编码器(8A)用于记录滚轮(81)转过的角度；

滚轮转轴(87)的一端固定在AA压板(21)上，滚轮转轴(87)的另一端穿过HB轴承(8F)、HB边轮(81B)的HE通孔(81B6)后，通过轴压板(86)固定在开口辊(81C)中。

本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的优点在于：

①本发明驱动器通过连接盘与大小齿轮配合，实现了以非线性的方式压缩线性弹簧，进而实现输出刚度随着外界负载的增加而增加，具备柔顺变刚度特性，更加符合人体的关节刚度特性。

②本发明驱动器的输出刚度在没有外界负载时，具有零刚度特性，在外界负载很大时，具有高刚度特性。

③本发明驱动器把弹簧安装在结构内部，并在外部装有上下半环板形成的外壳体组件，另外，外壳体组件与滚轮组件保持同步运动，使得驱动器整体结构紧凑，安全。

④本发明驱动器中使用的滚轮组件为正反转运动，缠绕在滚轮上的两条线缆实现收缩或拉伸，从而带动下肢外骨骼上的关节运动。

⑤本发明驱动器仅用一个电机，相对于传统采用两个电机的变刚度驱动器，重量更轻，控制更简单。

附图说明

图1是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的结构图。

图1A是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的另一视角结构图。

图1B是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的正视图。

图1C是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的分解图。

图1D是本发明中弹簧驱动滑块的另一视角结构图。

图1E是本发明中齿轮啮合部分的分解图。

图1F是本发明中下轴部分的剖视图。

图1G是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的剖视图。

图2是本发明滚轮组件的结构图。

图2A是本发明滚轮组件的另一视角结构图。

图2B是本发明滚轮组件的分解图。

图2C是本发明滚轮组件中滚轮的结构图。

图3是本发明驱动器与膝关节结合的结构图。

图3A是本发明膝关节的分解图。

图3B是本发明膝关节的剖视图。

图3C是本发明膝关节中大腿骨骼体的结构图。

图3D是本发明膝关节中大腿骨骼体的另一视角结构图。

图3E是本发明膝关节中小腿骨骼体的结构图。

图3F是本发明膝关节中小腿骨骼体的另一视角结构图。

图4是本发明鲍登线的布局图。

图5是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器在初始状态下的原理图。

图6是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器在顺时针工作状态下的原理图。

图7是本发明用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器在逆时针工作状态下的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1、图1A、图1B、图1F、图1G所示，本发明设计的用于下肢外骨骼的具有柔顺变刚度特征的驱动器，所述驱动器包括有支撑组件、外壳体组件、弹簧组件、驱动组件和滚轮组件8。弹簧组件置于外壳体组件内。其中外壳体组件与滚轮组件保持同步运动。在本发明中，驱动器作为下肢外骨骼的驱动单元，髋关节或者膝关节作为被驱动器驱动的执行单元。

支撑组件

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1G所示，支撑组件由基座11、AA立柱12、AB立柱13、AC立柱14、AA线缆支座15和AB线缆支座16构成。其中，AA立柱12、AB立柱13和AC立柱14的结构相同。AA线缆支座15和AB线缆支座16的结构相同。

基座11上设有KA通孔11A、KB通孔11B、KA滑槽11C、KB滑槽11D；KA通孔11A处用于固定AA线缆支座15；KB通孔11B处用于固定AB线缆支座16；KA滑槽11C和KB滑槽11D上用于固定平行放置的AA立柱12、AB立柱13和AC立柱14。

AA立柱12为T型结构体，AA立柱12的横面板固定在基座11上，AA立柱12的竖面板上设有L通孔12A。

AB立柱13为T型结构体，AB立柱13的横面板固定在基座11上，AB立柱13的竖面板上设有M轴孔13A。

AC立柱14为T型结构体，AC立柱14的横面板固定在基座11上，AC立柱14的竖面板上设有N轴孔14A。

AA线缆支座15的横面板固定在基座11上，AA线缆支座15的竖面板上设有O通孔15A，O通孔15A用于A线缆500A的穿线端500A3穿过。

AB线缆支座16的横面板固定在基座11上，AB线缆支座16的竖面板上设有P通孔16A，P通孔16A用于B线缆500B的穿线端500B3穿过。在本发明中，鲍登线通过线缆支座进行位置限定，实现鲍登线内部的线缆在滚轮上的转动，进而实现线缆对外骨骼关节进行精确的位置拉动。

外壳体组件

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1G所示，外壳体组件由AA压板21、AB压板22、上半环板23、下半环板24、AA连接板25和AB连接板26构成。其中，上半环板23和下半环板24的结构相同。AA连接板25和AB连接板26的结构相同。

