[发明专利]外骨骼绳索环式致动器

权利要求书

1.一种外骨骼，其包括：

第一支撑结构，其经配置以耦合到所述外骨骼的穿戴者；

第二支撑结构，其经配置以耦合到所述外骨骼的所述穿戴者；

关节，其连接所述第一及第二支撑结构，所述关节经配置以使所述第一及第二支撑结构之间能够相对移动；

第一绳索环，其连接所述第一及第二支撑结构；

第二绳索环，其连接所述第一及第二支撑结构；

至少一个电动机，其经配置以扭转且由此缩短所述第一及第二绳索环，其中所述第一绳索环的缩短致使所述第一及第二支撑结构围绕所述关节在第一方向上相对移动，且所述第二绳索环的缩短致使所述第一及第二支撑结构围绕所述关节在第二相反方向上相对移动；及

制动机构，其经配置以在所述第一及第二绳索环中的一者断裂的情况下防止所述第一及第二支撑结构围绕所述关节在所述第一及第二方向中的至少一者上相对移动。

2.根据权利要求1所述的外骨骼，其中：

所述制动机构包含耦合到所述第二支撑结构的齿轮；

所述制动机构包含耦合到所述第一支撑结构的第一棘爪；

所述制动机构经配置使得在所述第一绳索环断裂的情况下所述第一棘爪接触所述齿轮；且

所述制动机构经配置使得所述第一棘爪与所述齿轮之间的接触防止所述第一及第二支撑结构围绕所述关节在所述第一及第二方向中的至少一者上相对移动。

3.根据权利要求2所述的外骨骼，其中：

所述制动机构包含经配置以接触所述第一绳索环的第一滑轮；

所述制动机构经配置使得所述第一滑轮与所述第一绳索环之间的接触防止所述第一棘爪与所述齿轮之间的接触；

所述制动机构包含经配置以向所述第一棘爪施加力的第一弹簧；且

所述制动机构经配置使得所述第一弹簧在所述第一绳索环断裂的情况下致使所述第一棘爪接触所述齿轮。

4.根据权利要求3所述的外骨骼，其中：

所述制动机构包含第二棘爪；

所述制动机构经配置使得在所述第二绳索环断裂的情况下所述第二棘爪接触所述齿轮；

所述制动机构经配置使得所述第二棘爪与所述齿轮之间的接触防止所述第一及第二支撑结构围绕所述关节在所述第一及第二方向中的至少一者上相对移动；

所述制动机构包含经配置以接触所述第二绳索环的第二滑轮；

所述制动机构经配置使得所述第二滑轮与所述第二绳索环之间的接触防止所述第二棘爪与所述齿轮之间的接触；

所述制动机构包含经配置以向所述第二棘爪施加力的第二弹簧；且

所述制动机构经配置使得所述第二弹簧在所述第二绳索环断裂的情况下致使所述第二棘爪接触所述齿轮。

5.根据权利要求1所述的外骨骼，其中所述至少一个电动机包含经配置以扭转所述第一绳索环的第一电动机及经配置以扭转所述第二绳索环的第二电动机。

6.根据权利要求1所述的外骨骼，其中所述至少一个电动机包含单个电动机，所述单个电动机经配置以在相反旋转方向上同时扭转所述第一及第二绳索环两者。

7.根据权利要求6所述的外骨骼，其进一步包括输入轴、耦合到所述第一绳索环的第一主轴及耦合到所述第二绳索环的第二主轴，其中：

所述电动机经配置以致使所述输入轴旋转；

所述输入轴经配置以致使所述第一及第二主轴旋转；

所述第一主轴经配置以扭转所述第一绳索环；且

所述第二主轴经配置以扭转所述第二绳索环。

8.根据权利要求7所述的外骨骼，其进一步包括：

第一弹簧，其经配置以缩减所述第一绳索环中的松弛；及

第二弹簧，其经配置以缩减所述第二绳索环中的松弛。

9.根据权利要求1所述的外骨骼，其进一步包括耦合到所述第一及第二绳索环中的一者的主轴，所述主轴包含绳索狭槽及第一绳索导向器，其中所述第一及第二绳索环中的所述一者穿过所述绳索狭槽且接触所述第一绳索导向器。

10.根据权利要求9所述的外骨骼，其中所述第一绳索导向器是楔形的，使得当所述第一及第二绳索环中的所述一者由所述至少一个电动机扭转时，所述第一绳索导向器与所述第一及第二绳索环中的所述一者的扭转螺旋绳索结构之间不存在间隙。