CN111306269A - 连杆组件和包括连杆组件的运动辅助设备 - Google Patents

连杆组件和包括连杆组件的运动辅助设备 Download PDF

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Abstract

公开了一种连杆组件和包括连杆组件的运动辅助设备。所述连杆组件包括：主框架；基部连杆，可旋转地连接到主框架；输入连杆，可旋转地连接到主框架；以及输出连杆，至少2自由度(DOF)可旋转地连接到主框架。

Description

连杆组件和包括连杆组件的运动辅助设备
本申请要求于2018年12月12日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0160124号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部内容通过整体引用包含于此。
技术领域
至少一个示例实施例涉及一种连杆组件和包括连杆组件的运动辅助设备。
背景技术
连杆组件包括通过关节(joint)连接的多个连杆。连杆组件可用于传输动力。例如，帮助行走困难的老年人和/或患者的运动辅助设备可包括用于传输动力的连杆组件。
发明内容
一些示例实施例涉及一种连杆组件。
在一些示例实施例中，所述连杆组件可包括：主框架；基部连杆，可旋转地连接到主框架；输入连杆，可旋转地连接到主框架；以及输出连杆，至少2-DOF可旋转地连接到主框架。
输出连杆的旋转中心可在主框架的内部。
输出连杆可包括：输出头部，以球形关节方式连接在主框架的内部；以及输出体，从输出头部延伸。
主框架相对于基部连杆的旋转轴可穿过输出连杆的旋转中心，并且主框架相对于输入连杆的旋转轴可穿过输出连杆的旋转中心。
所述连杆组件还可包括：旋转框架，设置在主框架的内部并且可旋转地连接到主框架，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
其他示例实施例涉及一种连杆组件。
在一些示例实施例中，所述连杆组件可包括：基部连杆，包括基部头部；输入连杆，连接到基部连杆，输入连杆被构造为绕基部头部执行至少2-DOF旋转运动；以及输出连杆，连接到基部连杆或输入连杆，输出连杆被构造为绕基部头部执行至少2-DOF旋转运动。
输入连杆可包括：输入头部，以球形关节方式连接到基部头部；以及输入体，从输入头部延伸。
所述连杆组件还可包括：旋转框架，设置在输入头部的内部并且可旋转地连接到输入头部，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
输出连杆可包括：输出头部，以球形关节方式连接到基部头部或输入头部；以及输出体，从输出头部延伸。
基部头部、输入头部和输出头部之中的最外侧的头部可具有两个开口腔，并且基部头部、输入头部和输出头部之中的中间的头部可具有单个开口腔。
其他示例实施例涉及一种运动辅助设备。
在一些示例实施例中，所述运动辅助设备可包括：近端支撑件，被构造为支撑用户的近端部分；远端支撑件，被构造为支撑用户的远端部分；驱动器，连接到近端支撑件；以及连杆组件，被构造为将动力从驱动器传输到远端支撑件，其中，连杆组件可包括：主框架；基部连杆，具有可旋转地连接到近端支撑件的一端以及可旋转地连接到主框架的另一端；输入连杆，具有被构造为使用从驱动器接收的动力进行运动的一端以及可旋转地连接到主框架的另一端；以及输出连杆，具有2-DOF可旋转地连接到主框架的一端以及连接到远端支撑件的另一端。
连杆组件还可包括：固定连杆，固定到近端支撑件，固定连杆被构造为可旋转地支撑基部连杆；连接连杆，在固定连杆与主框架之间并且可旋转地连接到基部连杆；以及辅连杆，可旋转地连接到固定连杆和连接连杆。
远端支撑件可被构造为绕远程运动中心(RCM)旋转。
输出连杆相对于主框架的旋转中心可在主框架的内部。
输出连杆可包括：输出头部，以球形关节方式连接到主框架；以及输出体，从输出头部延伸。
连杆组件还可包括：旋转框架，设置在主框架的内部并且可旋转地连接到主框架，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
其他示例实施例涉及一种运动辅助设备。