AA压板21的中心部位设有U中心通孔21A，AA压板21的边上对称设有UA沉头通孔21B和UB沉头通孔21C。螺钉穿过UA沉头通孔21B后螺纹连接在AB连接板26的ZA螺纹孔26A中。螺钉穿过UB沉头通孔21C后螺纹连接在AA连接板25的YA螺纹孔25A中。

AB压板22的中心部位设有V中心通孔22A，AB压板22的边上对称设有VA沉头通孔22B和VB沉头通孔22C。螺钉穿过VA沉头通孔22B后螺纹连接在AB连接板26的ZA螺纹孔26A中。螺钉穿过VB沉头通孔22C后螺纹连接在AA连接板25的YA螺纹孔25A中。所述V中心通孔22A处设有V弧形通孔22D，V弧形通孔22D用于下轴6的一端穿过。AB压板22的面板上还设有用于固定弹簧上座35的VC沉头通孔22E；AB压板22的面板上还设有用于固定外部齿轮2的VD沉头通孔22F。

上半环板23的两端分别设有WA通孔23A和WB通孔23B；螺钉穿过WA通孔23A后螺纹连接在AB连接板26的ZB螺纹孔26B中；螺钉穿过WB通孔23B后螺纹连接在AA连接板25的YB螺纹孔25B中。

下半环板24的两端分别设有XA通孔24A和XB通孔24B；螺钉穿过XA通孔24A后螺纹连接在AB连接板26的ZC螺纹孔26C中；螺钉穿过XB通孔24B后螺纹连接在AA连接板25的YC螺纹孔25C中。

AA连接板25的面板上设有YB螺纹孔25B和YC螺纹孔25C，AA连接板25的侧面板上设有YA螺纹孔25A。

AB连接板26的面板上设有ZB螺纹孔26B和ZC螺纹孔26C，AB连接板26的侧面板上设有ZA螺纹孔26A。

在本发明中，外壳体组件中的AB压板22上固定有外部齿轮2和弹簧上座35，AB压板22与AA压板21之间固定有上半环板23、下半环板24、AA连接板25和AB连接板26。在弹簧组件提供的输出力下，外壳体组件能够绕上轴4正反运动。其中外壳体组件与滚轮组件保持同步运动。

弹簧组件

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1G所示，弹簧组件由A弹簧31、B弹簧32、A弹簧导杆33、B弹簧导杆34、弹簧上座35和弹簧驱动滑块36构成。其中，A弹簧31与B弹簧32的结构相同，弹簧的截面为矩形，因此也称矩形弹簧。其中，A弹簧导杆33与B弹簧导杆34的结构相同。A弹簧导杆33上套接有A弹簧31，B弹簧导杆34上套接有B弹簧32。

弹簧上座35的一面板固定在AB压板22的VC沉头通孔22E处，弹簧上座35的另一面板的下方设有A沉头盲孔35A、B沉头盲孔35B，A沉头盲孔35A用于螺纹连接A弹簧导杆33的上端，B沉头盲孔35B用于螺纹连接B弹簧导杆34的上端。

参见图1C、图1D所示，弹簧驱动滑块36的一面板上设有开口槽36C，开口槽36C用于放置传动轮1的手柄1A。弹簧驱动滑块36的另一面板上设有A沉头通孔36A、B沉头通孔36B，A沉头通孔36A用于放置外部套接有A弹簧31的A弹簧导杆33的下端，B沉头通孔36B用于放置外部套接有B弹簧32的B弹簧导杆34的下端。

在本发明中，弹簧组件用于实现将力传递给滚轮组件8，进而使滚轮81转动；在滚轮81转动下，缠绕在滚轮81上的线缆也运动，从而带动关节上的执行单元作动。

驱动组件

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1E、图1F、图1G所示，驱动组件由直流电机7、传动轮1、外部齿轮2、内部齿轮3、上轴4、连接盘5和下轴6构成。下轴6的FA轴承段6B上套接有A轴承61、B轴承62，且下轴6端部连接一螺钉63。上轴4的DB轴承段4C上套接有C轴承41。直流电机7的额定电压为24V，额定转矩为0.105Nm，峰值转矩为1.2Nm。与直流电机7连接的减速箱的减速比为111:1。

