CN207509231U - 一种机械臂的重力补偿机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械臂的重力补偿机构，包括承载机构、弹性件、拉绳、第一滑轮、第二滑轮、第一支撑轴和第二支撑轴；所述第一支撑轴水平设置，所述第二支撑轴与所述第一支撑轴平行设置在所述第一支撑轴的下方；所述第一滑轮、第二滑轮分别转动连接在所述第一支撑轴、第二支撑轴上，所述承载机构转动连接在所述第二支撑轴上；所述拉绳的一端与所述承载机构固定连接，另一端依次绕过所述第一滑轮、第二滑轮后与所述弹性件的一端固定连接，所述弹性件的另一端与所述承载机构固定连接。本实用新型的优点在于：能够克服机械自身重量且能提供患者患肢一定的承载力。
Description
技术领域
本实用新型涉及康复机器人的机械臂技术领域，尤其涉及一种机械臂的重力补偿机构。
背景技术
随着世界上人口的增长，老龄化人口越来越多，脑卒中的发病人数也将大大增加，康复机器人的研究，特别是上肢康复机器人的研究，将为他们的康复带来更多希望，同时伴随着康复辅助治疗器材也日益增多，例如上肢外骨骼康复机器人及相关的一系列康复外骨骼式辅助与治疗等医疗康复器械。当身体机能衰退或脑卒中患者在进行康复治疗过程中，上肢手臂就会由于自身所患的疾病而导致上肢失去大部分的主运动甚至活动能力，只遗留了很小的一部分的余力，使得患者自身不能很好地支配上肢，进而使患者在使用上肢康复设备治疗时，无法使前臂或上臂在设备上处于正确舒适的治疗姿势，以及无法回到开始的治疗姿势。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够克服机械自身重量且能提供患者患肢一定承载力的机械臂的重力补偿机构。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种机械臂的重力补偿机构，包括承载机构、弹性件(7)、拉绳(8)、第一滑轮(10)、第二滑轮(11)、第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14)；所述第一支撑轴(13)水平设置，所述第二支撑轴(14)与所述第一支撑轴(13)平行设置在所述第一支撑轴(13)的下方；所述第一滑轮(10)、第二滑轮(11)分别转动连接在所述第一支撑轴(13)、第二支撑轴(14)上，所述承载机构转动连接在所述第二支撑轴(14)上；所述拉绳(8)的一端与所述承载机构固定连接，另一端依次绕过所述第一滑轮(10)、第二滑轮(11)后与所述弹性件(7)的一端固定连接，所述弹性件(7)的另一端与所述承载机构固定连接。
作为优化的技术方案，所述承载机构包括套筒(5)和调节机构，所述套筒(5)的一端转动连接在所述第二支撑轴(14)上，另一端设有调节机构；所述拉绳(8)的一端与所述套筒(5)的中部固定连接，所述弹性件(7)的一端与所述调节机构固定连接，通过所述调节机构调节所述弹性件(7)的拉伸长度。通过调节弹性件的拉伸长度，可以调节弹性件的拉力，获得合适的重力补偿力。
作为优化的技术方案，所述调节机构包括旋钮(1)、丝杠(2)和螺母(6)，所述丝杠(2)穿入所述套筒(5)的空腔内，所述丝杠(2)在所述套筒(5)内的部分上连接有螺母(6)，所述螺母(6)的内螺纹与所述丝杠(2)的外螺纹配合连接，所述丝杠(2)在所述套筒(5)外的部分上连接有旋钮(1)，所述弹性件(7)的一端与所述螺母(6)固定连接。调节机构采用丝杠结构，调节弹性件拉力的步骤简单高效。
作为优化的技术方案，所述套筒(5)上设有所述调节机构的一端固定有端盖(3)，所述丝杠(2)从所述端盖(3)处穿入所述套筒(5)内，所述端盖(3)与所述丝杠(2)之间设有衬套(4)，所述端盖(3)与所述衬套(4)过盈配合，所述衬套(4)与所述丝杠(2)过盈配合。
作为优化的技术方案，所述端盖(3)与所述套筒(5)通过两个相对应的螺钉(12)固定连接。
作为优化的技术方案，所述弹性件(7)采用弹簧。
作为优化的技术方案，该重力补偿机构还包括固定件(9)、第一限位套筒(15)、第二限位套筒(16)和第三限位套筒(17)，所述第一支撑轴(13)、第二支撑轴(14)均安装在固定件(9)上，两个第一限位套筒(15)分别从所述第一滑轮(10)的两侧将所述第一滑轮(10)限位在所述第一支撑轴(13)的中间，所述第二限位套筒(16)、第三限位套筒(17)分别从所述第二滑轮(11)的两侧将第二滑轮(11)限位在所述第二支撑轴(14)的中间。