在一些示例实施例中，所述运动辅助设备可包括：近端支撑件，被构造为支撑用户的近端部分；远端支撑件，被构造为支撑用户的远端部分；驱动器，连接到近端支撑件；以及连杆组件，被构造为将动力从驱动器传输到远端支撑件，其中，连杆组件可包括：基部连杆，包括基部头部，基部连杆具有可旋转地连接到近端支撑件的一端；输入连杆，具有被构造为使用从驱动器接收的动力进行运动的一端以及连接到基部头部的另一端，输入连杆被构造为绕基部头部执行至少2-DOF旋转运动；以及输出连杆，具有连接到基部连杆或输入连杆的一端以及连接到远端支撑件的另一端，输出连杆被构造为绕基部头部执行至少2-DOF旋转运动。
输入连杆可包括：输入头部，以球形关节方式连接到基部头部；以及输入体，从输入头部延伸。
示例实施例的附加方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将通过该描述而明显，或者可通过公开的实践来习得。
附图说明
从以下结合附图对示例实施例的描述，这些和/或其他方面将变得清楚并且更容易被理解，附图中：
图1是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的透视图；
图2至图4是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的俯视图；
图5和图6是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的侧视图；
图7是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图；
图8是示出图7的连杆组件的正视图；
图9是示出图7的连杆组件的剖视图；
图10是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的正视图；
图11是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图；
图12是示出图11的连杆组件的正视图；
图13是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图；以及
图14是示出图13的连杆组件的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述一些示例实施例。关于分配给附图中的元件的参考标号，应注意，无论在何处，即使相同的元件在不同附图中被示出，相同的元件也将由相同的参考标号表示。此外，在示例实施例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将导致本公开的模糊解释时，这样的描述将被省略。
此外，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语在此可用于描述组件。这些术语中的每个都不用于定义相应组件的本质、顺序或序列，而仅用于将相应组件与其他组件区分开。应注意，如果在说明书中描述一个组件“连接”、“结合”或“接合”到另一组件，则虽然第一组件可直接连接、结合或接合到第二组件，但是第三组件可“连接”、“结合”或“接合”在第一组件与第二组件之间。
相同的名称可用于描述包括在上述示例实施例中的元件和具有共同功能的元件。除非另有提及，否则对示例实施例的描述可适用于后面的示例实施例，因此，为了简明，将省略重复的描述。
图1是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的透视图，图2至图4是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的俯视图，图5和图6是示出根据至少一个示例实施例的运动辅助设备的侧视图。
参照图1至图6，运动辅助设备100可由用户U穿戴并可辅助用户的关节，例如，距小腿关节、膝关节、髋关节、腕关节或肘关节。用户可对应于人、动物或机器人。运动辅助设备100可包括连杆组件1、滑块71、驱动器81、近端支撑件90和远端支撑件91。
近端支撑件90可支撑用户的近端部分，远端支撑件91可支撑用户的远端部分。运动辅助设备100可通过调节近端支撑件90与远端支撑件91之间的角度，来辅助用户的关节的运动。例如，近端支撑件90可支撑用户的小腿，远端支撑件91可支撑用户的脚，从而运动辅助设备100可辅助用户的距小腿关节的跖屈和/或背屈。在下文中，将主要描述辅助用户的距小腿关节的运动辅助设备100。然而，示例实施例不限于此。例如，近端支撑件90可支撑用户的前臂，远端支撑件91可支撑用户的手掌，从而运动辅助设备100可辅助用户的腕关节。
