[发明专利]一种柔性上肢外骨骼机器人驱动系统

权利要求书

1.一种柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：所述柔性上肢外骨骼机器人驱动系统包括驱动装置壳体(1)、制动器(2)、鲍登线预紧组件、驱动装置主轴(15)、驱动装置壳体盖(16)、刚性联轴器(17)、无刷电机(18)、两个电磁离合器(4)、两个连接件(6)、两个谐波减速器(8)、两个线轮(11)和两根鲍登线(19)；无刷电机(18)固装在驱动装置壳体(1)的一端上，无刷电机(18)的输出轴通过刚性联轴器(17)与驱动装置主轴(15)的一端固接，驱动装置主轴(15)通过两个第一深沟球轴承(3)安装在驱动装置壳体(1)上，驱动装置主轴(15)的另一端通过制动器(2)安装在驱动装置壳体(1)的另一端上，电磁离合器(4)包括电枢转子和止旋板，电枢转子固套在驱动装置主轴(15)上，止旋板卡装在驱动装置壳体(1)的凸起处，驱动装置主轴(15)由两段半轴同轴连接，每段半轴上依次穿装有电磁离合器(4)、连接件(6)、谐波减速器(8)和线轮(11)，两个线轮(11)相邻设置，电枢转子通过连接件(6)与谐波减速器(8)的柔轮轮毂连接，谐波减速器(8)的钢轮通过螺栓连接在驱动装置壳体(1)，每个线轮(11)通过一个第三深沟球轴承(9)安装在驱动装置主轴(15)上，线轮(11)通过螺栓连接在对应的谐波减速器(8)的钢轮上；

鲍登线预紧组件包括三根预紧芯轴(12)、四个单向轴承(13)和两个鲍登线导向管(14)，驱动装置壳体(1)中部依次平行设置有三块芯轴安装肋板，三根预紧芯轴(12)依次平行安装在三块芯轴安装板上，位于中间的预紧芯轴(12)上套装有两个单向轴承(13)，其余两根预紧芯轴(12)上均套装有一个单向轴承(13)，相邻两块芯轴安装肋板之间设置有两个相向转动的单向轴承(13)，两个相向转动的单向轴承(13)的间隙小于鲍登线直径；

驱动装置壳体盖(16)通过螺栓固装在驱动装置壳体(1)上，每个线轮(11)上缠绕有一根鲍登线(19)，鲍登线(19)的自由端经过两个相向转动的单向轴承(13)由对应的一个鲍登线导向管(14)穿出。

2.根据权利要求1所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：线轮(11)上设置有线轮接头卡槽(11-1)和线轮绕线槽(11-2)，鲍登线(19)的固定端连接在线轮接头卡槽(11-1)上，每个线轮绕线槽(11-2)内缠绕有一根鲍登线(19)。

3.根据权利要求1或2所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：线轮(11)上设置有法兰，法兰上沿其圆周方向均布加工有多个台肩通孔，线轮(11)的法兰通过多个螺栓固定连接在对应的谐波减速器(8)的钢轮上。

4.根据权利要求3所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：驱动装置主轴(15)的两个半轴均设置有台肩，两个半轴大端的直径相同设置，两个半轴小端的直径相同设置，两个半轴小端通过榫卯结构连接在一起。

5.根据权利要求4所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：其中一个半轴小端呈凸十字形，另一个半轴的小端呈凹十字形，两个半轴小端通过榫卯结构连接在一起。

6.根据权利要求4或5所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：所述柔性上肢外骨骼机器人驱动系统还包括两个第二轴套(7)，每个半轴的小端依次穿装有一个第二深沟球轴承(5)和一个第二轴套(7)，第二深沟球轴承(5)的一端与半轴的台肩相接触，第二深沟球轴承(5)的另一端与第二轴套(7)的一端相接触，第二轴套(7)的另一端与相应的第三深沟球轴承(9)相接触。

7.根据权利要求6所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：所述柔性上肢外骨骼机器人驱动系统还包括第一轴套(10)，两个半轴连接处套装有第一轴套(10)，第一轴套(10)位于两个第三深沟球轴承(9)之间，且第一轴套(10)与两个第三深沟球轴承(9)紧密接触。

8.根据权利要求1、2、4、5或7所述的柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，其特征在于：两个电磁离合器(4)、两个连接件(6)、两个谐波减速器(8)和两个线轮(11)沿驱动装置主轴(15)的径向对称设置。