参见图1E、图1F所示，传动轮1的中心设有A轴承孔1B，A轴承孔1B的圆周设有A沉头通孔1C，A沉头通孔1C用于螺钉穿过，穿过A沉头通孔1C的螺钉固定在内部齿轮3的A螺纹孔3C上；传动轮1的面板上设有手柄1A，所述手柄1A的另一端置于弹簧驱动滑块36的开口槽36C中。A轴承孔1B用于安装B轴承62，B轴承62套接在下轴6的FA轴承段6B上。

参见图1E、图1F所示，外部齿轮2上设有内齿2A。内部齿轮3上设有外齿3A。外部齿轮2上的内齿2A与内部齿轮3上的外齿3A在转动过程中啮合。

参见图1E、图1F所示，内部齿轮3上设有外齿3A。内部齿轮3的中心设有B轴承孔3B，B轴承孔3B的圆周设有A螺纹孔3C，A螺纹孔3C与传动轮1上的A沉头通孔1C配合，用螺钉实现传动轮1与内部齿轮3的固定。B轴承孔3B用于安装A轴承61，A轴承61套接在下轴6的FA轴承段6B上。

参见图1E、图1F所示，上轴4上设有圆盘4A；圆盘4A的一端是DA轴承段4B，DA轴承段4B的端部设有用于放置减速器输出轴的盲孔(图1G所示)；圆盘4A的另一端是DB轴承段4C；DB轴承段4C上套接有C轴承41。

参见图1E、图1F所示，连接盘5上设有C轴承孔5A、A通孔5B；C轴承孔5A用于放置C轴承41，C轴承孔5A的圆周设有B沉头通孔5C，B沉头通孔5C用于螺钉穿过，穿过B沉头通孔5C的螺钉固定在上轴4的圆盘4A的螺纹孔中；A通孔5B的圆周设有C沉头通孔5D，C沉头通孔5D用于螺钉穿过，穿过C沉头通孔5D的螺钉固定在下轴6的蝶形面板6A的螺纹孔中。

参见图1E、图1F所示，下轴6上设有蝶形面板6A和FA轴承段6B，在FA轴承段6B的端部设有F螺纹孔6C。F螺纹孔6C用于放置螺钉63。

在本发明中，驱动组件中的直流电机7输出驱动力，所述驱动力经减速箱的输出轴带动连接盘5运动(连接盘5转动的同时下轴6带着传动轮1转动)，传动轮1的手柄1A插入弹簧驱动滑块36的开口槽36C中，进而传动轮1带着弹簧驱动滑块36相对于输出端(AB压板22)作直线运动，使得弹簧(A弹簧31、B弹簧32)被压缩，在弹簧压缩下产生的作用力作用到内部齿轮3上，通过齿轮传递(内部齿轮3与外部齿轮2啮合)对外部齿轮2产生作用力矩，由于外部齿轮2固定在AB压板22上，致使输出力传递至壳体组件上。

在本发明中，将弹簧组件设计在外壳体组件的内部，结构紧凑，体积小，使用安全。

滚轮组件8

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1E、图1G、图2、图2A、图2B所示，滚轮组件8由滚轮81、编码器8A、滚轮转轴87、连接轴88构成。

滚轮81是由HA边轮81A、HB边轮81B和开口辊81C构成，HA边轮81A与HB边轮81B之间是开口辊81C。开口辊81C上安装有轴压板86。

所述HA边轮81A上设有HA线槽81A1；所述HA线槽81A1中设有HA通孔81A2；HA边轮81A的面板上设有HB通孔81A3、HA螺纹孔81A4和HB螺纹孔81A5。HA螺纹孔81A4处安装有HA护线板82。HB螺纹孔81A5处安装有HB压线板85。

所述HB边轮81B上设有HB线槽81B1；所述HB线槽81B1中设有HC通孔81B2；HB边轮81B的面板上设有HD通孔81B3、HC螺纹孔81B4和HD螺纹孔81B5。HC螺纹孔81B4处安装有HA压线板83。HD螺纹孔81B5处安装有HB护线板84。

编码器8A通过编码器支架8B和HA螺钉8C、HB螺钉8D固定在AC立柱14的上端，且HA轴承8E安装在AC立柱14的N轴孔14A中。参见图1G所示，连接轴88的一端固定在滚轮81的HA边轮81A上，连接轴88的另一端穿过HA轴承8E、编码器支架8B的通孔后固定在编码器8A上。编码器8A用于记录滚轮81转过的角度。

参见图1G所示，滚轮转轴87的一端固定在AA压板21上，滚轮转轴87的另一端穿过HB轴承8F、HB边轮81B的HE通孔81B6后，通过轴压板86固定在开口辊81C中。