近端支撑件90可支撑用户的小腿。近端支撑件90可包括附接到用户的小腿的近端支撑板901以及连接到近端支撑板901的近端支撑带902和903，近端支撑带902和903包围用户的小腿肚。至少两个近端支撑带902和903可设置为在用户的小腿肚的纵向方向上彼此间隔开。第一近端支撑带902可防止运动辅助设备100向下分离，第二近端支撑带903可防止运动辅助设备100向上分离。近端支撑带902和903的长度可以是可调节的。
远端支撑件91可支撑用户的脚。远端支撑件91可包括可旋转地连接到连接连杆15的远端支撑关节911、将远端支撑关节911和输出连杆13连接并包围用户的脚的侧部和上部的至少一部分的远端连接框架912、以及支撑用户的脚的脚底的远端支撑板913。远端支撑关节911可辅助用户的踝部自由地执行关于用户的距下关节的外翻和/或内翻。远端连接框架912可绕第一关节J1可旋转地连接到输出连杆13，并且可绕第二关节J2可旋转地连接到远端支撑关节911。第一关节J1和第二关节J2可以是实现1自由度(DOF)旋转运动的关节，例如，铰链。
用户可在运动辅助设备100之上穿鞋(未示出)。远端连接框架912的至少一部分和远端支撑板913可位于鞋中。具体地，远端支撑板913可位于鞋的鞋内底与用户的脚的脚底之间。远端支撑板913可通过推动鞋的鞋内底来辅助跖屈，并且可通过推动用户的脚的脚底来辅助背屈。
驱动器81可实现远端支撑件91相对于近端支撑件90的相对运动。驱动器81可将动力传输到连杆组件1的一个连杆，例如，输入连杆12。驱动器81可包括：用于产生动力的驱动电机811、设置在驱动电机811的一端处并且被构造为使用由驱动电机811产生的动力进行旋转的的输出轴812、被构造为在输出轴812与转子814之间传输动力的动力传输带813、被构造为通过动力传输带813而旋转的转子814、连接到转子814的旋转中心的驱动轴816、以及被构造为支撑驱动轴816的轴支撑件815。
滑块71可以以滚珠丝杠方式连接到驱动轴816。滑块71可沿着驱动轴816滑动。滑块71可在朝向远端支撑件91的方向上或者在远离远端支撑件91的方向上滑动。滑块71可包括连接到驱动轴816的滑块主体711和可旋转地连接到滑块主体711的滑块头部712。滑块头部712可绕例如与近端支撑板901近似平行的旋转轴旋转。滑块头部712可包括被构造为可旋转地支撑输入连杆12的支撑突起712a。输入连杆12可绕与滑块头部712的旋转轴近似垂直并且穿过支撑突起712a的轴线的旋转轴旋转。输入连杆12可相对于滑块主体711执行2-DOF旋转运动。
连杆组件1可将动力从驱动器81传输到远端支撑件91。连杆组件1可辅助远端支撑件91绕远程运动中心(RCM)旋转。远端支撑件91可借助于连杆组件1相对于近端支撑件90同时执行平移运动和旋转运动。连杆组件1可包括主框架10、基部连杆11、输入连杆12、输出连杆13、固定连杆14、连接连杆15和辅连杆16。
除了运动辅助设备100之外，连杆组件1可应用于具有三个连杆可相对旋转的结构的其他设备。
主框架10可以可旋转地支撑基部连杆11、输入连杆12和输出连杆13。基部连杆11的旋转轴和输入连杆12的旋转轴可穿过主框架10。输出连杆13的旋转中心可形成在主框架10的内部的点P处。基部连杆11的旋转轴和输入连杆12的旋转轴可穿过点P的附近。基部连杆11的旋转轴和输入连杆12的旋转轴可在点P处交叉。
当基部连杆11的旋转轴和输入连杆12的旋转轴的交叉点形成为靠近输出连杆13的旋转中心时，连杆组件1可具有相对大的运动范围。基部连杆11的旋转轴和输入连杆12的旋转轴的交叉点可与输出连杆13的旋转中心匹配。
基部连杆11可以可旋转地连接到主框架10和固定连杆14。固定连杆14可固定到近端支撑板901，这将稍后进行描述。例如，固定连杆14和近端支撑板901可形成为整体。基部连杆11可绕固定连杆14上的第一旋转轴A1旋转。主框架10可绕第一旋转轴A1公转，并且可绕基部连杆11的上述旋转轴自转。
输入连杆12的一端可使用从驱动器81接收的动力移动，并且输入连杆12的另一端可以可旋转地连接到主框架10。输入连杆12可以可旋转地连接到主框架10和滑块71。主框架10可绕支撑突起712a公转，并可绕输入连杆12的上述旋转轴自转。输入连杆12可以以万向关节方式通过主框架10连接到基部连杆11。输入连杆12可相对于基部连杆11执行2-DOF旋转运动。
输出连杆13可2-DOF可旋转地连接到主框架10。例如，输出连杆13可以以球形关节方式连接到主框架10。输出连杆13的旋转中心可形成在主框架10的内部。输出连杆13可相对于基部连杆11或输入连杆12执行2-DOF旋转运动。
