CN209137246U - 一种康复机器人的髋关节驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种康复机器人的髋关节驱动装置，涉及康复机器人领域，包括机器人大腿、传动螺杆、驱动装置、髋部横杆；所述机器人大腿的顶端设有大腿第二连接端和大腿第三连接端，所述髋部横杆水平设置，所述大腿第二连接端与所述髋部横杆的前端通过旋转轴转动连接；所述传动螺杆的一端与所述髋部横杆的后端通过旋转轴转动连接，所述传动螺杆的另一端与所述大腿第三连接端通过旋转轴转动连接；所述驱动装置包括驱动电机和传动机构，所述驱动电机的输出轴通过所述传动机构连接所述螺杆。本实用新型的优点在于：通过驱动电机带动传动螺杆，可以快速简单地带动髋关节运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及康复机器人领域，尤其涉及一种康复机器人的髋关节驱动装置。
背景技术
我国每年由脑卒中、脑外伤、人口老龄化等因素造成的下肢运动功能受损的患者不断增多，传统的人工康复治疗效率较低，治疗师劳动强度大，无法满足康复治疗的要求。康复机器人基于神经可塑性原理，通过大量重复和有针对性的步态训练，逐步恢复患者受损部位的功能，提升患者的康复进程，可用于由疾病或者意外伤害造成的运动受限的患者进行康复治疗。现有的康复机器人大多设备功能单一，其应用范围仅限于局部关节的康复，没有能够实现腿部各个关节康复的集成产品，并且现有产品的智能化和自动化程度不高，康复训练的成本较高，只有很少的患者能够得到充分的治疗。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：现有的康复机器人缺少可以快速简单地带动髋关节运动的驱动装置。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种康复机器人的髋关节驱动装置，包括机器人大腿(1)、传动螺杆(3)、驱动装置(4)、髋部横杆(7)；
所述机器人大腿(1)的顶端设有大腿第二连接端(12)和大腿第三连接端(13)，所述髋部横杆(7)水平设置，所述大腿第二连接端(12)与所述髋部横杆(7)的前端通过旋转轴转动连接；
所述传动螺杆(3)包括螺杆外套(31)和螺杆(32)；所述螺杆外套(31)的一端与所述髋部横杆(7)的后端通过旋转轴转动连接，所述螺杆外套(31)内固定有螺母；所述螺杆(32)的一端从所述螺杆外套(31)的另一端穿入所述螺杆外套(31)内并与所述螺母螺纹连接，所述螺杆(32)的另一端与所述大腿第三连接端(13)通过旋转轴转动连接；
所述驱动装置(4)包括驱动电机(41)和传动机构(42)，所述驱动电机(41)的输出轴通过所述传动机构(42)连接所述螺杆(32)。
作为优化的技术方案，所述大腿第二连接端(12)位于所述机器人大腿(1)的顶部正上方，所述大腿第三连接端(13)位于所述机器人大腿(1)的顶部后侧。便于带动康复机器人的髋关节运动。
作为优化的技术方案，所述驱动电机(41)连接控制系统。实现自动化控制，操作简单。
作为优化的技术方案，所述传动机构(42)包括第一齿轮(421)、齿轮同步带(422)、第二齿轮(423)，所述驱动电机(41)的输出轴与所述第一齿轮(421)连接，所述第一齿轮(421)通过所述齿轮同步带(422)连接所述第二齿轮(423)，所述第二齿轮(423)连接所述螺杆(32)。
作为优化的技术方案，所述驱动装置(4)还包括电机支架(43)，所述电机支架(43)与所述螺杆外套(31)固定连接，所述驱动电机(41)与所述电机支架(43)固定连接。
作为优化的技术方案，所述机器人大腿(1)包括动力装置(100)、大腿伸缩杆(200)、大腿外套(300)；
所述大腿伸缩杆(200)包括第一支座(201)、第一竖直杆(203)、第一丝杆(204)；
所述第一支座(201)上设有上下贯穿的第一通孔(2011)；所述第一竖直杆(203)固定在所述第一支座(201)底端，所述第一竖直杆(203)上开设有前后贯通的第一长条形通槽(2031)，所述第一竖直杆(203)底端设有上下贯穿的第二通孔(2032)，所述第二通孔(2032)与所述第一长条形通槽(2031)贯通；所述第一丝杆(204)从上至下依次穿过第一通孔(2011)、第一长条形通槽(2031)和第二通孔(2032)；
所述第一丝杆(204)位于所述第一支座(201)上方的部分连接所述动力装置(100)；
