[发明专利]一种柔性上肢外骨骼机器人驱动系统

说明书

一种柔性上肢外骨骼机器人驱动系统，它涉及一种驱动系统。本发明解决了现有的外骨骼机器人驱动系统存在体积较大、质量较大、运动灵活性差和适应性差问题。电枢转子固套在驱动装置主轴上，止旋板卡装在驱动装置壳体的凸起处，驱动装置主轴由两段半轴同轴连接，每段半轴上依次穿装有电磁离合器、连接件、谐波减速器和线轮，两个线轮相邻设置，止旋板卡在驱动装置壳体内的凸起处，电枢转子固装在驱动装置主轴上，电枢转子通过连接件与谐波减速器的柔轮轮毂上，谐波减速器的钢轮通过螺栓连接在驱动装置壳体，每个线轮通过一个第三深沟球轴承安装在驱动装置主轴上，线轮通过螺栓连接在对应的谐波减速器的钢轮上。本发明用于柔性上肢外骨骼机器人上。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼机器人驱动系统，具体涉及一种柔性上肢外骨骼机器人鲍登线驱动系统。

背景技术

随着人民生活水平的不断进步和现代医疗技术的持续发展，人民的人均寿命不断延长。进入21世纪之后，我国老龄化人口逐渐增加，社会逐渐步入老龄化社会。老年人由于机体机能下降，往往会出现肢体缺乏力量等机能退化现象。在当今老龄化人口不断增加的大环境下，老年人身体机能退化现象应该得到社会的关注，这不仅可以改善老年人的生活品质，同时也是为国家减少养老负担。

外骨骼机器人能够显著提高人体的肢体功能，改善身体机能衰退人群的运动能力和生活品质。尤其对于身患中风、帕金森等疾病的病人，经过医学治疗后往往不能完全恢复到原有的运动能力和身体机能，留下后遗症。采用外骨骼机器人可以帮助这类人群逐渐恢复其对肢体的控制能力，增强肢体机能，使病后恢复工作更加科学有效。

目前阶段存在的外骨骼机器人驱动系统均存在体积较大、质量较大、运动灵活性差、适应性差等问题。而且现阶段设计的的外骨骼机器人往往采用刚性连接，及通过刚性连杆连接各个关节，借助连杆安装必要的动力和传输装置在手臂上，以此实现对手臂运动的控制。这种设计的缺点在于：

1)由于刚性杆的存在，手臂运动模式较为单一，不能完全模拟人手臂的自然运动状态；

2)虽然有刚性骨架的存在，但安装在连杆上的动力和传输装置仍然需要人体手臂承担一定的负载，这就使人体负荷加重，得不偿失；

3)外骨骼设备一般都采用穿戴式，刚性外骨骼机器人穿戴舒适度较低，长期穿戴会造成不适。

综上，现有的外骨骼机器人驱动系统体积较大、质量较大、运动灵活性差和适应性差。

发明内容

本发明为解决现有的外骨骼机器人驱动系统存在体积较大、质量较大、运动灵活性差和适应性差的问题，进而提供一种柔性上肢外骨骼机器人驱动系统。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的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，电磁离合器4包括电枢转子和止旋板，止旋板卡在驱动装置壳体1内的凸起处，电枢转子固装在驱动装置主轴15上，电枢转子通过连接件6与谐波减速器8的柔轮轮毂上，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；