基部连杆11可执行向上旋转运动，直到基部连杆11或输入连杆12被连接连杆15限制为止，并且基部连杆11可执行向下旋转运动，直到基部连杆11或输出连杆13被连接连杆15限制为止。由于输出连杆13的旋转中心设置在将基部连杆11和输入连杆12连接的主框架10的内部，所以基部连杆11、输入连杆12和输出连杆13可以以紧凑的结构连接，因此基部连杆11的运动范围可延伸。例如，图2的在基部连杆11向上旋转时点P与连接连杆15之间的距离d1和图4的在基部连杆11向下旋转时点P与连接连杆15之间的距离d2可形成为尽可能靠近。
固定连杆14可以可旋转地支撑基部连杆11。固定连杆14可固定到近端支撑板901。固定连杆14可以可旋转地支撑基部连杆11和辅连杆16。基部连杆11可绕固定连杆14上的第一旋转轴A1旋转，辅连杆16可绕固定连杆14上的第二旋转轴线A2旋转。固定连杆14可包括被构造为防止基部连杆11过度向下旋转的止动件14a。例如，止动件14a可防止输入连杆12与连接连杆15之间的碰撞。止动件14a可包括设置在其面向基部连杆11的表面上的用于吸收冲击的弹性体(未示出)。
连接连杆15可设置在固定连杆14与主框架10之间，并且可绕第三关节J3可旋转地连接到基部连杆11。连接连杆15可绕第四关节J4可旋转地连接到辅连杆16。
辅连杆16可以可旋转地连接到固定连杆14和连接连杆15。基部连杆11、固定连杆14、连接连杆15和辅连杆16可执行4杆联动。例如，基部连杆11可与辅连杆16平行，并且固定连杆14可与连接连杆15平行。
连接连杆15与远端支撑件91之间的第二关节J2、分别与基部连杆11的旋转轴和辅连杆16的旋转轴对应的第一旋转轴A1和第二旋转轴A2、基部连杆11与连接连杆15之间的第三关节J3、辅连杆16与连接连杆15之间的第四关节J4以及与输出连杆13的旋转中心对应的点P都可位于同一平面上。同时，输出连杆13与远端支撑件91之间的第一关节J1可位于该平面的前方。
可基于从第一旋转轴A1到点P的距离来确定输出连杆13的平移运动速度，并且可基于从第二旋转轴A2到第四关节J4的距离来确定连接连杆15的平移运动速度。因此，输出连杆13可比连接连杆15更快地执行平移运动。由于第一关节J1比第二关节J2更快地执行平移运动，因此远端支撑件91可绕RCM执行旋转运动。
图7是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图，图8是示出图7的连杆组件的正视图，图9是示出图7的连杆组件的剖视图。
参照图7至图9，可在连杆组件1的外部形成万向关节，并且可在连杆组件1的内部形成球形关节。基部连杆11和输入连杆12可绕主框架10以万向关节方式连接。输出连杆13可以以球形关节方式连接在主框架10的内部。
主框架10可包括主框架主体101以及形成为从主框架主体101在多个方向上突出的多个主突起108a、108b、109a和109b。
可在主框架主体101的内部设置容纳空间，以容纳输出连杆13的至少一部分。可在主框架主体101的内壁上设置用于减小与输出连杆13的摩擦的垫圈(未示出)。主框架主体101可包括包围输出连杆13的开口腔(hall)。例如，与输出连杆13的旋转中心对应的点P可位于主框架主体101的中心部分处。
多个主突起108a、108b、109a和109b可从主框架主体101突出。多个主突起108a、108b、109a和109b可包括将被插入到基部连杆11中用于辅助主框架主体101相对于基部连杆11绕第一轴A11旋转的第一主突起108a和第二主突起108b。多个主突起108a、108b、109a和109b还可包括将被插入到输入连杆12中用于辅助主框架主体101相对于输入连杆12绕第二轴A12旋转的第三主凸起109a和第四主凸起109b。
尽管上面已经描述了多个主突起108a、108b、109a和109b从主框架主体101突出，但是示例实施例不限于此。例如，多个主突起108a、108b、109a和109b可从基部连杆11或输入连杆12突出，并且主框架主体101可包括被构造为容纳多个主突起108a、108b、109a和109b的容纳槽。
第一轴A11和第二轴A12可在主框架主体101的内部彼此交叉。例如，第一轴A11和第二轴A12可在与输出连杆13的旋转中心对应的点P处彼此交叉。
基部连杆11可包括基部头部111a和111b以及从基部头部111a和111b延伸的基部体112。
