CN202429274U - 步行器髋关节 - Google Patents

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Abstract

一种步行器髋关节，其主要包括运动平台、机架和将它们连接在一起的三条结构相同的运动支链，一条支链的L型驱动杆的一端与安装在机架一端的伺服电机的转轴固连，另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台顶部相连；第二条支链的L型驱动杆的一端与安装在机架上部的伺服电机的转轴固连，另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台侧面相连；第三条支链的L型驱动杆的一端与安装在机架另一端的伺服电机的转轴固连，另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连。本实用新型具有结构简单、承载能力强和工艺性好等优点，适合作机器人步行器的髋关节。

Description

步行器髋关节
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及机器人步行器的髋关节。 
背景技术
步行器既能在平地上行走，也能在复杂地面行走，对环境有较好的适应性，其应用极为广泛。髋关节是步行器设计中的难点之一。早期的步行器髋关节通常采用串联结构，存在结构复杂、惯性大等不足。为了克服这些不足之处，许多研究人员把注意力转向了三自由度转动并联机构，如Gosselin提出的球面3-RRR机构，Karouia提出的3-UPU机构，Vischer提出的Argos机构，Di Gregorio提出的3-RUU机构，方跃法提出的3-UPR机构等三自由度转动并联机构。但是，采用上述并联机构的髋关节还仍然存在一些不足，如：工艺性差、制造成本高等等。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、承载能力强、响应速度快和工艺性好的步行器髋关节。 
本实用新型主要包括运动平台、机架和将它们连接在一起的三条结构相同的运动支链，该三条运动支链均由伺服电机、L型驱动杆和L型从动杆组成，其中，一条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架一端的伺服电机的转轴固连，该L型驱动杆的另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台顶部相连；第二条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架上部的伺服电机的转轴固连，另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台侧面相连；第三条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架另一端的伺服电机的转轴固连，另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台另一侧面相连；三个运动支链中与运动平台相连的三个转动副铰链的转轴在空间分别互相垂直；安装在机架上的三个伺服电机的三个转轴在空间分别互相垂直。在运动支链中，连接L型驱动杆和L型从动杆的转动副铰链的转轴轴线、连接L型从动杆和运动平台的转动副铰链的转轴轴线及伺服电机的转轴轴线在空间汇交与一点。运动平台与步行器大腿的一端相连。 
通过三个伺服电机分别驱动对应的L型驱动杆，L型驱动杆通过转动副铰链带动L型从动杆，L型从动杆通过转动副铰链带动运动平台，可实现运动平台的三维转动，满足人类髋关节的运动特征要求。 
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：结构简单、成本低、承载能力强、响应速度快、工艺性好，可实现运动平台的三维转动，满足人类髋关节的运动特征要求。 
附图说明
图1是本实用新型的立体示意图。 
图2是本实用新型的运动支链结构示意图。 
具体实施方式
如图1与2所示，步行器髋关节的运动平台1与机架2之间由三条结构相同的运动支链3相连。其中一条支链的L型驱动杆5的一端通过安装孔与安装在机架一端的伺服电机4的转轴固联，该L型驱动杆的另一端通过转动副铰链7与L型从动杆6的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链8与运动平台顶部相连；第二条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架上部的伺服电机的转轴固连，其另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台侧面相连；第三条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架另一端的伺服电机的转轴固连，该L型驱动杆的另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台另一侧面相连；且三条运动支链中的三个L型从动杆对应的与运动平台相连的三个转动副铰链的转轴轴线在空间分别互相垂直；安装在机架上的三个伺服电机的三个转轴轴线在空间分别互相垂直。在每一条运动支链中，连接L型驱动杆和L型从动杆的转动副铰链的转轴轴线、连接L型从动杆和运动平台的转动副铰链的转轴轴线及伺服电机的转轴轴线在空间汇交与一点；运动平台与步行器大腿9的一端相连。 

Claims (2)

1.一种步行器髋关节，包括运动平台、机架和和将它们连接在一起的三条结构相同的运动支链，其特征在于：一条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架一端的伺服电机的转轴固连，该L型驱动杆的另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台顶部相连；第二条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架上部的伺服电机的转轴固连，其另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台侧面相连；第三条支链的L型驱动杆的一端通过安装孔与安装在机架另一端的伺服电机的转轴固连，该L型驱动杆的另一端通过转动副铰链与L型从动杆的一端相连，该L型从动杆的另一端通过转动副铰链与运动平台另一侧面相连。
2.根据权利要求1所述的步行器髋关节，其特征是：三个L型从动杆与运动平台相连的三个转动副铰链的转轴轴线在空间互相垂直；三条运动支链中的三个伺服电机的转动轴轴线在空间互相垂直。
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