[发明专利]单向离合器及柔性外骨骼

说明书

本发明公开了一种单向离合器，其包括舵机、传动组件、抵靠元件和转动元件。传动组件与舵机连接。抵靠元件与传动组件连接。舵机用于通过传动组件驱动抵靠元件在第一位置及第二位置之间运动。抵靠元件位于第一位置时，抵靠元件抵靠转动元件以防止转动元件沿第一方向转动。抵靠元件位于第二位置时，抵靠元件与转动元件分离以使转动元件能够沿第一方向及与第一方向相反的第二方向转动。通过舵机来驱动传动组件转动，使抵靠元件能够抵靠转动元件来防止转动元件沿第一方向转动，也能使抵靠元件与转动元件分离以使转动元件能够自由转动。本发明还公开一种柔性外骨骼。

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，尤其涉及一种单向离合器及柔性外骨骼。

背景技术

柔性外骨骼是指一种能够增强人体肢体的可穿戴系统，在穿戴者的控制下能够辅助肢体完成一定的功能和任务，给人提供保护、额外的动力和能力。柔性外骨骼是用单向离合器来完成柔性外骨骼的弯折和锁死。然而，现有的单向离合器只能朝一个方向转动，而朝另一个方向锁死，可控制性弱。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种单向离合器及柔性外骨骼。

本发明提供一种单向离合器，其包括舵机、传动组件、抵靠元件和转动元件。所述传动组件与所述舵机连接。所述抵靠元件与所述传动组件连接。所述舵机用于通过所述传动组件驱动所述抵靠元件在第一位置及第二位置之间运动。其中，所述抵靠元件位于所述第一位置时，所述抵靠元件抵靠所述转动元件以防止所述转动元件沿第一方向转动。所述抵靠元件位于所述第二位置时，所述抵靠元件与所述转动元件分离以使所述转动元件能够沿所述第一方向及与所述第一方向相反的第二方向转动。

本发明实施方式的单向离合器通过舵机来驱动传动组件转动，既可以使抵靠元件能够抵靠转动元件来防止转动元件沿第一方向转动，又可以使抵靠元件与转动元件分离以使转动元件能够沿第一方向及与第一方向相反的第二方向转动。也即是说，转动元件能够自由转动，也能够只朝一个方向转动。使得单向离合器的转动方向是可控的，提升单向离合器的可控性。

在某些实施方式中，所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮。所述第一齿轮与所述舵机的输出轴连接。所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。所述抵靠元件与所述第二齿轮固定连接。所述抵靠元件与所述第二齿轮绕同一转轴转动。

在某些实施方式中，所述第一齿轮为扇形齿轮，和/或所述第二齿轮为扇形齿轮。

在某些实施方式中，所述抵靠元件和所述第二齿轮分别设置在所述转轴相背的两侧。

在某些实施方式中，所述单向离合器包括连接所述舵机的输出轴及所述第一齿轮的止动件，所述止动件用于限制所述输出轴与所述第一齿轮相对转动。

在某些实施方式中，所述转动元件包括棘轮结构。所述棘轮结构上设有多个齿槽。所述抵靠元件包括棘爪。所述抵靠元件位于所述第一位置时，所述棘爪抵靠在所述齿槽中以防止所述转动元件沿第一方向转动。所述抵靠元件位于所述第二位置时，所述棘爪与所述齿槽分离所述转动元件能够沿所述第一方向及与所述第一方向相反的所述第二方向转动。

在某些实施方式中，所述单向离合器还包括支架，所述支架包括第一支撑板和与所述第一支撑板相对的第二支撑板，所述舵机设置在所述第二支撑板，所述传动组件、所述抵靠元件及所述转动元件均架设在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间。

在某些实施方式中，所述舵机设于所述第二支撑板背离所述第一支撑板的一侧。

在某些实施方式中，所述转动元件还包括转动部，所述转动部设有第一轮轴和第二轮轴，所述第一轮轴与所述第二轮轴在转动部的两侧对立设置，所述第一轮轴与所述第一支撑板转动连接，所述第二轮轴与所述第二支撑板转动连接。

本发明提供一种柔性外骨骼，其包括第一摆动件、第二摆动件和上述任一项实施方式的所述单向离合器。所述单向离合器连接所述第一摆动件及所述第二摆动件，所述第一摆动件通过所述单向离合器相对于所述第二摆动件转动。