[实用新型]一种用于可穿戴外骨骼的膝关节机构

说明书

本申请提供了一种用于可穿戴外骨骼的膝关节机构，所述的膝关节机构包括至少两个沿上下方向相互串联的连接单元，所述的连接单元包括连接件、安装在所述的连接件上的钢绳滑轮，所述的连接件包括两个相对设置的第一连接片、夹设于两个第一连接片之间的第二连接片，所述的第一连接片包括相对所述的第二连接片向上伸出的第一伸出部，所述的第二连接片包括相对所述的第一连接片向下伸出的第二伸出部，两个相对设置的第一连接片的第一伸出部之间形成安装间隙，所述的第一伸出部上设置有定位销孔，所述的第二伸出部上设置有弧形滑槽，所述的第二连接片的上边缘处设有上齿部，所述的第二连接片的下边缘处设有下齿部。

技术领域

本申请涉及一种用于可穿戴外骨骼的膝关节机构，尤其涉及一种用于可穿戴外骨骼的高扭矩输出自适应膝关节机构。

背景技术

外骨骼原来指生物学中保护生物内部柔软器官的一种坚硬外部结构，而现在外骨骼机器人是指一类模仿人体运动状态、加强人体运动能力的、集仿生学与人机工效学的机械装置，穿戴于人体肢体外侧，可以提高人们在行走耐久性、负重能力等特定方面的能力。由于外骨骼机器人涉及人机工效学，这就要求其就要较强适应性，不仅要适用不同体型穿戴者，同时也要对人体关节进行危险防护，防止穿戴过程中造成人体损伤。

现有技术的外骨骼机器人很多柔性膝关节在弯曲时，因关节角度变化，使驱动力角度断变化，导致外骨骼关节力矩改变，进而产生能量损失。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种用于可穿戴外骨骼的膝关节机构。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种用于可穿戴外骨骼的膝关节机构，所述的膝关节机构包括至少两个沿上下方向相互串联的连接单元，所述的连接单元包括连接件、安装在所述的连接件上的钢绳滑轮，所述的连接件包括两个相对设置的第一连接片、夹设于两个第一连接片之间的第二连接片，所述的第一连接片包括相对所述的第二连接片向上伸出的第一伸出部，所述的第二连接片包括相对所述的第一连接片向下伸出的第二伸出部，两个相对设置的第一连接片的第一伸出部之间形成安装间隙，所述的第一伸出部上设置有定位销孔，所述的第二伸出部上设置有弧形滑槽，所述的第二连接片的上边缘处设有上齿部，所述的第二连接片的下边缘处设有下齿部，相邻的两个连接单元中，位于上侧的连接单元的第二伸出部插入位于下侧的连接单元的安装间隙中，位于上侧的连接单元的第二连接片的下齿部与位于下侧的连接单元的第二连接片的上齿部相啮合，位于上侧的第二伸出部的滑槽与位于下侧的第一伸出部的定位销孔相对应设置，所述的膝关节机构还包括定位销，所述的定位销插入相对应设置的定位销孔及滑槽中，所述的定位销能够沿所述的滑槽滑动。

优选地，所述的上齿部位于第二连接片的上边缘的前侧，所述的下齿部位于第二连接片的下边缘的前侧，当所述的膝关节机构处于非弯曲状态时，相邻的两个连接单元中，位于上侧的连接单元的下齿部的前端与位于下侧的连接单元的上齿部的前端相互分离，位于上侧的连接单元的下齿部的后端与位于下侧的连接单元的上齿部的后端相互啮合；在所述的膝关节机构弯曲过程中，相邻的两个连接单元中，位于上侧的连接单元的下齿部的前端与位于下侧的连接单元的上齿部的前端逐渐啮合，位于上侧的连接单元的下齿部的后端与位于下侧的连接单元的上齿部的后端逐渐分离。

优选地，所述的第一连接片还包括相对所述的第二连接片向后伸出的第三伸出部，两个相对设置的第一连接片的第三伸出部之间安装有钢绳滑轮。

优选地，所述的第三伸出部开设有第一滑轮安装孔，所述的钢绳滑轮通过所述的第一滑轮安装孔安装在连接件上。

优选地，所述的连接单元还包括U形的限位片，所述的限位片的两端部分别安装在两个相对设置的第一连接片的第三伸出部上，所述的限位片能够将所述的钢绳阻挡在所述的滑轮与限位片之间。

优选地，所述的限位片上设有与所述的第一滑轮安装孔同轴设置的第二滑轮安装孔，所述的限位片通过第二滑轮安装孔与所述的钢绳滑轮连接。