CN205612707U - 一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼 - Google Patents

一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼 Download PDF

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CN205612707U CN201620155873.4U CN201620155873U CN205612707U CN 205612707 U CN205612707 U CN 205612707U CN 201620155873 U CN201620155873 U CN 201620155873U CN 205612707 U CN205612707 U CN 205612707U
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汪步云
许德章
汪志红
刘国强
杨伟超
王毓
胡飞
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Abstract

本实用新型涉及一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,下肢外骨骼助力机器人主要由机械结构和液压系统组成,液压驱动系统包括液压基站模块、关节驱动模块、能量回收模块。本实用新型在膝关节和髋关节设计上,采用连杆结构,解决人行走过程中膝关节和髋关节与外骨骼关节转动中心不匹配的问题,提高人体穿戴舒适性。本实用新型所匹配的液压能量回收模块,可提高能量利用效率,平缓行走冲击,提升助力效果。

Description

一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼
技术领域
本实用新型涉及服务机器人技术领域,具体说是一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼。
背景技术
人体肌力较为薄弱,在山区、丛林等常规运输工具难以达到的无路地区往往无法胜任长时间负重行走、搬运、攀爬等野外作业。下肢外骨骼助力机器人是一种可快速匹配在人体下肢外侧面,可主动或被动跟随人体运动,为腿部提供合适助力的智能化装置。可穿戴下肢外骨骼助力机器人颠覆传统人机关系,充分发挥人机交互感知特性,引入人的智能决策能力,拓宽人体关节力量,完成人机任务协同。
下肢外骨骼助力机器人有着广泛的应用前景和用途。随着人体老年化,人体肌力和机能会逐渐老化或退化,下肢外骨骼助力机器人可为老人行走助力,帮助下肢行走功能丧失的残障人士步行,可提高下肢功能障碍人士行走能力。下肢外骨骼助力机器人可解放大量艰苦劳动,弥补常规交通和作业工具的不足,助人在崎岖地形行走或进行远距离重物搬运。针对士兵、消防员、救生员等特殊职业者,下肢外骨骼助力机器人可用于携带武器装备、灭火装置、救生用品等其它机械设备,提高特殊条件下的机动能力,获取局部机动优势。综上,可穿戴型下肢外骨骼助力机器人可拓展应用于医疗(如下肢康复训练)、军事(如协助单兵携带装备远距离崎岖山路行走)、灾害救助(如地震现场救助)等领域。
针对下肢外骨骼机器人,主要技术指标有三个:一、结构轻便与紧凑性;二、穿戴者舒适性;三、控制的灵活性。在现有技术条件下,下肢外骨骼机器人有其局限性。国内外涉及下肢外骨骼机器人的专利主要有以下几项:分别是申请号为201310257360.5的“一种穿戴型下肢助力机器人、其折叠方法及用于装运的手拉箱”、申请号为201210370541.4的“便携式可穿戴下肢康复及助行外骨骼机器人”、申请号为200680006514.1的“下部肢体外骨骼”。所述各专 利所采用的电机驱动方式,不利于对外骨骼机器人实施智能控制,影响了人机交互的协调性,降低了用户使用该机器人的安全性。不能满足人们对于助力机器人的使用要求。
发明内容
本实用新型为解决上述技术问题,提出一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,该外骨骼采用电液伺服驱动,将大腿与髋关节处的液压缸设计一体化,使结构更加简洁。不仅满足下肢外骨骼机器人大力矩、高响应速度和结构紧凑的需求,同时解决了人体关节中心与机械结构不匹配的问题。腰带及腿部绑带设计提高人体穿戴舒适性。液压系统的能量回收模块实现能量回收及能量快速释放,减小系统能耗。