鲍登线

在本发明中，为了实现执行单元在驱动器的驱动下运动，执行单元与驱动器之间连接有两条鲍登线，即A鲍登线500A、B鲍登线500B，如图3所示。A鲍登线500A由A线缆保护套500A1和A线缆500A2构成，对于大腿骨骼体和A线缆支座15之间的A线缆500A2需要在其外部套接A线缆保护套500A1，A线缆500A2能够在A线缆保护套500A1中自由活动。B鲍登线500B由B线缆保护套500B1和B线缆500B2构成，对于大腿骨骼体和B线缆支座16之间的B线缆500B2需要在其外部套接B线缆保护套500B1，B线缆500B2能够在B线缆保护套500B1中自由活动。

A线缆500A2的穿线端500A3经HA边轮81A的HA线槽81A1后，穿过HA通孔81A2、HB通孔81A3后固定在HB压线板85上，A线缆500A2由HA护线板82保护，以免跳出；A线缆500A的打结端500A4穿过膝关节的大腿骨骼体201的TA通孔201C后，缠绕在小腿骨骼体202的小腿线槽202D中，最后穿过AD通孔202G后打结以固定，如图4所示。

B线缆500B2的穿线端500B3经HB边轮81B的HB线槽81B1后，穿过HC通孔81B2、HD通孔81B3后固定在HA压线板83上，B线缆500B2由HB护线板84保护，以免跳出；B线缆500B的打结端500B4穿过膝关节的大腿骨骼体201的TB通孔201D后，缠绕在小腿骨骼体202的小腿线槽202D中，最后穿过AD通孔202G后打结以固定，如图4所示。

参见图3所示，是将本发明设计的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器100与下肢外骨骼的膝关节配合使用的结构体，其包括有驱动结构体100、膝关节执行单元200、大腿护板300A、大腿连接板300B、小腿护板400A和小腿连接板400B。

膝关节执行单元200

参见图3、图3A所示，膝关节执行单元200包括有大腿骨骼体201、小腿骨骼体202、膝关节转动单元203。

参见图3A、图3C、图3D所示，大腿骨骼体201的上端设有大腿U形槽201E，大腿U形槽201E中安装有大腿连接板300B的下端，大腿连接板300B的上端安装在大腿护板300A上。大腿骨骼体201的面板上设有关节轴孔201A，关节轴孔201A内安装有BA轴承203B和BB轴承203C。关节轴孔201A的外部是大腿沉头腔201B，大腿沉头腔201B的外壁对称设有TA通孔201C和TB通孔201D。TA通孔201C用于A线缆500A2的穿线端500A3穿过。TB通孔201D用于B线缆500B2的穿线端500B3穿过。大腿沉头腔201B内放置有小腿骨骼体202的小腿转盘202C。

参见图3A、图3E、图3F所示，小腿骨骼体202的下端设有小腿U形槽202E，小腿U形槽202E中安装有小腿连接板400B的上端，小腿连接板400B的下端安装在小腿护板400A上。小腿骨骼体202的面板上设有AC通孔202A，AC通孔202A用于膝关节转动轴203A的一端穿过。AC通孔202A的外部是小腿沉头腔202B，在小腿沉头腔202B的外缘上设有AD通孔202G，所述AD通孔202G用于A线缆500A2和B线缆500B2的打结端穿过。小腿骨骼体202的上端是小腿转盘202C，所述小腿转盘202C上设有小腿线槽202D。小腿转盘202C与小腿U形槽202E之间是小腿弧形槽202F。小腿弧形槽202F用于大腿骨骼体201的圆盘端在其内运动。

参见图3A、图3B所示，膝关节转动单元203包括有膝关节转动轴203A、BA轴承203B、BB轴承203C和膝关节编码器203D，膝关节编码器203D通过编码器支架203E和BA螺钉203F、BB螺钉203G固定在大腿骨骼体201的一侧，大腿骨骼体201的另一侧安装有小腿骨骼体202。膝关节转动轴203A上套接有BA轴承203B、BB轴承203C，BA轴承203B和BB轴承203C安装在大腿骨骼体201的关节轴孔201A中。

将本发明设计的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器100与下肢外骨骼的髋膝关节配合，也能实现对髋关节的绳驱动。

工作原理说明：

参见图5所示的驱动器的初始状态，B点为弹簧上端固定点；A点为弹簧下端固定点；K表示弹簧的刚度；l₀是弹簧的初始长度。O₁是外部齿轮2的旋转中心点，r₁是外部齿轮2的半径，O₂是内部齿轮3的旋转中心点，r₂是内部齿轮3的半径。r₁＝2r₂。在本发明中，驱动器在初始状态下，A点、O₂点、O₁点和B点保持在一条直线上。