基部头部111a和111b可包括设置在主框架10的相对侧上的第一基部头部111a和第二基部头部111b。第一基部头部111a可以可旋转地支撑第一主突起108a，第二基部头部111b可以可旋转地支撑第二主突起108b。
输入连杆12可包括输入头部121和从输入头部121延伸的输入体122。
输入头部121可包括设置在主框架10的相对侧上的第一输入头部121a和第二输入头部121b。第一输入头部121a可以可旋转地支撑第三主突起109a，第二输入头部121b可以可旋转地支撑第四主突起109b。
输入体122和基部体112可在不同方向上延伸。输入体122可绕基部体112执行2-DOF旋转运动。
输出连杆13可绕主框架10执行至少2-DOF旋转运动。输出连杆13的旋转中心可形成在主框架10的内部的点P处。与主框架10相对于基部连杆11的旋转轴对应的第一轴A11可穿过与输出连杆13的旋转中心对应的点P。此外，与主框架10相对于输入连杆12的旋转轴对应的第二轴A12可穿过与输出连杆13的旋转中心对应的点P。输出连杆13可包括可滚动地设置在主框架10的内部的输出头部131以及从输出头部131延伸的输出体132。
输出头部131可以以球形关节方式连接在主框架10的内部。输出头部131可设置在主框架主体101的容纳空间中。输出头部131可近似具有球形形状。输出头部131可支撑输出体132。例如，输出头部131可包括在其中心部分处的用于支撑输出体132的腔。输出体132可被插入到输出头部131的腔中。
输出体132可在主框架主体101的开口腔中执行至少2-DOF旋转运动。例如，输出体132可绕第一轴A11旋转，绕第二轴A12旋转，或者绕与第一轴A11和第二轴A12垂直的轴旋转。输出体132可包括将被插入到输出头部131中的体端部132a。
图10是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的正视图。
参照图10，连杆组件2可包括主框架20、基部连杆21、输入连杆22、输出连杆23和旋转框架24。
主框架20可包括主框架主体201以及形成为从主框架主体201在多个方向上突出的多个主突起208a、208b、209a和209b。主框架主体201可绕第一轴A21和/或第二轴A22旋转。
基部连杆21可包括被构造为可旋转地支撑主框架20的基部头部211a和211b以及从基部头部211a和211b延伸的基部体212。基部头部211a和211b可包括设置在主框架20的相对侧上的第一基部头部211a和第二基部头部211b。
输入连杆22可以以万向关节方式通过主框架20连接到基部连杆21。输入连杆22可包括被构造为可旋转地支撑主框架主体201的输入头部221a和221b以及从输入头部221a和221b延伸的输入体(未示出)。输入头部221a和221b可包括设置在主框架20的相对侧上的第一输入头部221a和第二输入头部221b。
输出连杆23可绕主框架20执行2-DOF旋转运动。输出连杆23可以以万向关节方式通过旋转框架24连接到主框架20，这将在下面进行描述。输出连杆23可包括可旋转地连接到旋转框架24的输出头部231以及从输出头部231延伸的输出体232。
旋转框架24可设置在主框架20的内部，并且可旋转地连接到主框架20。旋转框架24可以可旋转地支撑输出连杆23。例如，旋转框架24可包括设置在主框架20的内部的旋转框架主体以及形成为从旋转框架主体突出的多个旋转突起248a、248b、249a和249b。
多个旋转突起248a、248b、249a和249b可包括第一旋转突起248a和第二旋转突起248b，第一旋转突起248a和第二旋转突起248b形成为从旋转框架主体向外突出并且分别可旋转地插入到第一基部头部211a和第二基部头部211b中。多个旋转突起248a、248b、249a和249b还可包括第三旋转突起249a和第四旋转突起249b，第三旋转突起249a和第四旋转突起249b形成为从旋转框架主体向内突出并且被构造为可旋转地支撑输出头部231。
示出了旋转框架24的旋转轴与第一轴A21平行。然而，示例实施例不限于此。旋转框架24的旋转轴可相对于第一轴A21倾斜。此外，示出了输出连杆23的旋转轴与第二轴A22平行。然而，示例实施例不限于此。输出连杆23的旋转轴可相对于第二轴A22倾斜。
图11是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图，图12是示出图11的连杆组件的正视图。
