[发明专利]外骨骼机器人线缠绕驱动系统

权利要求书

1.一种外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述外骨骼机器人线缠绕驱动系统包括驱动组件、驱动绞盘、关节绞盘和驱动线；所述驱动组件具有输出轴，所述驱动绞盘通过单向轴承连接在所述输出轴上，所述驱动组件驱动所述驱动绞盘进行转动；所述关节绞盘设置在相应的关节处；所述驱动线同时缠绕在所述驱动绞盘和所述关节绞盘的外部；所述驱动绞盘的转动带动缠绕在其外部的所述驱动线作缠绕运动，通过所述驱动线带动所述关节绞盘进行同步转动，进而带动相应的关节运动；所述驱动绞盘和所述关节绞盘均为圆柱体，所述驱动绞盘及所述关节绞盘的圆柱表面均设有螺旋槽，所述螺旋槽用于所述驱动线的缠绕和导向；

其中，所述驱动组件包括髋关节驱动电机和膝关节驱动电机；所述驱动绞盘包括髋关节驱动绞盘和膝关节驱动绞盘；所述关节绞盘包括髋关节绞盘和膝关节绞盘；所述驱动线包括髋关节驱动线和膝关节驱动线；所述髋关节驱动绞盘和所述膝关节驱动绞盘分别通过第一单向轴承和第二单向轴承连接在所述髋关节驱动电机的输出轴和所述膝关节驱动电机的输出轴上；所述髋关节绞盘和所述膝关节绞盘分别设在髋关节和膝关节处；所述髋关节驱动线同时缠绕在所述髋关节驱动绞盘和所述髋关节绞盘的外部，所述膝关节驱动线同时缠绕在所述膝关节驱动绞盘和所述膝关节绞盘的外部；所述髋关节驱动绞盘通过所述髋关节驱动线带动所述髋关节绞盘进行同步转动；所述膝关节驱动绞盘通过所述膝关节驱动线带动所述膝关节绞盘进行同步转动；

所述髋关节绞盘为阶梯状圆柱体，所述髋关节绞盘的中部为大直径段，所述大直径段的圆柱表面设置第三螺旋槽；所述髋关节绞盘的两端为小直径段，两端的所述小直径段上分别套设有分离定滑轮，所述分离定滑轮抵靠在所述大直径段的端面并能相对所述髋关节绞盘转动，所述膝关节驱动线分别绕过两端的所述分离定滑轮，所述分离定滑轮将所述髋关节绞盘的转动与所述膝关节驱动线的运动相互分离。

2.如权利要求1所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述驱动绞盘由能分离的两段圆柱体轴向对接组成；第一段圆柱体与第二段圆柱体相对的对接端面上均设有压紧凹槽；所述驱动线的一部分嵌入所述压紧凹槽内并被所述两段圆柱体压紧，所述驱动线的另一部分缠绕在所述驱动绞盘及所述关节绞盘的所述螺旋槽内。

3.如权利要求2所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述驱动线为环形柔性线。

4.如权利要求2所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述驱动线为直线型柔性线，所述驱动线的两端分别固定有圆柱接头，所述驱动线拉直状态时所述圆柱接头的轴线与所述驱动线垂直。

5.如权利要求4所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述第一段圆柱体与第二段圆柱体的对接端面上还设有接头卡槽，所述驱动线第一端的所述圆柱接头嵌入到所述第一段圆柱体的所述接头卡槽内；所述驱动线第二端的所述圆柱接头嵌入到所述第二段圆柱体的所述接头卡槽内；所述压紧凹槽一端连接所述接头卡槽，另一端连接到所述驱动绞盘的所述螺旋槽，使所述驱动线顺着所述螺旋槽的旋向伸出到所述驱动绞盘的外部。

6.如权利要求5所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述第一段圆柱体与所述第二段圆柱体的对接端面之间还设有压紧垫片，所述压紧垫片用于辅助压紧嵌入到所述压紧凹槽内的所述驱动线。

7.如权利要求1所述的外骨骼机器人线缠绕驱动系统，其特征在于，所述外骨骼机器人线缠绕驱动系统还包括定滑轮组件和张紧机构，所述定滑轮组件包括至少一个定滑轮，所述定滑轮组件用于支撑和导向所述驱动线；所述张紧机构用于向所述驱动线施加张紧力。