参见图6所示的驱动器在顺时针旋转的工作状态，外部齿轮2为静止状态，连接盘5在直流电机7的带动下，实现连接盘5沿顺时针方向旋转一个角度，记为

内部齿轮3在连接盘5的带动下运动一个角度，记为

弹簧A点运动至弹簧A'点，使得弹簧被压缩的距离记为Δl^L；进而产生一个弹簧力，所述弹簧力对内部齿轮3产生作用力矩记为

通过外部齿轮2与内部齿轮3的啮合传动使得对滚轮的作用力矩记为

根据齿轮传动关系，由于r₁＝2r₂，故

参见图7所示的驱动器在逆时针旋转的工作状态，外部齿轮2为静止状态，连接盘5在直流电机7的带动下，实现连接盘5沿逆时针方向旋转一个角度，记为

内部齿轮3在连接盘5的带动下运动一个角度，记为

弹簧A点运动至弹簧A'点，使得弹簧被压缩的距离记为Δl^R；进而产生一个弹簧力，所述弹簧力对内部齿轮3产生作用力矩记为

通过外部齿轮2与内部齿轮3的啮合传动使得对滚轮的作用力矩记为

根据齿轮传动关系，由于r₁＝2r₂，故

在本发明中，齿轮与弹簧的组合传递运动关系为：在电机驱动下连接盘5转动，由于内部齿轮3固定在连接盘5上，从而使得内部齿轮3运动，同时，内部齿轮3绕外部齿轮2转，如图5所示，连接盘5带着内部齿轮3相对于外部齿轮2顺时针转过一定角度

同时内部齿轮3也会自转一定角度

如图6所示，连接盘5带着内部齿轮3相对于外部齿轮2逆时针转过一定角度

同时内部齿轮3也会自转一定角度

内部齿轮3的运动使得弹簧被压缩产生一个弹簧力，该弹簧力作用到内部齿轮3上，从而对内部齿轮3产生一个驱动力矩，该力矩通过外部齿轮2与内部齿轮3的啮合传递至外部齿轮2上，进而传递给滚轮，滚轮上的线缆在滚轮的正反转动下实现A线缆500A和B线缆500B的收缩或拉伸，从而带动膝关节运动。

本发明是用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，所要解决的是如何克服传统串联弹性驱动器输出力矩大小与精度难以兼顾的的技术问题，本发明驱动器通过使用一对齿轮结构实现以非线性的方式压缩线性弹簧，从而实现输出力矩的柔顺变刚度特性。在配合膝关节的应用中，驱动器的输出刚度在没有外界负载时，具有零刚度特性，在外界负载很大时，具有高刚度特性。仅用一个电机带动滚轮正反转，致使滚轮上的线缆收缩与伸长带着膝关节运动，相对于传统采用两个电机的变刚度驱动器，重量更轻，控制更简单。

Claims (6)

1.一种用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其特征在于：驱动器包括有支撑组件、外壳体组件、弹簧组件、驱动组件和滚轮组件(8)；弹簧组件置于外壳体组件内；外壳体组件与滚轮组件保持同步运动；

支撑组件由基座(11)、AA立柱(12)、AB立柱(13)、AC立柱(14)、AA线缆支座(15)和AB线缆支座(16)构成；其中，AA立柱(12)、AB立柱(13)和AC立柱(14)的结构相同；AA线缆支座(15)和AB线缆支座(16)的结构相同；

基座(11)上设有KA通孔(11A)、KB通孔(11B)、KA滑槽(11C)、KB滑槽(11D)；KA通孔(11A)处用于固定AA线缆支座(15)；KB通孔(11B)处用于固定AB线缆支座(16)；KA滑槽(11C)和KB滑槽(11D)上用于固定平行放置的AA立柱(12)、AB立柱(13)和AC立柱(14)；

AA立柱(12)为T型结构体，AA立柱(12)的横面板固定在基座(11)上，AA立柱(12)的竖面板上设有L通孔(12A)；

AB立柱(13)为T型结构体，AB立柱(13)的横面板固定在基座(11)上，AB立柱(13)的竖面板上设有M轴孔(13A)；

AC立柱(14)为T型结构体，AC立柱(14)的横面板固定在基座(11)上，AC立柱(14)的竖面板上设有N轴孔(14A)；

AA线缆支座(15)的横面板固定在基座(11)上，AA线缆支座(15)的竖面板上设有O通孔(15A)，O通孔(15A)用于A线缆(500A2 )的穿线端(500A3)穿过；

