CN217967099U - 人体外骨骼链式传动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种人体外骨骼链式传动结构，属于机械技术领域。它解决了现有的传动结构存在安全隐患的问题。本人体外骨骼链式传动结构包括呈矩形的箱体和设于箱体内的两钢丝绳，箱体内设有输送链组件，输送链组件有两组并沿箱体宽度方向并列设置；输送链组件包括沿箱体长度方向并列设置的两链轮和饶设在两链轮上的链条；在同一输送链组件的两链轮中，其中一个链轮通过轴体转动支撑在箱体上，另一个链轮由动力源驱动转动；两钢丝绳分别对应两链条设置，钢丝绳长度沿对应链条输送方向延伸，两钢丝绳一端均通过连接件分别与两链条固连，且箱体一侧设有分别供两钢丝绳另一端穿过的两通孔。本人体外骨骼链式传动结构安全性高。

Description

人体外骨骼链式传动结构

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种链式传动结构，特别是一种人体外骨骼链式传动结构。

背景技术

外骨骼是一种可以穿在人体外侧的骨架式结构，可以通过电动系统或液压动力系统进行关节助力，增加人体关节的力量，提升人体的运动能力。

目前，针对外骨骼关节运动，其中一种方式是通过钢丝绳提拉实现。但是，现有钢丝绳驱动一般采用卷筒驱动结构，使用时，钢丝绳在卷筒螺旋槽内既要做轴向的回转运动又要做横向移动，这样不仅需要设置复杂的防护，而且卷筒旋转过程中钢丝绳存在脱落风险，存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种工作稳定和安全性高的人体外骨骼链式传动结构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：人体外骨骼链式传动结构，包括呈矩形的箱体和设于箱体内的两钢丝绳，其特征在于，箱体内设有输送链组件，输送链组件有两组并沿箱体宽度方向并列设置；输送链组件包括沿箱体长度方向并列设置的两链轮和饶设在两链轮上的链条；在同一输送链组件的两链轮中，其中一个链轮通过轴体转动支撑在箱体上，另一个链轮由动力源驱动转动；两钢丝绳分别对应两链条设置，钢丝绳长度沿对应链条输送方向延伸，两钢丝绳一端均通过连接件分别与两链条固连，且箱体一侧设有分别供两钢丝绳另一端穿过的两通孔。

钢丝绳通过连接件固定在链条上，使钢丝绳在同一平面内跟随链条运转，有效简化钢丝绳运动路径，这样既可降低传动结构设计难度，又提高钢丝绳运动稳定性，从而有效加强传动结构的工作稳定性和精度，有效保障外骨骼运行时的安全性。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，上述的连接件包括钢丝绳锁扣，且钢丝绳锁扣通过支架与链条固连。连接件采用分体式结构，使钢丝绳和链条分开安装，便于组装。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，支架呈凵形，支架套在链条上，且支架两端均与链条固连，钢丝绳锁扣固定在支架内侧，以加强钢丝绳和链条连接稳定性，从而进一步提高传动结构的工作稳定性和精度。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，链条包括销轴，支架两端均设有沿销轴轴向贯穿设置的插孔，插孔的形状和尺寸均与销轴匹配，且销轴两端分别插嵌在两插孔中，具有结构简单、组装方便的优点。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，动力源包括电机以及用于连接电机主轴和对应链轮的减速机。自然，动力源也可以为减速电机。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，电机的类型为直流伺服电机，以进一步加强钢丝绳运动稳定性。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，箱体包括沿箱体长度方向分布的两宽侧壁，且上述通孔设置在其中一个宽侧壁上；两宽侧壁相背对的一侧均成型有两连接片，处于同一侧的两连接片沿箱体宽度方向分布，且每个连接片上均具有沿箱体宽度方向贯穿设置的连接孔，以方便传动结构与人体外骨骼连接。

在上述的人体外骨骼链式传动结构中，箱体内还固定有为电机供电的电池，且电池处于两输送链组件之间。电池集成在箱体内，在实现电池防护前提下，又可缩减各零部件之间的距离，使整个结构变的较为紧凑。

与现有技术相比，本人体外骨骼链式传动结构具有以下优点：

1、钢丝绳通过连接件固定在链条上，使钢丝绳在同一平面内跟随链条运转，有效简化钢丝绳运动路径，这样既可降低传动结构设计难度，又提高钢丝绳运动稳定性，从而有效加强传动结构的工作稳定性和精度，有效保障外骨骼运行时的安全性。

2、连接件采用分体式结构，使钢丝绳和链条分开安装，便于组装。

3、销轴既为链条部件，又用于固定连接链条和支架，即在本申请中，销轴具备一物两用效果，在简化结构同时，方便组装。

附图说明

图1是人体外骨骼链式传动结构的立体结构示意图。

图2是人体外骨骼链式传动结构在箱体内部的结构示意图。

图3是钢丝绳和链条的连接结构示意图。

图中，1、箱体；1a、通孔；1b、连接片；2、钢丝绳；3、链轮；4、轴体；5、连接件；5a、钢丝绳锁扣；5b、支架；6、链条；6a、销轴；7、电机；8、减速机；9、电池。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本人体外骨骼链式传动结构包括呈矩形的箱体1和设于箱体1内的两钢丝绳2。

其中，

箱体1内设有输送链组件，输送链组件有两组并沿箱体1宽度方向并列设置。具体来说，输送链组件包括沿箱体1长度方向并列设置的两链轮3和饶设在两链轮3上的链条6。链轮3轴线沿箱体1宽度方向延伸；在同一输送链组件的两链轮3中，其中一个链轮3通过轴体4转动支撑在箱体1上，另一个链轮3由动力源驱动转动，且动力源处于箱体1内。