本实用新型所要解决的技术问题具体采用以下技术方案来实现:
一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,所述机器人主要由机械结构和液压系统组成。
所述机械机构包括鞋底、踝关节、小腿、膝关节、大腿、髋关节、腰带、载物支架和控制系统。
所述鞋底和小腿通过踝关节连接,小腿和大腿通过膝关节连接,大腿和腰带通过髋关节连接,载物支架固定在腰带上,液压系统和控制系统固定于载物支架上。
所述液压系统包括液压基站模块、关节驱动模块、能量回收模块。
所述关节驱动模块由四条液压驱动支路并联组成,所述液压驱动支路分别对应为左髋关节液压驱动支路、右髋关节液压驱动支路,左膝关节液压驱动支路、右膝关节液压驱动支路,四个液压驱动支路结构相同。所述左髋关节液压驱动支路包括一号电磁伺服比例阀、一号左压力传感器、一号右压力传感器、左髋关节液压缸及一号液压缸位移传感器。所述左膝关节液压驱动支路包括二号电磁伺服比例阀、二号左压力传感器、二号右压力传感器、左膝关节液压缸及二号液压缸位移传感器。所述右膝关节液压驱动支路包括三号电磁伺服比例阀、三号左压力传感器、三号右压力传感器、右膝关节液压缸及三号液压缸位移传感器。所述右髋关节液压驱动支路包括四号电磁伺服比例阀、四号左压力 传感器、四号右压力传感器、右髋关节液压缸及四号液压缸位移传感器。
所述踝关节为被动驱动模块,由脚底法兰和脚底连接器组成。
所述小腿由一号小腿结构和二号小腿结构组成,小腿长度可调。
所述膝关节由两个连杆组成,所述的两个连杆与小腿、对应的左膝关节液压缸或右膝关节液压缸、大腿构成五连杆机构,使膝关节的运动中心可移动,解决人体关节中心不固定的问题。
所述髋关节由三个连杆组成,髋关节与对应的左髋关节液压缸或右髋关节液压缸构成四连杆机构,使髋关节运动中心可移动,所述各髋关节处的液压缸均嵌入大腿,构成大腿一部分,使设计一体化,结构更加紧凑。。
所述液压基站模块包括油箱、伺服电机、补油泵、动力元件变量泵、调压回路、出油过滤器、回油过滤器、温度计以及液位计,所述伺服电机驱动动力元件变量泵将油箱中油液经出油过滤器输出到油路,所述调压回路将压力油液输出给关节驱动模块,调压回路并联于液压回路中,调整油液压力,保证所需压力油液输出给关节驱动模块。
所述能量回收模块包括一号蓄能器、与一号蓄能器连接的一号压力表、与一号蓄能器连接的一号液控换向阀、与一号蓄能器连接的一号电磁换向阀、二号蓄能器、与二号蓄能器连接的二号压力表、与二号蓄能器连接的二号液控换向阀、与二号蓄能器连接的二号电磁换向阀,所述一号电磁换向阀和二号电磁换向阀接入关节驱动模块中的各关节液压缸回路中。所述一号电磁换向阀和二号电磁换向阀根据控制器输出信号使蓄能器能量回收或使蓄能器对外释放能量。
本实用新型的有益效果是:
1.人体行走时下肢驱动力的主要来源为髋关节和膝关节的驱动力;人体下肢结构较为复杂,髋关节由位于复杂盆骨结构内的关节转子提供转动,膝关节由髌骨等组成的转动关节,关节中心不固定,是部分线性位移与转动的复合运动,并且人体是柔性关节,个体差异明显,现有的下肢外骨骼驱动与机械结构往往设计为固定关节转动,外骨骼驱动关节容易产生不利于人体下肢运动的交互力,由此带来穿戴的不适应和不舒适。本实用新型针对人体个性的差异,有效匹配人体髋关节、膝关节中心与机械结构不一致的矛盾。
2.人体在行走时,触地瞬间冲击力峰值能达到体重的四倍有余。本实用新型匹配的电液伺服驱动系统,可有效提高驱动的响应速度,降低行走冲击。同时,在行走时满足快速响应、大力矩的需求。
3.本实用新型所配置的能量回收模块,可有效匹配液压驱动能量在人体下肢行走步态周期中的分配比,提高系统能量利用效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型的踝关节、膝关节的结构示意图;
图3为本实用新型的髋关节的结构示意图;
图4为本实用新型的液压系统的连接关系图;
图5为本实用新型在双腿站立阶段的结构状态示意图;
图6为本实用新型在单腿支撑期右腿站立时的结构状态示意图;
图7为本实用新型在单腿支撑期左腿迈步时的结构状态示意图;
图8为本实用新型在双腿支撑阶段时的结构状态示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段和创作特征易于明白了解,下面对本实用新型进一步阐述。