AB线缆支座(16)的横面板固定在基座(11)上，AB线缆支座(16)的竖面板上设有P通孔(16A)，P通孔(16A)用于B线缆(500B2 )的穿线端(500B3)穿过；

外壳体组件由AA压板(21)、AB压板(22)、上半环板(23)、下半环板(24)、AA连接板(25)和AB连接板(26)构成；其中，上半环板(23)和下半环板(24)的结构相同；AA连接板(25)和AB连接板(26)的结构相同；

AA压板(21)的中心部位设有U中心通孔(21A)，AA压板(21)的边上对称设有UA沉头通孔(21B)和UB沉头通孔(21C)；螺钉穿过UA沉头通孔(21B)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZA螺纹孔(26A)中；螺钉穿过UB沉头通孔(21C)后螺纹连接在AA连接板(25)的YA螺纹孔(25A)中；

AB压板(22)的中心部位设有V中心通孔(22A)，AB压板(22)的边上对称设有VA沉头通孔(22B)和VB沉头通孔(22C)；螺钉穿过VA沉头通孔(22B)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZA螺纹孔(26A)中；螺钉穿过VB沉头通孔(22C)后螺纹连接在AA连接板(25)的YA螺纹孔(25A)中；所述V中心通孔(22A)处设有V弧形通孔(22D)，V弧形通孔(22D)用于下轴(6)的一端穿过；AB压板(22)的面板上还设有用于固定弹簧上座(35)的VC沉头通孔(22E)；AB压板(22)的面板上还设有用于固定外部齿轮(2)的VD沉头通孔(22F)；

上半环板(23)的两端分别设有WA通孔(23A)和WB通孔(23B)；螺钉穿过WA通孔(23A)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZB螺纹孔(26B)中；螺钉穿过WB通孔(23B)后螺纹连接在AA连接板(25)的YB螺纹孔(25B)中；

下半环板(24)的两端分别设有XA通孔(24A)和XB通孔(24B)；螺钉穿过XA通孔(24A)后螺纹连接在AB连接板(26)的ZC螺纹孔(26C)中；螺钉穿过XB通孔(24B)后螺纹连接在AA连接板(25)的YC螺纹孔(25C)中；

AA连接板(25)的面板上设有YB螺纹孔(25B)和YC螺纹孔(25C)，AA连接板(25)的侧面板上设有YA螺纹孔(25A)；

AB连接板(26)的面板上设有ZB螺纹孔(26B)和ZC螺纹孔(26C)，AB连接板(26)的侧面板上设有ZA螺纹孔(26A)；

弹簧组件由A弹簧(31)、B弹簧(32)、A弹簧导杆(33)、B弹簧导杆(34)、弹簧上座(35)和弹簧驱动滑块(36)构成；A弹簧导杆(33)上套接有A弹簧(31)，B弹簧导杆(34)上套接有B弹簧(32)；

弹簧上座(35)的一面板固定在AB压板(22)的VC沉头通孔(22E)处，弹簧上座(35)的另一面板的下方设有A沉头盲孔(35A)、B沉头盲孔(35B)，A沉头盲孔(35A)用于螺纹连接A弹簧导杆(33)的上端，B沉头盲孔(35B)用于螺纹连接B弹簧导杆(34)的上端；

弹簧驱动滑块(36)的一面板上设有开口槽(36C)，开口槽(36C)用于放置传动轮(1)的手柄(1A)；弹簧驱动滑块(36)的另一面板上设有A沉头通孔(36A)、B沉头通孔(36B)，A沉头通孔(36A)用于放置外部套接有A弹簧(31)的A弹簧导杆(33)的下端，B沉头通孔(36B)用于放置外部套接有B弹簧(32)的B弹簧导杆(34)的下端；

驱动组件由直流电机(7)、传动轮(1)、外部齿轮(2)、内部齿轮(3)、上轴(4)、连接盘(5)和下轴(6)构成；下轴(6)的FA轴承段(6B)上套接有A轴承(61)、B轴承(62)，且下轴(6)端部连接一螺钉(63)；上轴(4)的DB轴承段(4C)上套接有C轴承(41)；

传动轮(1)的中心设有A轴承孔(1B)，A轴承孔(1B)的圆周设有A沉头通孔(1C)，A沉头通孔(1C)用于螺钉穿过，穿过A沉头通孔(1C)的螺钉固定在内部齿轮(3)的A螺纹孔(3C)上；传动轮(1)的面板上设有手柄(1A)，所述手柄(1A)的另一端置于弹簧驱动滑块(36)的开口槽(36C)中；A轴承孔(1B)用于安装B轴承(62)，B轴承(62)套接在下轴(6)的FA轴承段(6B)上；

