[发明专利]一种柔性执行机构用链节、链式结构及三维柔性执行机构

权利要求书

1.一种用于人体脊柱康复的柔性执行机构用链式结构，其特征在于，所述链式结构包括弹性元件和链节，所述链节为一组，所述链节包括相连接的头部和尾部，其中，

所述头部包括端头和颈部，所述端头为球头，所述颈部与所述端头相连接，所述颈部的直径小于所述球头的直径；

所述尾部设有球头长孔，该长孔的底部内表面为球形，所述球头长孔的孔口部收缩，所述孔口部的直径小于所述球形的直径；

所述尾部的球头长孔尺寸适于容纳与所述头部的端头相同尺寸的球头，并且使得所述容纳的球头能够在所述长孔内移动和转动；

所述尾部的端面设有通孔，所述通孔至少设有三个，所述通孔沿周向间隔布置，以沿所述链式结构的长度方向穿过柔性丝；

该组所述链节的头部和尾部依次相接形成一长形链，所述链节的头部的球头卡入相邻链节所述尾部的球头长孔内，所述球头能够在所述球头长孔内移动和转动，使得每两个链节之间可以相互滑动和三维转动；

使用时所述球头不会从所述尾部的孔口部脱出；每相邻两链节之间设有所述弹性元件，所述弹性元件套设于所述链节的颈部，所述弹性元件的两端分别接触相邻的两链节尾部的两侧。

2.根据权利要求1所述的链式结构，其特征在于，所述头部的颈部回转中心与所述球头长孔的回转中心同轴。

3.根据权利要求1或2所述的链式结构，其特征在于，所述链节具有弹性，所述尾部自孔口部沿外周面向所述球头长孔内开有通槽。

4.根据权利要求3所述的链式结构，其特征在于，所述通槽为一组，该组通槽沿周向间隔布置。

5.根据权利要求1或2或4所述的链式结构，其特征在于，所述尾部设有尾部台阶，所述台阶的端面距所述孔口部的端面有一距离；所述头部和尾部的连接处为台阶式过渡连接，在所述尾部这边形成连接处台阶面；所述通孔穿过所述孔口部的端面并贯穿链节。

6.根据权利要求1所述的链式结构，其特征在于，所述链节具有弹性，所述链节的尾部自孔口部沿外周面向所述球头长孔内开有通槽，所述链式结构还包括防脱环，所述防脱环安装于所述尾部设有通槽部位的外围，以防止所述头部的球头从所述尾部的孔口部脱出。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的链式结构，其特征在于，所述弹性元件为弹性垫，所述弹性元件上设有轴向通孔，该轴向通孔的数量与位置与所述链节上的通孔数量和位置相匹配。

8.一种用于人体脊柱康复的三维柔性执行机构，其特征在于，所述执行机构包括柔性丝组和权利要求1至7任一项所述的链式结构，所述柔性丝组包括一组柔性丝，所述柔性丝的数量与单个所述链节的通孔数量相匹配，每根所述柔性丝各自分别从所述链式结构的一端穿过每节链节的一个通孔至所述链式结构的另一端，每根所述柔性丝于所述链式结构的一端固定，每根所述柔性丝的另一端分别用于连接驱动部分。

9.根据权利要求8所述的三维柔性执行机构，其特征在于，每根所述柔性丝各自分别从所述链式结构的一端穿过每节链节的一个通孔及相邻的弹性元件的一个轴向通孔至所述链式结构的另一端；所述柔性丝组在位于连接驱动部分的所述链式结构的所述另一端外设有鲍登线结构，该结构包括外管，所述柔性丝穿过所述外管内部后与驱动部分连接；使用时所述外管的一端与所述链式结构的所述另一端的端面相抵接，所述外管的另一端用于被固定。