[实用新型]一种柔性外骨骼机器人的驱动单元及柔性外骨骼机器人

说明书

本实用新型公开了一种柔性外骨骼机器人的驱动单元及柔性外骨骼机器人。该驱动单元包括动力组件和驱动组件，动力组件包括动力壳体和设在动力壳体内的电机。驱动组件包括驱动壳体、主轴、动力电磁体、驱动电磁体和线轮，驱动壳体与动力壳体相连，驱动壳体上设有多个出线孔，主轴设在驱动壳体内，主轴与电机配合，电机能够驱动主轴转动，动力电磁体连接在主轴上，驱动电磁体为多个，多个驱动电磁体依次套接设置；每个驱动电磁体均具有工作状态和休息状态，线轮为多个，多个线轮与多个驱动电磁体一一对应设置，每个线轮连接在一个驱动电磁体上。该驱动单元的体积较小，结构简单，且能够采用一个电机实现多驱动路径输出。

技术领域

本实用新型涉及柔性外骨骼机器人技术领域，尤其涉及一种柔性外骨骼的驱动单元及柔性外骨骼机器人。

背景技术

柔性外骨骼是一种模仿生物外骨骼而开发的新型机电一体化装置，具备高度仿生特性，为穿戴者提供身体支撑、运动辅助、信息融合等功能。驱动系统是外骨骼的重要组成部分，驱动系统设计和驱动路径优化是保证人机协同效果的关键环节。电机驱动是外骨骼的重要驱动方式，通常一个电机对应一个特定的人体关节，采用绳索、传动机构等驱动人体关节完成特定的动作。

现有柔性外骨骼系统的驱动路径单一、不可重构，通常采用固定的单一驱动路径进行人体关节的运动控制，驱动路径数量的提升必然增加驱动系统的复杂度，影响系统的便携性及人体穿戴体验，且固定的驱动路径无法适应不同关节的驱动要求，增加了驱动系统的设计成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种柔性外骨骼机器人的驱动单元，该驱动单元的体积较小，结构简单，且能够采用一个电机实现多驱动路径输出。

本实用新型的另一个目的在于提出一种柔性外骨骼机器人，该柔性外骨骼机器人的结构接单，质量较小，方便实用。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

一种柔性外骨骼机器人的驱动单元，包括：动力组件，所述动力组件包括动力壳体和设在所述动力壳体内的电机；驱动组件，所述驱动组件包括：驱动壳体，所述驱动壳体与所述动力壳体相连，所述驱动壳体上设有多个出线孔；主轴，所述主轴设在所述驱动壳体内，所述主轴与所述电机配合，所述电机能够驱动所述主轴转动；动力电磁体，所述动力电磁体连接在所述主轴上；驱动电磁体，所述驱动电磁体为多个，多个所述驱动电磁体依次套接设置；每个所述驱动电磁体均具有工作状态和休息状态，在所述工作状态，所述驱动电磁体与所述动力电磁体吸合；在所述休息状态，所述驱动电磁体与所述动力电磁体分离，多个所述驱动电磁体的工作状态相互独立；线轮，所述线轮为多个，多个所述线轮与多个所述驱动电磁体一一对应设置，每个所述线轮连接在一个所述驱动电磁体上，驱动线能够穿过所述出线孔缠绕在所述线轮上。

在一些实施例中，所述动力组件还包括减速器，所述减速器的输入端与所述电机的电机轴相连，所述减速器的输出端与所述主轴配合。

在一些具体的实施例中，所述动力组件还包括；扭矩测量件，所述扭矩测量件连接在所述减速器的所述输出端；法兰盘，所述法兰盘连接在所述扭矩测量件的远离所述输出端的一侧，所述法兰盘与所述主轴相连。

在一些实施例中，相邻两个所述驱动电磁体之间设有驱动轴承，位于最内侧的所述驱动电磁体与所述主轴之间也设有所述驱动轴承。

在一些实施例中，相邻两个线轮之间设有线轮轴承，位于最内侧的所述线轮与所述主轴之间也设有所述线轮轴承。

在一些实施例中，多个所述线轮中，其中一个所述线轮为环线轮，所述环线轮连接在位于最外侧的所述驱动电磁体上，其余所述线轮为台阶线轮，每个所述台阶线轮均具有台阶部和绕线部，所述绕线部的直径大于所述台阶部的直径，相邻的两个所述台阶线轮中，一个所述台阶线轮套设在另一个所述台阶线轮的所述台阶部上。

在一些实施例中，相邻两个所述线轮之间设有套设在所述台阶部上的轴用挡环。