作为优化的技术方案，所述第二限位套筒(16)、第三限位套筒(17)分别通过螺丝与所述承载机构固定连接，所述第二滑轮(11)设在所述承载机构的中间。
本实用新型的优点在于：能够克服机械自身重量且能提供患者患肢一定的承载力，使患者在使用上肢康复设备治疗时，前臂或上臂在设备上可以处于正确舒适的治疗姿势，可以自动回到开始的治疗姿势，结构简单，调节重力补偿的步骤简单高效。
附图说明
图1是本实用新型机械臂的重力补偿机构的内部结构示意图。
图2是本实用新型机械臂的重力补偿机构的后视示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种机械臂的重力补偿机构，包括旋钮1、丝杠2、端盖3、衬套4、套筒5、螺母6、弹性件7、拉绳8、固定件9、第一滑轮10、第二滑轮11、螺钉12、第一支撑轴13、第二支撑轴14、第一限位套筒15、第二限位套筒16、第三限位套筒17。
第一支撑轴13、第二支撑轴14均水平安装在固定件9上，第一支撑轴13与第二支撑轴14从上到下平行设置，第一滑轮10、第二滑轮11分别转动连接在第一支撑轴13、第二支撑轴14上，承载机构转动连接在第二支撑轴14上。
两个第一限位套筒15分别从第一滑轮10的两侧将第一滑轮10限位在第一支撑轴13的中间，第二限位套筒16、第三限位套筒17分别通过螺丝与承载机构固定连接，第二滑轮11设在承载机构的中间，第二限位套筒16、第三限位套筒17分别从第二滑轮11的两侧将第二滑轮11限位在第二支撑轴14的中间，第二限位套筒16、第三限位套筒17为异形套筒。
承载机构包括端盖3、衬套4、套筒5和调节机构，调节机构包括旋钮1、丝杠2和螺母6。
套筒5的一端转动连接在第二支撑轴14上，另一端固定有端盖3，端盖3与套筒5通过两个相对应的螺钉12固定连接。
丝杠2从端盖3处穿入套筒5内，端盖3与丝杠2之间设有衬套4，端盖3与衬套4过盈配合，衬套4与丝杠2过盈配合。
丝杠2穿入套筒5的空腔内，丝杠2在套筒5内的部分上连接有螺母6，螺母6的内螺纹与丝杠2的外螺纹配合连接，丝杠2在套筒5外的部分上连接有旋钮1。
拉绳8的一端与套筒5的中部固定连接，另一端依次绕过第一滑轮10、第二滑轮11后与弹性件7的一端固定连接，弹性件7的另一端与螺母6固定连接，弹性件7采用弹簧。
在弹性件7和拉绳8的拉力作用下，套筒5会受拉力弹起，以此起到对机械臂的重力补偿作用。
若要调节该重力补偿机构的重力补偿力，可通过旋转旋钮1根据所需要的力的大小来增大与减小弹性件7的拉力。
通过旋钮1调节丝杠2旋转，通过丝杠2外螺纹与螺母6内螺纹之间的旋转传动来调节螺母6前后移动，从而调节与螺母6固定连接的弹性件7的拉伸长度，就可以调节弹性件7的拉力。
螺母与丝杠前端通过调节越接近，拉伸弹簧的拉力越大，该装置所施加的补偿力就越大，从而所承载的重力也就越大；该装置结构简单，适用范围广。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机械臂的重力补偿机构，其特征在于：包括承载机构、弹性件(7)、拉绳(8)、第一滑轮(10)、第二滑轮(11)、第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14)；所述第一支撑轴(13)水平设置，所述第二支撑轴(14)与所述第一支撑轴(13)平行设置在所述第一支撑轴(13)的下方；所述第一滑轮(10)、第二滑轮(11)分别转动连接在所述第一支撑轴(13)、第二支撑轴(14)上，所述承载机构转动连接在所述第二支撑轴(14)上；所述拉绳(8)的一端与所述承载机构固定连接，另一端依次绕过所述第一滑轮(10)、第二滑轮(11)后与所述弹性件(7)的一端固定连接，所述弹性件(7)的另一端与所述承载机构固定连接。
2.如权利要求1所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述承载机构包括套筒(5)和调节机构，所述套筒(5)的一端转动连接在所述第二支撑轴(14)上，另一端设有调节机构；所述拉绳(8)的一端与所述套筒(5)的中部固定连接，所述弹性件(7)的一端与所述调节机构固定连接，通过所述调节机构调节所述弹性件(7)的拉伸长度。