所述大腿外套(300)包括大腿外套内壁(301)、第一连接件(302)、第一螺纹套筒(303)；
所述大腿外套内壁(301)套在所述第一竖直杆(203)外，所述大腿外套内壁(301)上端固定所述第一连接件(302)，所述第一螺纹套筒(303)通过所述第一连接件(302)与所述大腿外套内壁(301)连接，所述第一螺纹套筒(303)设置在所述第一长条形通槽(2031)内并与所述第一丝杆(204)螺纹连接；
所述大腿第二连接端(12)和大腿第三连接端(13)分别固定连接在所述大腿伸缩杆(200)的顶端。
作为优化的技术方案，所述第一竖直杆(203)侧面沿其长度方向设有第一刻度尺(2033)。方便观察机器人大腿的调节长度。
作为优化的技术方案，所述大腿伸缩杆(200)还包括第一支撑板(202)，所述第一支撑板(202)固定连接在所述第一支座(201)的侧面，所述动力装置(100)固定连接在所述第一支撑板(202)上。
作为优化的技术方案，所述动力装置(100)包括电机(101)、主动带轮(102)、同步带(103)、被动带轮(104)；所述电机(101)的输出轴与所述主动带轮(102)连接，所述主动带轮(102)通过所述同步带(103)连接所述被动带轮(104)。
作为优化的技术方案，所述电机(101)连接控制系统。实现自动化控制，操作简单。
本实用新型的优点在于：通过驱动电机带动传动螺杆，可以快速简单地带动髋关节运动；通过电机带动丝杆，可以快速准确地调节大腿腿长；自动化程度高，操作简单，易于控制。
附图说明
图1是本实用新型实施例康复机器人的髋关节驱动装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例传动螺杆和驱动装置的结构示意图。
图3是本实用新型实施例大腿伸缩杆的结构示意图。
图4是本实用新型实施例大腿外套上端的局部剖面图。
图5是本实用新型实施例动力装置的剖面图。
具体实施方式
如图1-5所示，一种康复机器人的髋关节驱动装置，包括机器人大腿1、传动螺杆3、驱动装置4、髋部横杆7。
机器人大腿1包括动力装置100、大腿伸缩杆200、大腿外套300。
大腿伸缩杆200包括第一支座201、第一支撑板202、第一竖直杆203、第一丝杆204。
第一支座201上设有上下贯穿的第一通孔2011；第一竖直杆203固定在第一支座201底端，第一竖直杆203上开设有前后贯通的第一长条形通槽2031，第一竖直杆203底端设有上下贯穿的第二通孔2032，第二通孔2032与第一长条形通槽2031贯通；第一丝杆204从上至下依次穿过第一通孔2011、第一长条形通槽2031和第二通孔2032。
第一通孔2011与第二通孔2032中线均为同一轴线，且半径相同，防止第一丝杆204在转动时晃动偏位。
第一竖直杆203侧面沿其长度方向设有第一刻度尺2033。
第一支撑板202固定在第一支座201的侧面，动力装置100通过固定螺栓固定在第一支撑板202上，防止运作时松动，第一丝杆204位于第一支座201上方的部分连接动力装置100。
大腿外套300包括大腿外套内壁301、第一连接件302、第一螺纹套筒303。
大腿外套内壁301套在第一竖直杆203外，大腿外套内壁301上端固定第一连接件302，第一连接件302与第一竖直杆203轴线相互垂直，第一螺纹套筒303通过第一连接件302与大腿外套内壁301连接，第一螺纹套筒303设置在第一长条形通槽2031内并与第一丝杆204螺纹连接。
第一螺纹套筒303与第一连接件302、第一连接件302与大腿外套内壁301的连接方式均为焊接，使得大腿外套300上下移动时大腿外套内壁301不易与第一螺纹套筒303断裂。
动力装置100包括电机101、主动带轮102、同步带103、被动带轮104、电机盒105；电机101连接控制系统；电机101的输出轴与主动带轮102连接，主动带轮102通过同步带103连接被动带轮104，同步带103为齿轮同步带；固定在第一支撑板202上的动力装置100的被动带轮104连接第一丝杆204，固定在第二支撑板402上的动力装置100的被动带轮104连接第二丝杆404；电机盒105通过固定螺栓与电机101固定连接。
机器人大腿1的顶端设有大腿第二连接端12和大腿第三连接端13，大腿第二连接端12和大腿第三连接端13分别固定连接在大腿伸缩杆200的顶端并与大腿伸缩杆200为一体结构，大腿第二连接端12位于机器人大腿1的顶部正上方，大腿第三连接端13位于机器人大腿1的顶部后侧。
