CN209615491U - 一种外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，由直流电机、主架板、谐波减速机、转接轴、下盖板和输出轴；直流电机和谐波减速机的柔轮安装在所述的主架板上，直流电机动力通过转接轴和谐波减速机的波发生器相连，直流电机的动力就通过减速后由谐波减速机的钢轮输出，下盖板与所述的钢轮相连，在下盖板的中心位置设有一个与其垂直的安装柱，输出盘通过输出旋转轴承,卡簧与下盖板连接。本实用新型能够快速完成穿戴及脱卸作业，有效增加了穿戴及脱卸过程中的舒适感，也大大避免了操作过程中电机、减速机反转造成的对使用寿命的伤害，大幅度的提高了外骨骼机器人的工作效率。

Description

一种外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置

技术领域

本实用新型涉及一种外骨骼关节模块处的快换装置，具体的涉及一种外骨骼机器人关节模块处的穿戴及脱卸时的多角度自适应调整装置。

背景技术

目前，国内助力型可穿戴外骨骼机器人，当机械零点确定后，各关节相对固定，人在穿戴及脱卸时多是以人工辅助操作的多人协同完成的方式为主，这种穿戴模式需要多人完成，穿着过程繁琐，且穿着人群手臂各关节长短又各不相同，故在穿戴及脱卸时需反复调整手臂的各个关节以适应已经确定零点的外骨骼初始状态位置，这样就造成了穿着过程极不舒适，效率不高，另一方面，在穿戴及脱卸的过程中人体手臂或多或少会对外骨骼关节模块施加一个反作用力，这样会造成关节模块中的电机及减速机的反转，对其使用寿命造成了很大伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外骨骼关节模块处的快换装置，该装置可以完成外骨骼机器人在穿戴及脱卸时的多角度自适应调整，从而快速实现外骨骼机器人的穿戴及脱卸作业任务。

本实用新型通过如下技术方案实现的：

一种外骨骼机器人关节模块处的穿戴及脱卸时的多角度自适应调整装置，由直流电机、主架板、谐波减速机、转接轴、下盖板和输出轴；

所述的直流电机和谐波减速机的柔轮安装在所述的主架板上，所述的直流电机动力通过转接轴和谐波减速机的波发生器相连，直流电机的动力就通过减速后由谐波减速机的钢轮输出，所述的下盖板与所述的钢轮相连，在所述的下盖板的中心位置设有一个与其垂直的安装柱，所述的输出盘通过输出旋转轴承、卡簧与下盖板连接。

进一步的，转接轴上下两端分别有转接轴上端连接轴承和转接轴下端连接轴承与所述的谐波减速机的波发生器相连。

进一步的，在所述的输出盘的侧面设有卡槽，所述的卡槽与插销装置配合，实现输出盘与下盖板的连接或者分离。

进一步的，所述的插销装置由销杆伸缩卡柱、销杆弹簧、销杆、销杆支柱，所述的销杆支柱垂直的固定在下盖板底部，所述的销杆伸缩卡柱与所述的销杆支柱平行，位于销杆支柱的内侧，在所述的销杆伸缩卡柱、销杆支柱均设有一个插孔，所述的销杆与销杆伸缩卡柱、销杆支柱垂直，销杆依次插接在两个插孔内且与销杆伸缩卡柱固定相连，所述的销杆弹簧设置在销杆上。

进一步的，在所述的下盖板的底部设有与销杆伸缩卡柱配合的滑动槽。

具体的插销装置的工作方式如下：

初始位置状态下，销杆插在销杆伸缩卡柱上，销杆伸缩卡柱在销杆弹簧的顶伸下卡在输出盘的卡槽内，这样下盖板和输出盘在销杆的作用下变成了一整体，人体穿戴时，拉动销杆伸缩卡柱，使其脱离卡槽，这样下盖板和输出盘相对独立，从而能方便穿戴同时也不会因电机及减速机的反转造成其寿命缩短，待穿戴完毕后，手臂拖动外骨骼摆动至零点位置，销杆伸缩卡柱在弹簧的作用下会自动弹至到输出盘的卡槽内，这样下盖板和输出盘在插销的作用下变成了一整体，电机的动力通过电机、减速机及转接轴输出到输出盘，最终输出盘和相应的连杆连接，从而实现外骨骼在穿戴及脱卸过程的自适应快速作业任务。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型用于外骨骼机器人在穿戴及脱卸过程中的多角度自适应调整，能够快速完成穿戴及脱卸作业，有效增加了穿戴及脱卸过程中的舒适感，也大大避免了操作过程中电机、减速机反转造成的对使用寿命的伤害，大幅度的提高了外骨骼机器人的工作效率。

附图说明：

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本实用新型整体结构示意图.

