[发明专利]一种用于原地举升负载的上肢助力机构

权利要求书

1.一种用于原地举升负载的上肢助力机构，其特征在于，所述上肢助力机构包括：前臂机构(3)、上臂机构(7)、后背板(16)、肩关节板；

所述前臂机构(3)一端为负载固定部，另一端与所述上臂机构(7)的一端通过肘关节转盘(6)连接，且实现所述前臂机构(3)在矢状面内转动；所述上臂机构(7)的另一端与肩关节板通过肩关节转盘(12)连接，且实现所述上臂机构(7)在矢状面内转动；所述上臂机构(7)设有齿轮组(8)，所述齿轮组(8)能够使所述上臂机构(7)与肘关节转盘(6)连接的一端转动，且转动轴与所述上臂机构(7)的轴线平行或重合；所述肩关节板与后背板(16)连接；

所述齿轮组(8)由第一电机(9)驱动进行转动，所述肩关节转盘(12)由第二电机(18)驱动进行转动，所述肘关节转盘(6)由第三电机(22)驱动进行转动。

2.根据权利要求1所述的上肢助力机构，其特征在于，所述齿轮组(8)包括：驱动齿轮和从动齿轮；所述驱动齿轮和从动齿轮相互啮合；

所述上臂机构(7)包括：转动部和固定部；所述转动部和固定部的轴线共线，且转动部能够绕轴线转动；所述转动部和固定部连接；

所述固定部和第一电机(9)固定连接，所述固定部和肩关节转盘通过肩关节支座(10)固定连接，且所述肩关节转盘(12)带动所述固定部转动；所述第一电机(9)的输出轴与所述驱动齿轮固定连接；所述转动部与从动齿轮连接，并与肘关节转盘(6)的转轴通过肘关节支座连接，且所述从动齿轮带动所述转动部转动。

3.根据权利要求2所述的上肢助力机构，其特征在于，所述从动齿轮为设置在所述转动部的半齿轮。

4.根据权利要求2所述的上肢助力机构，其特征在于，所述第二电机(18)固定安装在所述后背板(16)上，且所述第二电机(18)的输出轴上固定安装有肩关节拉线转盘(20)，所述第二电机(18)的输出轴上设有第二电机制动器(19)；所述肩关节拉线转盘(20)与所述肩关节转盘(12)均与肩关节拉线(17)连接。

5.根据权利要求4所述的上肢助力机构，其特征在于，所述第三电机(22)固定安装在所述后背板(16)上，且所述第三电机(22)的输出轴上固定安装有肘关节拉线转盘(24)，所述第三电机(22)的输出轴上设有第三电机制动器(23)；所述肘关节拉线转盘(24)与所述肘关节转盘(6)均与肘关节拉线(21)连接。

6.根据权利要求5所述的上肢助力机构，其特征在于，所述肩关节板包括第一肩关节板(13)和第二肩关节板(14)；

所述第一肩关节板(13)包括第一面板与第二面板；所述第一面板与第二面板夹角为150°，且为一体结构；所述第二肩关节板(14)包括第三面板和第四面板；所述第三面板和第四面板夹角为120°，且为一体结构；

所述第一面板与肩关节转盘(12)的转轴连接；所述第二面板设有直线安装槽，所述第三面板设有至少两个共线的安装孔，所述第二面板与第三面板通过螺栓固定连接，且螺栓穿过安装孔和直线安装槽；所述第四面板与所述后背板(16)通过转轴连接，且连接处设有第二肩关节编码器(15)，用来测量上臂机构(7)在冠状面内的转动角度。

7.根据权利要求6所述的上肢助力机构，其特征在于，所述前臂机构(3)与所述肘关节转盘(6)固定连接，且所述肘关节转盘(6)带动所述前臂机构(3)转动；

所述上肢助力机构还设有弹簧(4)；所述弹簧(4)的一端与所述转动部连接，另一端与所述前臂机构(3)连接，且当所述前臂机构(3)伸直时，所述弹簧(4)处于拉伸状态。

8.根据权利要求7所述的上肢助力机构，其特征在于，所述前臂机构(3)设有负载固定部的一端设有持握部，且所述持握部上设有三维力传感器；

所述负载固定部为挂钩(1)结构。