髋部横杆7水平设置，髋部横杆7的长度方向沿机器人大腿1的前后运动方向，大腿第二连接端12与髋部横杆7的前端通过旋转轴转动连接。
传动螺杆3包括螺杆外套31和螺杆32；螺杆外套31的一端与髋部横杆7的后端通过旋转轴转动连接，螺杆外套31内固定有螺母；螺杆32的一端从螺杆外套31的另一端穿入螺杆外套31内并与螺母螺纹连接，螺杆32的另一端与大腿第三连接端13通过旋转轴转动连接。
驱动装置4包括驱动电机41、传动机构42、电机支架43，驱动电机41的输出轴通过传动机构42连接螺杆32，电机支架43通过固定螺栓固定在螺杆外套31上，驱动电机41通过固定螺栓固定在电机支架43上，防止运作时松动。
驱动电机41连接控制系统。
传动机构42包括第一齿轮421、齿轮同步带422、第二齿轮423，驱动电机41的输出轴与第一齿轮421连接，第一齿轮421通过齿轮同步带422连接第二齿轮423，第二齿轮423连接螺杆32。
控制系统控制驱动电机41正转带动第一齿轮421转动，并通过齿轮同步带422传递给第二齿轮423，使得螺杆32转动，通过螺杆32的转动使得螺杆32相对螺母向螺杆外套31外移动，从而使传动螺杆3伸长，带动机器人大腿1向前运动；同样控制系统控制驱动电机41反转，可以使传动螺杆3缩短，带动机器人大腿1向后运动；通过驱动电机41的正转与反转的配合带动康复机器人的髋关节运动。
控制系统控制电机101正转带动主动带轮102转动，并通过同步带103传递给被动带轮104，使得第一丝杆204转动，通过第一丝杆204的转动使得第一螺纹套筒303相对第一丝杆204往上移动，从而使大腿外套300往上移动；同样控制系统控制电机101反转，可使大腿外套300往下移动；通过控制系统的初始输入对大腿腿长进行控制，实现自动化和快速准确地调节大腿腿长。
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 (10)
1.一种康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：包括机器人大腿(1)、传动螺杆(3)、驱动装置(4)、髋部横杆(7)；
所述机器人大腿(1)的顶端设有大腿第二连接端(12)和大腿第三连接端(13)，所述髋部横杆(7)水平设置，所述大腿第二连接端(12)与所述髋部横杆(7)的前端通过旋转轴转动连接；
所述传动螺杆(3)包括螺杆外套(31)和螺杆(32)；所述螺杆外套(31)的一端与所述髋部横杆(7)的后端通过旋转轴转动连接，所述螺杆外套(31)内固定有螺母；所述螺杆(32)的一端从所述螺杆外套(31)的另一端穿入所述螺杆外套(31)内并与所述螺母螺纹连接，所述螺杆(32)的另一端与所述大腿第三连接端(13)通过旋转轴转动连接；
所述驱动装置(4)包括驱动电机(41)和传动机构(42)，所述驱动电机(41)的输出轴通过所述传动机构(42)连接所述螺杆(32)。
2.如权利要求1所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述大腿第二连接端(12)位于所述机器人大腿(1)的顶部正上方，所述大腿第三连接端(13)位于所述机器人大腿(1)的顶部后侧。
3.如权利要求1所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述驱动电机(41)连接控制系统。
4.如权利要求1所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述传动机构(42)包括第一齿轮(421)、齿轮同步带(422)、第二齿轮(423)，所述驱动电机(41)的输出轴与所述第一齿轮(421)连接，所述第一齿轮(421)通过所述齿轮同步带(422)连接所述第二齿轮(423)，所述第二齿轮(423)连接所述螺杆(32)。
5.如权利要求1所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述驱动装置(4)还包括电机支架(43)，所述电机支架(43)与所述螺杆外套(31)固定连接，所述驱动电机(41)与所述电机支架(43)固定连接。
6.如权利要求1所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述机器人大腿(1)包括动力装置(100)、大腿伸缩杆(200)、大腿外套(300)；
