[实用新型]一种可变阻尼的膝关节助行机器人

说明书

本实用新型公开了一种可变阻尼的膝关节助行机器人，包括支撑机构、调节机构、供油管路和回油管路；支撑机构包括大腿壳体和小腿壳体，大腿壳体与小腿壳体铰接；调节机构包括液压缸，液压缸的两端分别与大腿壳体和小腿壳体铰接，液压缸包括缸体，以及与缸体活动连接的活塞和活塞杆，缸体内位于活塞的两侧分别设置有第一腔室和第二腔室，活塞上设置有控制第一腔室和第二腔室中液压油流向的控制单元；供油管路连通第一腔室和第二腔室；回油管路连通第一腔室和第二腔室，回油管路上设置有用于控制液压油排出流量的阀体。本实用新型的一种可变阻尼的膝关节助行机器人，具有结构简单，耗电量少，可以对膝关节进行有效保护等优点。

技术领域

本实用新型涉及康复医疗器械领域，尤其涉及一种可变阻尼的膝关节助行机器人。

背景技术

膝关节助行机器人是近年来迅速发展的一门新兴技术，是机器人技术在医学领域的新应用。膝关节助行机器人可以固定安装在人体的下肢，在站立阶段通过调节机构对下肢提供所需的支撑力，其他阶段可以通过髋关节转动过程提供的惯性作用下使下肢发生相应的摆动，进而模仿正常行走时的步态。现有的采用液压缸进行驱动的膝关节助行机器人通常需要设置油路通道，活塞杆在运动过程中，缸体内位于活塞两侧腔室中的液压油通过油路通道进行流通交换，并且此过程还需要设置有液压泵进行驱动，消耗电能较大，影响了膝关节助行机器人的续航时间。并且由于在惯性力的作用下，下肢在伸直和弯曲的过程中摆动速度不受控制，而现有的膝关节助行机器人并没有设置有效的缓冲装置，导致下肢在摆动速度过快，导致膝关节受到的惯性力较大，容易发生二次损伤的事故。

发明内容

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种结构简单，耗电量少，通过调节活塞杆在运动过程中的阻尼，对膝关节进行有效保护的膝关节助行机器人。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：一种可变阻尼的膝关节助行机器人，包括支撑机构、调节机构、供油管路和回油管路；

所述支撑机构包括大腿壳体和小腿壳体，所述大腿壳体与小腿壳体铰接；

所述调节机构包括液压缸，所述液压缸的两端分别与大腿壳体和小腿壳体铰接，所述液压缸包括缸体，以及与缸体活动连接的活塞和活塞杆，所述缸体内位于活塞的两侧分别设置有第一腔室和第二腔室，所述活塞上设置有控制第一腔室和第二腔室中液压油流向的控制单元；

所述供油管路连通第一腔室和第二腔室，可分别向第一腔室和第二腔室中供给液压油；

所述回油管路连通第一腔室和第二腔室，可分别将第一腔室和第二腔室中的液压油排出，所述回油管路上设置有用于控制液压油排出流量的阀体。

优选地，所述控制单元包括设置在活塞上的第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀可使第一腔室内的液压油流向第二腔室，第二单向阀可使第二腔室内的液压油流向第一腔室。

优选地，所述缸体内设置有用于检测活塞杆运动至完全收缩状态和完全伸出状态的位置感应开关。

优选地，所述供油管路包括油箱、第一供油管路、第二供油管路以及驱动液压油流动的液压泵，所述第一供油管路的两端分别连通油箱和第一腔室，所述第二供油管路的两端分别连通油箱和第二腔室。

优选地，所述第一供油管路和第二供油管路上均设置有过滤装置以及控制阀。

优选地，所述回油管路包括分别连通第一腔室和第二腔室的第一回油管路和第二回油管路。

优选地，所述阀体包括分别设置在第一回油管路和第二回油管路上的第一溢流阀和第二溢流阀。

优选地，所述供油管路和回油管路通过二位五通电磁阀控制其管路的通断。

优选地，所述大腿壳体和小腿壳体通过分别固定在其上的大腿壳体连接板和小腿壳体连接板铰接。