参照图11和图12，连杆组件3可包括基部连杆31、输入连杆32、输出连杆33和旋转框架34。基部连杆31和输入连杆32可以以球形关节方式连接，输入连杆32和输出连杆33可以以万向关节方式连接。
基部连杆31可包括基部头部311和基部体312。基部头部311可包括用于容纳输入连杆32的至少一部分的空间。用于减小与输入连杆32的摩擦的垫圈(未示出)可设置在基部头部311的内壁上。
输入连杆32可相对于基部连杆31执行至少2-DOF旋转运动。输入连杆32的旋转中心可位于基部头部311的内部。输入连杆32可包括以球形关节方式连接到基部头部311的输入头部321以及从输入头部321延伸的输入体322。输入头部321可在基部头部311的内部滚动。输入头部321可具有近似球形的形状。输入头部321可包括用于容纳输出连杆33的至少一部分的空间。
输出连杆33可相对于输入连杆32执行至少2-DOF旋转运动。输出连杆33可包括设置在输入头部321的内部的输出头部331以及从输出头部331延伸的输出体332。输出连杆33可以以万向关节方式通过旋转框架34连接到输入连杆32。
旋转框架34可设置在输入头部321的内部，并且可旋转地连接到输入头部321。旋转框架34可以可旋转地支撑输出连杆33。输出连杆33可相对于旋转框架34执行1-DOF旋转运动，旋转框架34可相对于输入连杆32执行1-DOF旋转运动，从而输出连杆33可相对于输入连杆32执行2-DOF旋转运动。
图11和图12示出基部头部311是基部头部311和输入头部321之中的最外侧的头部并且输入头部321是基部头部311和输入头部321之中的最内侧的头部的示例。然而，示例实施例不限于此。例如，输入头部321可以是最外侧的头部，并且基部头部311可位于输入头部321与输出头部331之间。此外，基部头部、输入头部和输出头部之中的最外侧的头部可具有两个开口腔，并且基部头部、输入头部和输出头部之中的中间的头部可具有单个开口腔。
图13是示出根据至少一个示例实施例的连杆组件的俯视图，图14是示出图13的连杆组件的剖视图。
参照图13和图14，连杆组件4可包括基部连杆41、输入连杆42和输出连杆43。基部连杆41和输入连杆42可以以球形关节方式连接。类似地，输入连杆42和输出连杆43可以以球形关节方式连接。
基部连杆41可包括基部头部411和基部体412。基部头部411可包括用于容纳输入连杆42的至少一部分的空间。用于减小与输入连杆42的摩擦的垫圈(未示出)可设置在基部头部411的内壁上。
基部连杆41可包括形成在基部头部411的一侧上并包围输入连杆42的第一开口腔411a。第一开口腔411a可设定输入连杆42的运动范围。此外，基部连杆41可包括形成在基部头部411的另一侧上并包围输出连杆43的第二开口腔411b。第二开口腔411b可设定输出连杆43的运动范围。
输入连杆42可相对于基部连杆41执行至少2-DOF旋转运动。输入连杆42的旋转中心可位于基部头部411的内部。输入连杆42可包括被构造为在基部头部411的内部滚动的输入头部421以及从输入头部421延伸的输入体422。输入头部421可具有近似球形的形状。输入头部421可包括用于容纳输出连杆43的至少一部分的空间。用于减小与输出连杆43的摩擦的垫圈(未示出)可设置在输入头部421的内壁上。输入头部421可包括包围输出连杆43的第三开口腔421a。
输出连杆43可相对于输入连杆42执行至少2-DOF旋转运动。输出连杆43的旋转中心可位于输入头部421的内部。输出连杆43可包括被构造为在输入头部421的内部滚动的输出头部431以及从输出头部431延伸的输出体432。输出头部431可具有近似球形的形状。
图13和图14示出基部头部411是基部头部411、输入头部421和输出头部431之中的最外侧的头部并且输出头部431是基部头部411、输入头部421和输出头部431之中的最内侧的头部的示例。然而，示例实施例不限于此。例如，输入头部421可以是最外侧的头部，并且基部头部411可位于输入头部421与输出头部431之间。此外，基部头部、输入头部和输出头部之中的最外侧的头部可具有两个开口腔，并且基部头部、输入头部和输出头部之中的中间的头部可具有单个开口腔。