所述大腿伸缩杆(200)包括第一支座(201)、第一竖直杆(203)、第一丝杆(204)；
所述第一支座(201)上设有上下贯穿的第一通孔(2011)；所述第一竖直杆(203)固定在所述第一支座(201)底端，所述第一竖直杆(203)上开设有前后贯通的第一长条形通槽(2031)，所述第一竖直杆(203)底端设有上下贯穿的第二通孔(2032)，所述第二通孔(2032)与所述第一长条形通槽(2031)贯通；所述第一丝杆(204)从上至下依次穿过第一通孔(2011)、第一长条形通槽(2031)和第二通孔(2032)；
所述第一丝杆(204)位于所述第一支座(201)上方的部分连接所述动力装置(100)；
所述大腿外套(300)包括大腿外套内壁(301)、第一连接件(302)、第一螺纹套筒(303)；
所述大腿外套内壁(301)套在所述第一竖直杆(203)外，所述大腿外套内壁(301)上端固定所述第一连接件(302)，所述第一螺纹套筒(303)通过所述第一连接件(302)与所述大腿外套内壁(301)连接，所述第一螺纹套筒(303)设置在所述第一长条形通槽(2031)内并与所述第一丝杆(204)螺纹连接；
所述大腿第二连接端(12)和大腿第三连接端(13)分别固定连接在所述大腿伸缩杆(200)的顶端。
7.如权利要求6所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述第一竖直杆(203)侧面沿其长度方向设有第一刻度尺(2033)。
8.如权利要求6所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述大腿伸缩杆(200)还包括第一支撑板(202)，所述第一支撑板(202)固定连接在所述第一支座(201)的侧面，所述动力装置(100)固定连接在所述第一支撑板(202)上。
9.如权利要求6所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述动力装置(100)包括电机(101)、主动带轮(102)、同步带(103)、被动带轮(104)；所述电机(101)的输出轴与所述主动带轮(102)连接，所述主动带轮(102)通过所述同步带(103)连接所述被动带轮(104)。
10.如权利要求9所述的康复机器人的髋关节驱动装置，其特征在于：所述电机(101)连接控制系统。
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|---|---|---|---|
| CN201821469577.7U CN209137246U (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种康复机器人的髋关节驱动装置 |
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| CN201821469577.7U CN209137246U (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种康复机器人的髋关节驱动装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108836755A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-20 | 安庆中船柴油机有限公司 | 一种康复机器人的髋关节驱动装置 |
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2018
- 2018-09-10 CN CN201821469577.7U patent/CN209137246U/zh active Active
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| CN108836755A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-20 | 安庆中船柴油机有限公司 | 一种康复机器人的髋关节驱动装置 |
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