3.如权利要求2所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述调节机构包括旋钮(1)、丝杠(2)和螺母(6)，所述丝杠(2)穿入所述套筒(5)的空腔内，所述丝杠(2)在所述套筒(5)内的部分上连接有螺母(6)，所述螺母(6)的内螺纹与所述丝杠(2)的外螺纹配合连接，所述丝杠(2)在所述套筒(5)外的部分上连接有旋钮(1)，所述弹性件(7)的一端与所述螺母(6)固定连接。
4.如权利要求3所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述套筒(5)上设有所述调节机构的一端固定有端盖(3)，所述丝杠(2)从所述端盖(3)处穿入所述套筒(5)内，所述端盖(3)与所述丝杠(2)之间设有衬套(4)，所述端盖(3)与所述衬套(4)过盈配合，所述衬套(4)与所述丝杠(2)过盈配合。
5.如权利要求4所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述端盖(3)与所述套筒(5)通过两个相对应的螺钉(12)固定连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述弹性件(7)采用弹簧。
7.如权利要求1-5任一项所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：该重力补偿机构还包括固定件(9)、第一限位套筒(15)、第二限位套筒(16)和第三限位套筒(17)，所述第一支撑轴(13)、第二支撑轴(14)均安装在固定件(9)上，两个第一限位套筒(15)分别从所述第一滑轮(10)的两侧将所述第一滑轮(10)限位在所述第一支撑轴(13)的中间，所述第二限位套筒(16)、第三限位套筒(17)分别从所述第二滑轮(11)的两侧将第二滑轮(11)限位在所述第二支撑轴(14)的中间。
8.如权利要求7所述的机械臂的重力补偿机构，其特征在于：所述第二限位套筒(16)、第三限位套筒(17)分别通过螺丝与所述承载机构固定连接，所述第二滑轮(11)设在所述承载机构的中间。
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| CN201721477929.9U CN207509231U (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种机械臂的重力补偿机构 |
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| CN201721477929.9U CN207509231U (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种机械臂的重力补偿机构 |
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| CN201721477929.9U Active CN207509231U (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种机械臂的重力补偿机构 |
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|---|---|
| CN (1) | CN207509231U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109940659A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-28 | 东南大学 | 一种用于机械臂重力矩补偿的柔索驱动弹性机构 |
| WO2023213044A1 (zh) * | 2022-05-06 | 2023-11-09 | 湖南固工机器人有限公司 | 一种无源手臂助力外骨骼 |
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2017
- 2017-11-08 CN CN201721477929.9U patent/CN207509231U/zh active Active
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