[发明专利]一种转动关节及使用该转动关节的机械臂

权利要求书

1.一种用于康复训练设备的转动关节，包括沿左右方向间隔分布的第一连接座和第二连接座，第一连接座上设有用于将转动关节与机械臂相邻两臂体中的其中一个臂体固连的第一固连部，第二连接座上设有用于将转动关节与所述机械臂相邻两臂体中的另一个臂体固连的第二固连部，其特征在于：第一连接座上固设有沿左右方向延伸的主轴，第二连接座转动装配在所述主轴上，第二连接座上固设有同轴转动装配在主轴上的转动摩擦盘，主轴上沿左右方向滑动装配有用于与转动摩擦盘接触摩擦配合以控制两连接座之间转动阻尼的滑动摩擦盘，滑动摩擦盘由设置在主轴上的直动驱动机构驱动往复移动，所述的主轴为空心轴结构，直动驱动结构为安装在所述主轴端部的气压缸驱动机构，气压缸驱动机构的活塞杆传动连接有滑动装配在所述空心轴结构的沿左右方向延伸的通孔中的传动芯轴，传动芯轴通过连接销连接有滑动座，所述滑动摩擦盘固设在所述滑动座上，所述气压缸驱动机构通过传动芯轴、滑动座驱动滑动摩擦盘沿左右方向往复滑移，通过控制滑动摩擦盘与转动摩擦盘之间的接触摩擦强度来实现转动阻尼的控制调整，所述的主轴和第二连接座之间设有用于检测第二连接座与主轴相对转动角度的角度传感器，所述角度传感器测量转动关节的转动角度，并用于将该角度信号通过AI接口输入至控制器，所述控制器用于与向所述气压缸驱动机构的气缸提供工作压力的电气比例控制阀信号连接，所述角度传感器通过AI接口将角度信号输入至控制器以实现如下功能：控制器输出控制信号给康复训练设备的相应关节执行机构，执行机构自带的传感器则将康复训练设备的角度或位置参数，反馈至控制器，经过计算，输出压力控制信号给电气比例控制阀，电气比例控制阀调节工作压力，输出相应的接触压力，实现阻尼力调整；当康复训练设备的对应关节执行器正常跟随主动机械臂进行相应摆动时，主动机械臂可以继续进行正常摆动，而当康复训练设备的对应关节执行器不再跟随主动机械臂的相应关节转动时，控制跟随接受到的相应反馈信号控制电气比例控制阀动作，加大转动摩擦盘和滑动摩擦盘之间的转动摩擦阻尼，组织主动机械臂上的相应转动关节继续转动，实现理疗师操作主动机械臂的有效反馈。

2.一种用于康复训练设备的机械臂，包括转动关节和通过转动关节连接的相邻两臂体，转动关节包括沿左右方向间隔分布的第一连接座和第二连接座，第一连接座上设有将转动关节与所述相邻两臂体中的其中一个臂体固连的第一固连部，第二连接座上设有将转动关节与所述相邻两臂体中的另一个臂体固连的第二固连部，其特征在于：第一连接座上固设有沿左右方向延伸的主轴，第二连接座转动装配在所述主轴上，第二连接座上固设有同轴转动装配在主轴上的转动摩擦盘，主轴上沿左右方向滑动装配有用于与转动摩擦盘接触摩擦配合以控制两连接座之间转动阻尼的滑动摩擦盘，滑动摩擦盘由设置在主轴上的直动驱动机构驱动往复移动，所述的主轴为空心轴结构，直动驱动结构为安装在所述主轴端部的气压缸驱动机构，气压缸驱动机构的活塞杆传动连接有滑动装配在所述空心轴结构的沿左右方向延伸的通孔中的传动芯轴，传动芯轴通过连接销连接有滑动座，所述滑动摩擦盘固设在所述滑动座上，所述气压缸驱动机构通过传动芯轴、滑动座驱动滑动摩擦盘沿左右方向往复滑移，通过控制滑动摩擦盘与转动摩擦盘之间的接触摩擦强度来实现转动阻尼的控制调整，所述的主轴和第二连接座之间设有用于检测第二连接座与主轴相对转动角度的角度传感器，所述角度传感器测量转动关节的转动角度并连接有控制器；所述气压缸驱动机构的气缸由电气比例控制阀提供工作压力，所述控制器与电气比例控制阀信号连接；所述角度传感器通过AI接口将角度信号输入至控制器以实现如下功能：控制器输出控制信号给康复训练设备的相应关节执行机构，执行机构自带的传感器则将康复训练设备的角度或位置参数，反馈至控制器，经过计算，输出压力控制信号给电气比例控制阀，电气比例控制阀调节工作压力，输出相应的接触压力，实现阻尼力调整；当康复训练设备的对应关节执行器正常跟随主动机械臂进行相应摆动时，主动机械臂可以继续进行正常摆动，而当康复训练设备的对应关节执行器不再跟随主动机械臂的相应关节转动时，控制跟随接受到的相应反馈信号控制电气比例控制阀动作，加大转动摩擦盘和滑动摩擦盘之间的转动摩擦阻尼，组织主动机械臂上的相应转动关节继续转动，实现理疗师操作主动机械臂的有效反馈。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于：所述的机械臂具有两个所述的转动关节，两转动关节分别为上、下转动关节，通过上转动关节连接的相邻两臂体为机械臂安装座和上臂体，通过下转动关节连接的相邻两臂体为下臂体和所述的上臂体。