如图1和图2所示,一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,所述外骨骼主要由机械结构和液压系统组成。
所述机械机构包括鞋底1、踝关节2、小腿3、膝关节4、大腿6、髋关节7、腰带9、载物支架10和控制系统。
所述踝关节2为被动驱动模块,由脚底法兰11和脚底连接器12组成。所述鞋底1和小腿3通过踝关节2连接,并和脚底连接器12、一号小腿结构13采用球绞连接,使踝关节2可随人体绕三个方向转动。
所述小腿3由一号小腿结构13及二号小腿结构14通过螺纹连接方式构成,通过调整一号小腿结构13的位置,由定位螺栓锁紧来调节小腿3长度。所述小腿3 和大腿6通过膝关节4连接,大腿6和腰带9通过髋关节7连接,载物支架10固定在腰带9上,液压系统和控制系统固定于载物支架10上。所述腰带9与载物支架10之间通过载物支架10上的连接器22连接。
如图4所示,所述液压系统包括液压基站模块101、关节驱动模块301、能量回收模块201。
所述关节驱动模块301由四条液压驱动支路并联组成,所述液压驱动支路分别对应为左髋关节液压驱动支路、右髋关节液压驱动支路,左膝关节液压驱动支路、右膝关节液压驱动支路,四个液压驱动支路结构相同;所述左髋关节液压驱动支路包括一号电磁伺服比例阀3011、一号左压力传感器3021、一号右压力传感器3022、左髋关节液压缸3031及一号液压缸位移传感器3041;所述左膝关节液压驱动支路包括二号电磁伺服比例阀3012、二号左压力传感器3023、二号右压力传感器3024、左膝关节液压缸3032及二号液压缸位移传感器3042;所述右膝关节液压驱动支路包括三号电磁伺服比例阀3013、三号左压力传感器3025、三号右压力传感器3026、右膝关节液压缸3033及三号液压缸位移传感器3043;所述右髋关节液压驱动支路包括四号电磁伺服比例阀3014、四号左压力传感器3027、四号右压力传感器3028、右髋关节液压缸3034及四号液压缸位移传感器3044。
动作时,以左髋关节液压支路为例,控制器输出控制信号给一号电磁伺服比例阀3011,控制一号电磁伺服比例阀3011中油液流向及流量大小,进而控制左髋关节液压缸3031的推杆的伸缩及伸缩速度,即控制左髋关节的屈曲运动及运动速度。一号左压力传感器3021、一号右压力传感器3022用于实时监控左髋关节液压缸3031内两侧腔体油液压力,反馈推杆压力值。所述一号液压缸位移传感器3041用于实时监控左髋关节液压缸3031的推杆位移,反馈左髋关节转角值。
所述膝关节4由一号滑块15、二号滑块18及一号连杆16、二号连杆17组成。一号连杆16、二号连杆17、小腿3、对应的左膝关节液压缸3032或右膝关节液压缸3033、大腿6构成五连杆机构,使膝关节4的运动中心可移动。
具体地讲,所述一号滑块15与二号小腿结构14上端固连,一号滑块15两端分别设置有两个铰接头,两个铰接头分别与左膝关节液压缸3032或右膝关节液 压缸3033下端铰接头、一号连杆16下端铰接头连接。所述二号滑块18与大腿6下端固连,二号滑块18设置有1个铰接头,二号滑块18上的铰接头与二号连杆17上端铰接头连接,一号连杆16上端铰接头与二号连杆17下端铰接头连接。所述大腿6上端铰接头与左膝关节液压缸3032或右膝关节液压缸3033上端铰接头连接。由此,一号滑块15,一号连杆16、二号连杆17、左膝关节液压缸3032或右膝关节液压缸3033及大腿6构成平面闭式五连杆机构。在该闭式五连杆机构中,大腿6为机架,左膝关节液压缸3032或右膝关节液压缸3033的推杆伸缩运动带动一号滑块15、一号连杆16、二号连杆17运动,从而带动小腿3做屈曲运动。
上述的闭式五连杆结构解决了人体行走时膝关节中心不固定的问题,减少人体与外骨骼间交互力,提高了穿戴舒适性。
如图1和图3所示,所述髋关节7由三个连杆组成,髋关节7与对应的左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034构成四连杆机构,使髋关节7运动中心可移动,所述各髋关节7处的液压缸均嵌入大腿6,构成大腿6一部分。
