[发明专利]一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构

说明书

本发明公开了一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构，包括靠背板、右侧肩部靠垫和左侧肩部靠垫，所述靠背板一侧设置有所述右侧肩部靠垫。有益效果在于：本发明通过钢丝的机械走位，来解耦肩关节外展内收的运动耦合问题，使得电机驱动端在远离肩关节上举的动作关节点的时候，依然可以通过电机的钢丝直接驱动，并且不会受到被动或者主动的肩关节外展运动干扰，实现一个电机控制控制一个主动自由度，并不干涉另一个欠驱动自由度，降低系统的相应要求和系统反馈频率，减少成本，并由于是硬件解耦，不存在软件补偿时算法带来的延迟，系统可靠性能高。

技术领域

本发明涉及工业自动化、物流搬运、军用、民用、医疗、体育领域，特别是涉及一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构。

背景技术

工业环境中许多工人每天需要使用重型的工具或头顶的工位操作，身体前侧作业任务等，长时间的重复和高强度的运动会导致工人疲劳，肌肉损伤等一系列安全和效率问题。

现有的钢丝传动欠驱动技术，使用一个电机驱动两个自由度(肩关节上举动作为带动力自由度，肩关节外展内收为欠驱动自由度)，当驱动电机远离驱动关节点，驱动肩关节的上举动作，钢丝走位必须通过肩部的外展内收关节时，通常会产生运动耦合，通过肩关节的外展内收位置传感器和电机主钢丝盘位置传感器，来判断耦合位置差，通过电机的旋转来做运动解耦，此类方法属于软件解耦，通常对电机的相应编码器的位置反馈频率有较高的要求，系统的成本较高，因此急需一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构来解决现有问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于欠驱动解耦的丝传动走位结构，包括靠背板、右侧肩部靠垫和左侧肩部靠垫，所述靠背板一侧设置有所述右侧肩部靠垫，所述靠背板远离所述右侧肩部靠垫一侧设置有所述左侧肩部靠垫，所述右侧肩部靠垫上侧设置有右侧肩膀丝传动滑轮基座，所述右侧肩膀丝传动滑轮基座一侧设置有右侧肩膀外展动作臂滑轮基座，所述右侧肩膀外展动作臂滑轮基座下端设置有右侧肩膀上举动作臂，所述右侧肩膀上举动作臂下端设置有右侧手肘托架，所述左侧肩部靠垫上侧设置有左侧肩膀丝传动滑轮基座，所述左侧肩膀丝传动滑轮基座一侧设置有左侧肩膀外展动作臂滑轮基座，所述左侧肩膀外展动作臂滑轮基座下端设置有左侧肩膀上举动作臂，所述左侧肩膀上举动作臂下端设置有左侧手肘托架，所述右侧肩膀丝传动滑轮基座内设置有右侧肩关节外展转轴，所述右侧肩膀外展动作臂滑轮基座内设置有右侧肩关节上举转轴，所述右侧肩部靠垫另一侧设置有右侧驱动电机和反馈单元，所述靠背板下端设置有上侧背部固定带基座，所述上侧背部固定带基座下侧设置有下侧背部固定带基座，所述靠背板远离所述下侧背部固定带基座一侧设置有蓄电池，所述蓄电池下侧设置有电池快拆扣，所述左侧肩部靠垫下侧设置有左侧驱动电机和反馈单元，所述左侧肩膀丝传动滑轮基座内设置有左侧肩关节外展转轴，所述左侧肩膀外展动作臂滑轮基座内设置有左侧肩关节上举转轴，所述右侧肩膀丝传动滑轮基座上侧设置有右肩关节外展绝对编码器，所述右侧驱动电机和反馈单元上侧设置有右侧伺服电机驱动器和散热组件，所述靠背板内设置有轴向钢丝轮，所述左侧驱动电机和反馈单元上侧设置有左侧伺服电机驱动器和散热组件，所述左侧肩膀丝传动滑轮基座上侧设置有左肩关节外展绝对编码器，所述右侧肩膀丝传动滑轮基座内设置有右侧钢丝，所述右侧肩膀外展动作臂滑轮基座内侧设置有一号钢丝轮，所述一号钢丝轮外侧设置有一号钢件，所述一号钢件一侧设置有二号钢件，所述右侧钢丝之间设置有右侧钢丝转向滑轮组，所述一号钢丝轮之间设置有轴向钢丝轮，所述一号钢丝轮下侧设置有二号钢丝轮，所述右侧肩膀上举动作臂靠近所述右侧肩膀外展动作臂滑轮基座一端设置有从动钢丝轮，所述右侧肩部靠垫靠近所述右侧肩膀丝传动滑轮基座一端设置有主驱动钢丝轮，所述左侧肩膀外展动作臂滑轮基座内侧设置有左侧钢丝，所述左侧钢丝之间设置有左侧钢丝转向滑轮组，所述左侧钢丝一端设置有主动钢丝轮。

进一步的，所述靠背板与所述右侧肩部靠垫通过螺栓连接，所述靠背板与所述左侧肩部靠垫通过螺栓连接，所述靠背板与所述上侧背部固定带基座通过螺栓连接。