[实用新型]一种通过齿轮机构实现关节摆动运动的装置

说明书

技术领域

本实用新型属康复医疗器械领域，特别是涉及康复机械中实现肘关节、膝关节、腕关节、踝关节等实现摆动运动的装置，也可以扩展用作健康人和运动员关节锻炼、训练。

背景技术

在通用机械工程应用中，将直线往复运动输出为往复摆动运动往往采用连杆机构来实现，例如挖掘机的挖斗的运动就是通过连杆结构来实现的。在现有的康复机械、健身器械中带动人体肘关节、膝关节、腕关节、踝关节等摆动运动的机械装置也移植这种连杆机构，由于连杆机构的压力角是变化的，致使有效输出力不恒定，影响运动的平稳性，而且在运动中对空间要求比较大，结构不紧凑。

发明内容

本实用新型采用齿轮机构将动力输出装置的直线往复运动转变为肘部等关节的摆动运动，避免了常规的连杆机构中压力角变化致使有效输出力不恒定的问题，保证压力角恒定，驱动力平稳，提高了效率，结构更紧凑。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种通过齿轮机构实现肘部等关节摆动运动的装置，包括动力输出装置、齿条、中间齿轮、中轴、中轴支架、执行齿轮、输出轴、输出轴支架、摆动臂和固定臂，所述的齿条位于于固定臂的凹槽内且与动力输出装置连接，所述的中轴支架固定在固定臂前部，所述的中轴支撑在中轴支架上，所述的中间齿轮固定于中轴上且与齿条啮合，所述的输出轴支架固定在固定臂前端，所述的输出轴支撑在输出轴支架上，所述的执行齿轮对称固定于输出轴两端且与中轴两端的中间齿轮啮合，所述的摆动臂的套在输出轴上。

摆动臂由动力输出装置控制绕输出轴在0度(手臂伸展状态)到150度(手臂屈曲状态)范围内转动。

有益效果

本实用新型避免了常规的连杆机构中压力角变化致使有效输出力不稳定的不足，保证输出恒定的力，便于控制和使用，提高了效率，结构更紧凑，运动过程占用空间小。可以扩展应用到受力小、要求结构紧凑、控制精度较高的其他实现摆动运动中。

附图说明

图1本实用新型肘关节运动到伸展位置的结构示意图；

图2本实用新型肘关节运动到中间位置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图所示，一种齿轮机构实现肘关节摆动运动的装置，包括动力输出装置(本实例为气缸)1与齿条2联接，将动力输出装置(本实例为气缸)1的往复直线运动通过齿条2、中间齿轮3传递给执行齿轮6，并带动输出轴7一起往复转动。摆动臂9的套在输出轴7上，并与输出轴7同步摆动。其中，中轴支架5、输出轴支架8均固接在固定臂10上；中轴4支撑在中轴支架5上；输出轴7支撑在输出轴支架8上。中间齿轮3与中轴4联接并同步转动，执行齿轮6与输出轴7联接并同步转动。