具体地讲,所述左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034的缸体部分内嵌到对应侧的大腿6内部,左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034的推杆上设有的铰接头与对应侧的髋关节7连接。由此,左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034在提供驱动力时,左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034的缸体部分也构成大腿6的一部分,使外骨骼机构更紧凑。
所述髋关节7包括轴套19、三号连杆20及四号连杆21。其中:轴套19与对应侧的大腿6上端通过法兰固定连接,轴套19上端的铰接头与三号连杆20下端的铰接头连接,三号连杆20上端的铰接头与四号连杆21上端的铰接头连接,四号连杆21下端的铰接头与左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034的推杆的铰接头连接。由此,左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034、轴套19、三号连杆20及四号连杆21构成平面闭式四连杆机构。
在上述四连杆机构中,四号连杆21为机架,左髋关节液压缸3031或右髋关节液压缸3034的推杆伸缩运动带动对应侧的轴套19及三号连杆20运动,从而带动对应侧的大腿6做前后伸展和屈曲运动。与膝关节4一样,该髋关节7的闭式四连杆机构解决了人体行走时髋关节中心不固定的问题,使人体穿戴下肢外骨骼运动时更舒适。
如图4,所述液压基站模块101包括油箱401、伺服电机103、补油泵105、动力元件变量泵106、调压回路、出油过滤器1072、回油过滤器1071、温度计108以及液位计109,所述伺服电机103驱动动力元件变量泵106将油箱401中油液经出油过滤器1072输出到油路,所述调压回路将压力油液输出给关节驱动模块301。
所述调压回路包括一号单向阀10121、二号单向阀10122、三号单向阀10123、四号单向阀10124、溢流阀1011。
所述伺服电机103的输入控制信号为PWM,控制器根据人体所处不同步态调整脉宽调制(PWM)信号占空比,从而调整动力元件变量泵106输出油液流量大小。调压回路中溢流阀1011维持系统设定压力,保持系统安全。液压系统为闭式液压系统,不断地油液泄漏为其固有属性,补油泵105则持续地补偿闭式系统由于泄漏损失的油液。
所述液压基站模块101向关节驱动模块301提供具有一定流量和压力的油液。其中,流量取决于下肢外骨骼步态信息,根据步态信息评估左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034所需流量,从而调整伺服电机1.3控制信号PWM占空比,使动力元件变量泵106输出流量等于或略大于左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034所需流量之和。其中所需压力由调节调压回路加以设定。
如图4,所述能量回收模块201包括一号蓄能器2051、与一号蓄能器2051连接的一号压力表2041、与一号蓄能器2051连接的一号液控换向阀2031、与一号蓄能器2051连接的一号电磁换向阀2011、二号蓄能器2052、与二号蓄能器2052连接的二号压力表2042、与二号蓄能器2052连接的二号液控换向阀2032、与二号蓄能器2051连接的二号电磁换向阀2012,所述一号电磁换向阀2011和二号电磁换向阀2012接入关节驱动模块301中的各关节液压缸回路中。
所述能量回收模块201根据人体步态信息选择工作模式。当下肢外骨骼处双腿站立阶段,所述左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034不工作,无需油液,此时控制器使能量回收模块201的一号电磁换向阀2011和二号电磁换向阀2012处中位,一号液控换向阀2031 和二号液控换向阀2032处左位,液压基站模块101向一号蓄能器2051和二号蓄能器2052补油;当所述下肢外骨骼处单腿支撑阶段(以右腿支撑阶段为例),左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032所需油液流量较大,此时控制器使一号电磁换向阀2011和二号电磁换向阀2012处左位,一号液控换向阀2031和二号液控换向阀2032处右位,一号蓄能器2051和一号蓄能器2052向关节驱动模块301提供能量;当所述下肢外骨骼处双腿支撑阶段,左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034所需油液流量较小,此时控制器使一号电磁换向阀2011和二号电磁换向阀2012处左位,一号液控换向阀2031和二号液控换向阀2032处左位,关节驱动模块301的多余油液回收至一号蓄能器2051和二号蓄能器2052。