外部齿轮(2)上设有内齿(2A)；内部齿轮(3)上设有外齿(3A)；外部齿轮(2)上的内齿(2A)与内部齿轮(3)上的外齿(3A)在转动过程中啮合；

内部齿轮(3)上设有外齿(3A)；内部齿轮(3)的中心设有B轴承孔(3B)，B轴承孔(3B)的圆周设有A螺纹孔(3C)，A螺纹孔(3C) 与传动轮(1)上的A沉头通孔(1C)配合，用螺钉实现传动轮(1)与内部齿轮(3)的固定；B轴承孔(3B)用于安装A轴承(61)，A轴承(61)套接在下轴(6)的FA轴承段(6B)上；

上轴(4)上设有圆盘(4A)；圆盘(4A)的一端是DA轴承段(4B)，DA轴承段(4B)的端部设有用于放置减速器输出轴的盲孔；圆盘(4A)的另一端是DB轴承段(4C)；DB轴承段(4C)上套接有C轴承(41)；

连接盘(5)上设有C轴承孔(5A)、A通孔(5B)；C轴承孔(5A)用于放置C轴承(41)，C轴承孔(5A)的圆周设有B沉头通孔(5C)，B沉头通孔(5C)用于螺钉穿过，穿过B沉头通孔(5C)的螺钉固定在上轴(4)的圆盘(4A)的螺纹孔中；A通孔(5B)的圆周设有C沉头通孔(5D)，C沉头通孔(5D)用于螺钉穿过，穿过C沉头通孔(5D)的螺钉固定在下轴(6)的蝶形面板(6A)的螺纹孔中；

下轴(6)上设有蝶形面板(6A)和FA轴承段(6B)，在FA轴承段(6B)的端部设有F螺纹孔(6C)；F螺纹孔(6C)用于放置螺钉(63)；

驱动组件中的直流电机(7)输出驱动力，所述驱动力经减速箱的输出轴带动连接盘(5)运动，因传动轮(1)的手柄(1A)插入弹簧驱动滑块(36)的开口槽(36C)中，进而传动轮(1)带着弹簧驱动滑块(36)相对于输出端作直线运动，使得弹簧被压缩，在弹簧压缩下产生的作用力作用到内部齿轮(3)上，通过齿轮传递对外部齿轮(2)产生作用力矩，因外部齿轮(2)固定在AB压板(22)上，致使输出力传递至壳体组件上；

滚轮组件(8)由滚轮(81)、编码器(8A)、滚轮转轴(87)、连接轴(88)构成；

滚轮(81)是由HA边轮(81A)、HB边轮(81B)和开口辊(81C)构成，HA边轮(81A)与HB边轮(81B)之间是开口辊(81C)；开口辊(81C)上安装有轴压板(86)；

所述HA边轮(81A)上设有HA线槽(81A1)；所述HA线槽(81A1) 中设有HA通孔(81A2)；HA边轮(81A)的面板上设有HB通孔(81A3)、HA螺纹孔(81A4)和HB螺纹孔(81A5)；HA螺纹孔(81A4)处安装有HA护线板(82)；HB螺纹孔(81A5)处安装有HB压线板(85)；

所述HB边轮(81B)上设有HB线槽(81B1)；所述HB线槽(81B1)中设有HC通孔(81B2)；HB边轮(81B)的面板上设有HD通孔(81B3)、HC螺纹孔(81B4)和HD螺纹孔(81B5)；HC螺纹孔(81B4)处安装有HA压线板(83)；HD螺纹孔(81B5)处安装有HB护线板(84)；

编码器(8A)通过编码器支架(8B)和HA螺钉(8C)、HB螺钉(8D)固定在AC立柱(14)的上端，且HA轴承(8E)安装在AC立柱(14)的N轴孔(14A)中；连接轴(88)的一端固定在滚轮(81)的HA边轮(81A)上，连接轴(88)的另一端穿过HA轴承(8E)、编码器支架(8B)的通孔后固定在编码器(8A)上；编码器(8A)用于记录滚轮(81)转过的角度；

滚轮转轴(87)的一端固定在AA压板(21)上，滚轮转轴(87)的另一端穿过HB轴承(8F)、HB边轮(81B)的HE通孔(81B6)后，通过轴压板(86)固定在开口辊(81C)中。

2.根据权利要求1所述的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其特征在于：A弹簧(31)与B弹簧(32)采用矩形弹簧。