上面已经描述许多示例实施例。然而，应理解，可对这些示例实施例进行各种修改。例如，如果描述的技术以不同的顺序执行和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或它们的等同物替代或补充，则可实现适当的结果。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种连杆组件，包括：
主框架；
基部连杆，可旋转地连接到主框架；
输入连杆，可旋转地连接到主框架；以及
输出连杆，至少2自由度可旋转地连接到主框架。
2.根据权利要求1所述的连杆组件，其中，输出连杆的旋转中心在主框架的内部。
3.根据权利要求1所述的连杆组件，其中，输出连杆包括：
输出头部，以球形关节方式连接在主框架的内部；以及
输出体，从输出头部延伸。
4.根据权利要求1所述的连杆组件，其中，主框架相对于基部连杆旋转的旋转轴穿过输出连杆的旋转中心，并且
主框架相对于输入连杆旋转的旋转轴穿过输出连杆的旋转中心。
5.根据权利要求1所述的连杆组件，还包括：
旋转框架，设置在主框架的内部并且可旋转地连接到主框架，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
6.一种连杆组件，包括：
基部连杆，包括基部头部；
输入连杆，连接到基部连杆，输入连杆被构造为绕基部头部执行至少2自由度旋转运动；以及
输出连杆，连接到基部连杆或输入连杆，输出连杆被构造为绕基部头部执行至少2自由度旋转运动。
7.根据权利要求6所述的连杆组件，其中，输入连杆包括：
输入头部，以球形关节方式连接到基部头部；以及
输入体，从输入头部延伸。
8.根据权利要求7所述的连杆组件，还包括
旋转框架，设置在基部头部和输入头部中的一个的内部并且可旋转地连接到基部头部和输入头部中的所述一个，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
9.根据权利要求7所述的连杆组件，其中，输出连杆包括：
输出头部，以球形关节方式连接到基部头部或输入头部；以及
输出体，从输出头部延伸。
10.根据权利要求9所述的连杆组件，其中，基部头部、输入头部和输出头部之中的最外侧的头部具有两个开口腔，并且
基部头部、输入头部和输出头部之中的中间的头部具有单个开口腔。
11.一种运动辅助设备，包括：
近端支撑件，被构造为支撑用户的近端部分；
远端支撑件，被构造为支撑用户的远端部分；
驱动器，连接到近端支撑件；以及
连杆组件，被构造为将动力从驱动器传输到远端支撑件，
其中，连杆组件包括：
主框架；
基部连杆，具有可旋转地连接到近端支撑件的一端以及可旋转地连接到主框架的另一端；
输入连杆，具有被构造为使用从驱动器接收的动力进行运动的一端以及可旋转地连接到主框架的另一端；以及
输出连杆，具有2自由度可旋转地连接到主框架的一端以及连接到远端支撑件的另一端。
12.根据权利要求11所述的运动辅助设备，其中，连杆组件还包括：
固定连杆，固定到近端支撑件，固定连杆被构造为可旋转地支撑基部连杆；
连接连杆，在固定连杆与主框架之间并且可旋转地连接到基部连杆；以及
辅连杆，可旋转地连接到固定连杆和连接连杆。
13.根据权利要求12所述的运动辅助设备，其中，远端支撑件被构造为绕远程运动中心旋转。
14.根据权利要求11所述的运动辅助设备，其中，输出连杆相对于主框架的旋转中心在主框架的内部。
15.根据权利要求11所述的运动辅助设备，其中，输出连杆包括：
输出头部，以球形关节方式连接到主框架；以及
输出体，从输出头部延伸。
16.根据权利要求11所述的运动辅助设备，其中，连杆组件还包括：
旋转框架，设置在主框架的内部并且可旋转地连接到主框架，旋转框架被构造为可旋转地支撑输出连杆。
17.一种运动辅助设备，包括：
近端支撑件，被构造为支撑用户的近端部分；
远端支撑件，被构造为支撑用户的远端部分；
驱动器，连接到近端支撑件；以及
连杆组件，被构造为将动力从驱动器传输到远端支撑件，
其中，连杆组件包括：
基部连杆，包括基部头部，基部连杆具有可旋转地连接到近端支撑件的一端；
输入连杆，具有被构造为使用从驱动器接收的动力进行运动的一端以及连接到基部头部的另一端，输入连杆被构造为绕基部头部执行至少2自由度旋转运动；以及
输出连杆，具有连接到基部连杆或输入连杆的一端以及连接到远端支撑件的另一端，输出连杆被构造为绕基部头部执行至少2自由度旋转运动。
18.根据权利要求17所述的运动辅助设备，其中，输入连杆包括：
输入头部，以球形关节方式连接到基部头部；以及
输入体，从输入头部延伸。
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