对系统的综合分析如下:
根据人行走时双腿支撑情况将步态周期分四个阶段:双腿站立阶段、左腿支撑阶段、双腿支撑阶段及右腿支撑阶段。
如图5所示,当所述人体处双腿站立阶段。左/右侧的髋关节7和左/右侧的膝关节4静止,不发生转动,左膝关节液压缸3032的推杆和右膝关节液压缸3033的推杆伸展至最大位移使小腿3与大腿6处直立状态,左髋关节液压缸3031的推杆和右髋关节液压缸3034的推杆所处位置使人体上身躯干与大腿6处直立状态。为保证背负载荷经由双腿及对应侧的液压缸传递至地面,防止各关节发生突然转动,造成人体伤害,控制器控制一号电磁伺服比例阀3011、二号电磁伺服比例阀3012、三号电磁伺服比例阀3013、四号电磁伺服比例阀3014处中位,截断上述各比例阀,停止向对应的左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033、右髋关节液压缸3034供油,使左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034处锁定状态。
如图6和图7所示,当所述人体处于单腿支撑阶段(以右腿单腿支撑为例)。
图6示意右腿步态站立期的三种形态:形态1:步态站立初期,形态2:步态站立中期,形态3:步态站立末期。根据实际情况,右腿支撑期间人体上身保持直立。从步态站立形态1至形态3,所述大腿6与小腿3间相对转动小,可近似刚性连接,即θ31=θ32=θ33。对应控制器控制三号电磁伺服比例阀3013处中位,截断三号电磁伺服比例阀3013,停止向右膝关节液压缸3033提供油液,使右膝关节 液压缸3033处锁定状态。从步态站立形态1到形态3,所述大腿6与人体上身躯干绕髋关节7屈曲运动,由设定最大转动角度θ41至设定最小转动角度θ43。对应控制器控制四号电磁伺服比例阀3014处左位,右髋关节液压缸3034的推杆以一定速度由设定最大位移移动到设定最小位移。此时四号液压缸位移传感器3044向控制器反馈信号,控制器控制四号电磁伺服比例阀3014处中位,完成屈曲运动。
图7示意左腿步态迈步期的三种形态:形态1:步态迈步初期,形态2:步态迈步中期,为迈步运动曲线最高点,形态3:步态迈步末期。从形态1到形态3,所述小腿3与大腿6绕膝关节4先做屈曲运动至形态2,由设定最大转动角度θ21至设定最小转动角度θ22。对应控制器控制二号电磁伺服比例阀3011处左位,左膝关节液压缸3032推杆以一定速度由设定最大位移移至设定最小位移。此时二号液压缸位移传感器3042向控制器反馈信号,控制器控制二号电磁伺服比例阀3011处中位,完成屈曲运动。之后,所述小腿3与大腿6绕膝关节4做伸展运动至形态3,由设定最小转动角度θ22至设定最大转动角度θ23。对应控制器控制二号电磁伺服比例阀3011处右位,左膝关节液压缸3032推杆以一定速度由设定最小位移移动至设定最大位移。此时二号液压缸位移传感器3042向控制器反馈信号,控制器控制二号电磁伺服比例阀3011处中位,完成伸展运动。从步态迈步形态1到形态3,所述大腿6与人体上身躯干做伸展运动至形态3。由设定最小转动角度θ11至设定最大转动角度θ12。对应控制器控制一号电磁伺服比例阀3011处右位,左髋关节液压缸3031的推杆以一定速度由设定最小位移移动至设定最大位移。此时位移传感器3.41向控制器反馈信号,控制器控制一号电磁伺服比例阀3011处中位,完成伸展运动。
如图8所示,当所述人体处双腿支撑阶段,即右腿单腿支撑至左腿单腿支撑的过渡期,双腿支撑阶段各关节转动角度很小。在双腿支撑阶段,右腿保持右腿单腿支撑阶段右腿站立末期的形态,左腿保持右腿单腿支撑阶段左腿迈步末期的形态。为保证人体安全及所背负载荷经由双腿传递到地面,防止各关节发生突然地屈曲运动,控制器控制一号电磁伺服比例阀3011、二号电磁伺服比例阀3012、三号电磁伺服比例阀3013、四号电磁伺服比例阀3014处中位,使左髋关节液压缸3031、左膝关节液压缸3032、右膝关节液压缸3033和右髋关节液压缸3034处锁定状态。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,所述外骨骼主要由机械结构和液压系统组成,其特征在于:
所述机械机构包括鞋底(1)、踝关节(2)、小腿(3)、膝关节(4)、大腿(6)、髋关节(7)、腰带(9)、载物支架(10)和控制系统;
所述鞋底(1)和小腿(3)通过踝关节(2)连接,小腿(3)和大腿(6)通过膝关节(4)连接,大腿(6)和腰带(9)通过髋关节(7)连接,载物支架(10)固定在腰带(9)上,液压系统和控制系统固定于载物支架(10)上;
所述液压系统包括液压基站模块(101)、关节驱动模块(301)、能量回收模块(201)。
2.根据权利要求1所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述关节驱动模块(301)由四条液压驱动支路并联组成,所述液压驱动支路分别对应为左髋关节液压驱动支路、右髋关节液压驱动支路,左膝关节液压驱动支路、右膝关节液压驱动支路,四个液压驱动支路结构相同;所述左髋关节液压驱动支路包括一号电磁伺服比例阀(3011)、一号左压力传感器(3021)、一号右压力传感器(3022)、左髋关节液压缸(3031)及一号液压缸位移传感器(3041);所述左膝关节液压驱动支路包括二号电磁伺服比例阀(3012)、二号左压力传感器(3023)、二号右压力传感器(3024)、左膝关节液压缸(3032)及二号液压缸位移传感器(3042);所述右膝关节液压驱动支路包括三号电磁伺服比例阀(3013)、三号左压力传感器(3025)、三号右压力传感器(3026)、右膝关节液压缸(3033)及三号液压缸位移传感器(3043);所述右髋关节液压驱动支路包括四号电磁伺服比例阀(3014)、四号左压力传感器(3027)、四号右压力传感器(3028)、右髋关节液压缸(3034)及四号液压缸位移传感器(3044)。
3.根据权利要求1所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述踝关节(2)为被动驱动模块,由脚底法兰(11)和脚底连接器(12)组成。
4.根据权利要求1所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述小腿(3)由一号小腿结构(13)和二号小腿(14)结构组成,小腿(3) 长度可调。
5.根据权利要求2所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述膝关节(4)包括一号连杆(16)和二号连杆(17),所述一号连杆(16)和二号连杆(17)与小腿(3)、对应的左膝关节液压缸(3032)或右膝关节液压缸(3033)、大腿(6)构成五连杆机构,使膝关节(4)的运动中心可移动。
6.根据权利要求2所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述髋关节(7)由三个连杆组成,髋关节(7)与对应的左髋关节液压缸(3031)或右髋关节液压缸(3034)构成四连杆机构,使髋关节(7)运动中心可移动,所述各髋关节(7)处的液压缸均嵌入大腿(6),构成大腿(6)一部分。
7.根据权利要求1所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述液压基站模块(101)包括油箱(401)、伺服电机(103)、补油泵(105)、动力元件变量泵(106)、调压回路、出油过滤器(1072)、回油过滤器(1071)、温度计(108)以及液位计(109),所述伺服电机(103)驱动动力元件变量泵(106)将油箱(401)中油液经出油过滤器(1072)输出到油路,所述调压回路将压力油液输出给关节驱动模块(301)。
8.根据权利要求2所述的一种连杆关节一体化液压驱动外骨骼,其特征在于:所述能量回收模块(201)包括一号蓄能器(2051)、与一号蓄能器(2051)连接的一号压力表(2041)、与一号蓄能器(2051)连接的一号液控换向阀(2031)、与一号蓄能器(2051)连接的一号电磁换向阀(2011)、二号蓄能器(2052)、与二号蓄能器(2052)连接的二号压力表(2042)、与二号蓄能器(2052)连接的二号液控换向阀(2032)、与二号蓄能器(2051)连接的二号电磁换向阀(2012),所述一号电磁换向阀(2011)和二号电磁换向阀(2012)接入关节驱动模块(301)中的各关节液压缸回路中。
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