3.根据权利要求1所述的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其特征在于：驱动器的初始状态，B点为弹簧上端固定点；A点为弹簧下端固定点；K表示弹簧的刚度；l₀是弹簧的初始长度；O₁是外部齿轮(2)的旋转中心点，r₁是外部齿轮(2)的半径，O₂是内部齿轮(3)的旋转中心点，r₂是内部齿轮(3)的半径；r₁＝2r₂；驱动器在初始状态下，A点、O₂点、O₁点和B点保持在一条直线上；

驱动器在顺时针旋转的工作状态，外部齿轮(2)为静止状态，连接盘(5)在直流电机(7)的带动下，实现连接盘(5)沿顺时针方向旋转一个角度，记为

内部齿轮(3)在连接盘(5)的带动下运动一个角度，记为

弹簧A点运动至弹簧A'点，使得弹簧被压缩的距离记为Δl^L；进而产生一个弹簧力，所述弹簧力对内部齿轮(3)产生作用力矩记为

通过外部齿轮(2)与内部齿轮(3)的啮合传动使得对滚轮的作用力矩记为

根据齿轮传动关系，由于r₁＝2r₂，故

驱动器在逆时针旋转的工作状态，外部齿轮(2)为静止状态，连接盘(5)在直流电机(7)的带动下，实现连接盘(5)沿逆时针方向旋转一个角度，记为

内部齿轮(3)在连接盘(5)的带动下运动一个角度，记为

弹簧A点运动至弹簧A'点，使得弹簧被压缩的距离记为Δl^R；进而产生一个弹簧力，所述弹簧力对内部齿轮(3)产生作用力矩记为

通过外部齿轮(2)与内部齿轮(3)的啮合传动使得对滚轮的作用力矩记为

根据齿轮传动关系，由于r₁＝2r₂，故

4.根据权利要求1所述的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其特征在于：驱动器能够应用于髋关节的驱动。

5.根据权利要求1所述的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器，其特征在于：驱动器能够应用于膝关节的驱动。

6.应用权利要求1所述的用于下肢外骨骼的柔顺变刚度驱动器的膝关节执行单元，其特征在于：所述膝关节执行单元有大腿骨骼体(201)、小腿骨骼体(202)、膝关节转动单元(203)；

大腿骨骼体(201)的上端设有大腿U形槽(201E)，大腿U形槽(201E)中安装有大腿连接板(300B)的下端，大腿连接板(300B)的上端安装在大腿护板(300A)上；大腿骨骼体(201)的面板上设有关节轴孔(201A)，关节轴孔(201A)内安装有BA轴承(203B)和BB轴承(203C)；关节轴孔(201A)的外部是大腿沉头腔(201B)，大腿沉头腔(201B)的外壁对称设有TA通孔(201C)和TB通孔(201D)；TA通孔(201C)用于A线缆(500A2)的穿线端(500A3)穿过；TB通孔(201D)用于B线缆(500B2)的穿线端(500B3) 穿过；大腿沉头腔(201B)内放置有小腿骨骼体(202)的小腿转盘(202C)；

小腿骨骼体(202)的下端设有小腿U形槽(202E)，小腿U形槽(202E)中安装有小腿连接板(400B)的上端，小腿连接板(400B)的下端安装在小腿护板(400A)上；小腿骨骼体(202)的面板上设有AC通孔(202A)，AC通孔(202A)用于膝关节转动轴(203A)的一端穿过；AC通孔(202A)的外部是小腿沉头腔(202B)，在小腿沉头腔(202B)的外缘上设有AD通孔(202G)，所述AD通孔(202G)用于A线缆(500A2)和B线缆(500B2)的打结端穿过；小腿骨骼体(202)的上端是小腿转盘(202C)，所述小腿转盘(202C)上设有小腿线槽(202D)；小腿转盘(202C)与小腿U形槽(202E)之间是小腿弧形槽(202F)；小腿弧形槽(202F)用于大腿骨骼体(201)的圆盘端在其内运动；

膝关节转动单元(203)包括有膝关节转动轴(203A)、BA轴承(203B)、BB轴承(203C)和膝关节编码器(203D)，膝关节编码器(203D)通过编码器支架(203E)和BA螺钉(203F)、BB螺钉(203G)固定在大腿骨骼体(201)的一侧，大腿骨骼体(201)的另一侧安装有小腿骨骼体(202)；膝关节转动轴(203A)上套接有BA轴承(203B)、BB轴承(203C)，BA轴承(203B)和BB轴承(203C)安装在大腿骨骼体(201)的关节轴孔(201A)中。

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