图2是本实用新型剖面结构示意图。

图中：1直流电机、2主架板、3谐波减速机、4转接轴、5转接轴上端连接轴承、6转接轴下端连接轴承，7下盖板、8输出盘、9输出盘旋转轴承、10卡簧、11销杆伸缩卡柱，12销杆弹簧、13销杆、14销杆支柱。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，国内助力型可穿戴外骨骼机器人，当机械零点确定后，各关节相对固定，人在穿戴及脱卸时多是以人工辅助操作的多人协同完成的方式为主，这种穿戴模式需要多人完成，穿着过程繁琐，且穿着人群手臂各关节长短又各不相同，故在穿戴及脱卸时需反复调整手臂的各个关节以适应已经确定零点的外骨骼初始状态位置，这样就造成了穿着过程极不舒适，效率不高，另一方面，在穿戴及脱卸的过程中人体手臂或多或少会对外骨骼关节模块施加一个反作用力，这样会造成关节模块中的电机及减速机的反转，对其使用寿命造成了很大伤害，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种多角度自适应调整装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种外骨骼机器人关节模块处的穿戴及脱卸时的多角度自适应调整装置，由直流电机1、主架板2、谐波减速机3、转接轴4、转接轴上端连接轴承5、转接轴下端连接轴承6、下盖板7、输出盘8、输出盘旋转轴承9、卡簧10、销杆伸缩卡柱11、销杆弹簧12、销杆13、销杆支柱14等组成。

在主架板2上安装直流电机1，直流电机动力通过转接轴4和谐波减速机的波发生器相连，转接轴4上下两端分别有转接轴上端连接轴承和转接轴下端连接轴承6相连，另外谐波减速机的柔轮也固定在主架板2上，这样直流电机的动力就通过减速后由谐波减速机的钢轮输出，同时下盖板7和钢轮相连。在下盖板圆心位置有一安装柱，输出盘通过输出盘旋转轴承9、卡簧10与下盖板7连接。

插销装置由销杆伸缩卡柱11，销杆弹簧12、销杆13、销杆支柱14等组成；所述的销杆支柱11垂直的固定在下盖板7底部，所述的销杆伸缩卡柱11与所述的销杆支柱14平行，位于销杆支柱14的内侧，在所述的销杆伸缩卡柱11、销杆支柱14均设有一个插孔，所述的销杆13销杆伸缩卡柱11、销杆支柱14垂直，销杆13依次插接在两个插孔内且与销杆伸缩卡柱11固定相连，所述的销杆弹簧 12设置在销杆13上。在下盖板的底部设有与销杆伸缩卡柱配合的滑动槽。

初始位置状态下，销杆伸缩卡柱在12销杆弹簧12的顶伸下插在输出盘8 的卡槽内，这样下盖板和输出盘在插销的作用下变成了一整体，人体穿戴时只需要推动销杆伸缩卡柱11使其脱离卡槽，这样下盖板4和输出盘8相对独立，从而能方便穿戴同时也不会因电机及减速机的反转造成其寿命缩短，待穿戴完毕后，手臂拖动外骨骼摆动至零点位置，销杆伸缩卡柱11在弹簧的作用下会自动弹至到输出盘8的卡槽内，这样下盖板7和输出盘8在插销的作用下变成了一整体，电机的动力通过电机、减速机及转接轴输出到输出盘，最终输出盘和相应的连杆连接，从而实现外骨骼在穿戴及脱卸过程的自适应快速作业任务。

本实用新型用于外骨骼机器人在穿戴及脱卸过程中的多角度自适应调整，能够快速完成穿戴及脱卸作业，有效增加了穿戴及脱卸过程中的舒适感，也大大避免了操作过程中电机、减速机反转造成的对使用寿命的伤害，大幅度的提高了外骨骼机器人的工作效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，其特征在于，由直流电机、主架板、谐波减速机、转接轴、下盖板和输出轴；

所述的直流电机和谐波减速机的柔轮安装在所述的主架板上，所述的直流电机动力通过转接轴和谐波减速机的波发生器相连，直流电机的动力就通过减速后由谐波减速机的钢轮输出，所述的下盖板与所述的钢轮相连，在所述的下盖板的中心位置设有一个与其垂直的安装柱，输出盘通过输出旋转轴承、卡簧与下盖板连接。

2.如权利要求1所述的外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，其特征在于，所述的转接轴上下两端分别有转接轴上端连接轴承和转接轴下端连接轴承与所述的谐波减速机的波发生器相连。

3.如权利要求1所述的外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，其特征在于，在所述的输出盘的侧面设有卡槽，所述的卡槽与插销装置配合，实现输出盘与下盖板的连接或者分离。

4.如权利要求3所述的外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，其特征在于，所述的插销装置由销杆伸缩卡柱、销杆弹簧、销杆、销杆支柱组成，所述的销杆支柱垂直的固定在下盖板底部，所述的销杆伸缩卡柱与所述的销杆支柱平行，位于销杆支柱的内侧，在所述的销杆伸缩卡柱、销杆支柱均设有一个插孔，所述的销杆与销杆伸缩卡柱、销杆支柱垂直，销杆依次插接在两个插孔内且与销杆伸缩卡柱固定相连，所述的销杆弹簧设置在销杆上。

5.如权利要求1所述的外骨骼机器人关节模块的多角度自适应调整装置，其特征在于，在所述的下盖板的底部设有与销杆伸缩卡柱配合的滑动槽。