[发明专利]一种消除耦合的单向测力装置

说明书

一种消除耦合力的单向测力装置，包括第一连接板、第二连接板以及第一连接板和第二连接板之间的测力装置，测力装置包括有传感器座和安装于传感器座内的传感器，传感器座包括有两相对设置的固定座和转动座，固定座固定连接于第二连接板上，第一连接板上固定设置有关节轴承座，轴承座内设置有关节轴承，转动座的中部固定设置有连接轴；传感器检查固定座与转动座之间的单向力；单向测力装置通过一侧的关节轴承释放了刚性连接情况下沿着三个轴线的扭转约束，避免了由于晃动、转动以及歪斜影响传感器对力的检测，消除了两连接板之间不同方向扭转所引入的耦合力，提高传感器检测单向力的准确性，从而准确的分析使用者的运动状态和康复效果。

技术领域

本发明涉及康复训练机器人技术领域，具体涉及一种消除耦合的单向测力装置。

背景技术

随着机器人技术的进步和社会医疗需求的提高，康复训练机器人在康复医疗中的应用越来越广泛。在往复运动式的康复训练机器人中，驱动装置与肢体固定装置安装在导轨上，并通过测力装置连接在一起，测量两者之间相互推拉产生的单向力。控制系统根据测量出的力来判断使用者的运动状态和控制驱动装置的运动，以实现不同的训练功能，因此对力的测量精度有较高要求。而由于传感器连接的这两个部分安装在导轨上，如果传感器与它们是刚性连接，导轨自身的形变与装配误差、肢体对装置的压力等因素会导致并非是由运动推拉所产生的其它作用力作用于传感器，这些耦合力对推拉单向作用力的测量带来较大的误差，从而会影响康复机器人的运动控制，以及对使用者的运动状态分析的准确性和康复效果，现有技术存在改进之处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种消除耦合力的单向测力装置，本装置通过一侧的关节轴承释放了刚性连接情况下沿着三个轴线的扭转约束，消除了由于两连接板之间不同方向扭转所引入的耦合力，提高传感器检测单向力的准确性，从而实现准确的分析使用者的运动状态和康复效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种消除耦合力的单向测力装置，包括第一连接板、第二连接板以及所述第一连接板和第二连接板之间的测力装置，所述测力装置包括有传感器座和安装于所述传感器座内的传感器，所述传感器座包括有两相对设置的固定座和转动座，所述固定座固定连接于所述第二连接板上，所述第一连接板上固定设置有关节轴承座，所述轴承座内设置有关节轴承，所述转动座的中部固定设置有与所述关节轴承配合的连接轴；所述传感器检测所述固定座与转动座之间的单向力。

通过采用上述技术方案，单向测力装置通过一侧的关节轴承释放了刚性连接情况下沿着三个轴线的扭转约束，避免了第一连接板由于晃动、转动以及歪斜而影响传感器对力的检测，消除了由于两连接板之间不同方向扭转所引入的耦合力，提高传感器检测单向力的准确性，从而实现准确的分析使用者的运动状态和康复效果。

本发明进一步设置为：所述传感器座还包括有用于安装所述传感器的安装座，所述安装座包括有两相对设置的安装主体，所述安装主体的两侧延伸有连接片，两所述连接片分别与所述固定座、转动座连接。

通过采用上述技术方案，传感器座中的安装主体与固定座、转动座之间通过四个连接片连接形成一个四连杆机构，该连杆机构在垂直整个装置滑动方向，即沿传感器测力方向，具有很大刚性，从而减小沿这个方向的作用力对传感器的作用，减小垂直推拉方向的耦合力。

本发明进一步设置为：所述连接片的两端均设置有弹性薄壁。

通过采用上述技术方案，弹性薄壁能够进一步消除安装主体与固定座、转动座之间的耦合力，进一步提高传感器测量的准确性。

本发明进一步设置为：所述弹性薄壁具有用于形变的缺口。

通过采用上述技术方案，具有缺口的弹性薄壁能够使连接片在形变过程中具有一定的形变空间，延长传感器座的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述连接片相对所述安装主体倾斜设置。