两钢丝绳2分别对应两链条6设置，钢丝绳2长度沿对应链条6输送方向延伸，两钢丝绳2一端均通过连接件5分别与两链条6固连，且箱体1一侧设有分别供两钢丝绳2另一端穿过的两通孔1a。钢丝绳2通过连接件5固定在链条6上，使钢丝绳2在同一平面内跟随链条6运转，有效简化钢丝绳2运动路径，这样既可降低传动结构设计难度，又提高钢丝绳2运动稳定性，从而有效加强传动结构的工作稳定性和精度，以保证外骨骼运行安全性。

在本实施例中，

轴体4安装方式如下：轴体4一端与对应链轮3固连，轴体4另一端通过轴承转动支撑在箱体1上。

如图3所示，连接件5结构如下：连接件5包括钢丝绳锁扣5a，且钢丝绳锁扣5a通过支架5b与链条6固连。连接件5采用分体式结构，使钢丝绳2和链条6分开安装，便于组装。

其中，

支架5b呈凵形，支架5b套在链条6上，且支架5b两端均与链条6固连，钢丝绳锁扣5a固定在支架5b内侧，以加强钢丝绳2和链条6连接稳定性，从而进一步提高传动结构的工作稳定性和精度。进一步说明，链条6包括销轴6a，支架5b两端均设有沿销轴6a轴向贯穿设置的插孔，插孔的形状和尺寸均与销轴6a匹配，且销轴6a两端分别插嵌在两插孔中，具有结构简单、组装方便的优点。实际产品中，支架5b两端均设有一排插孔，用于连接多根销轴6a，加强支架5b定位稳定性。

钢丝绳锁扣5a为现有产品，其能够在市面上构成。优选锁扣和支架5b焊接固连。

动力源包括电机7以及用于连接电机7主轴和对应链轮3的减速机8。自然，动力源也可以为减速电机7。优选电机7的类型为直流伺服电机7，以进一步加强钢丝绳2运动稳定性。

如图1和图2所示，箱体1包括沿箱体1长度方向分布的两宽侧壁，且上述通孔1a设置在其中一个宽侧壁上。两宽侧壁相背对的一侧均成型有两连接片1b，处于同一侧的两连接片1b沿箱体1宽度方向分布，且每个连接片1b上均具有沿箱体1宽度方向贯穿设置的连接孔，以方便传动结构与人体外骨骼连接。

实际产品中，箱体1内还固定有为电机7供电的电池9以及用于控制电机7转动的PLC控制板，且电池9和PLC控制板均处于两输送链组件之间。将电池9和PLC控制板集成在箱体1内，在实现电池9和PLC控制板防护前提下，又可缩减各零部件之间的距离，使整个结构变的较为紧凑。

实施例二

本实施例二的结构和原理同实施例一基本相同，不一样的地方在于：连接件5仅为钢丝绳锁扣5a，且钢丝绳锁扣5a焊接固定在链条6上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.人体外骨骼链式传动结构，包括呈矩形的箱体(1)和设于箱体(1)内的两钢丝绳(2)，其特征在于，箱体(1)内设有输送链组件，输送链组件有两组并沿箱体(1)宽度方向并列设置；输送链组件包括沿箱体(1)长度方向并列设置的两链轮(3)和饶设在两链轮(3)上的链条(6)；在同一输送链组件的两链轮(3)中，其中一个链轮(3)通过轴体(4)转动支撑在箱体(1)上，另一个链轮(3)由动力源驱动转动；两钢丝绳(2)分别对应两链条(6)设置，钢丝绳(2)长度沿对应链条(6)输送方向延伸，两钢丝绳(2)一端均通过连接件(5)分别与两链条(6)固连，且箱体(1)一侧设有分别供两钢丝绳(2)另一端穿过的两通孔(1a)。

2.根据权利要求1所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，上述的连接件(5)包括钢丝绳锁扣(5a)，且钢丝绳锁扣(5a)通过支架(5b)与链条(6)固连。

3.根据权利要求2所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，支架(5b)呈凵形，支架(5b)套在链条(6)上，且支架(5b)两端均与链条(6)固连，钢丝绳锁扣(5a)固定在支架(5b)内侧。

4.根据权利要求3所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，链条(6)包括销轴(6a)，支架(5b)两端均设有沿销轴(6a)轴向贯穿设置的插孔，插孔的形状和尺寸均与销轴(6a)匹配，且销轴(6a)两端分别插嵌在两插孔中。

5.根据权利要求1所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，动力源包括电机(7)以及用于连接电机(7)主轴和对应链轮(3)的减速机(8)。

6.根据权利要求5所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，电机(7)的类型为直流伺服电机。

7.根据权利要求1所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，箱体(1)包括沿箱体(1)长度方向分布的两宽侧壁，且上述通孔(1a)设置在其中一个宽侧壁上；两宽侧壁相背对的一侧均成型有两连接片(1b)，处于同一侧的两连接片(1b)沿箱体(1)宽度方向分布，且每个连接片(1b)上均具有沿箱体(1)宽度方向贯穿设置的连接孔。

8.根据权利要求1所述的人体外骨骼链式传动结构，其特征在于，箱体(1)内还固定有为电机(7)供电的电池(9)，且电池(9)处于两输送链组件之间。

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