[发明专利]电磁驱动机构

说明书

本申请提供了一种用于穿戴式助力外骨骼的电磁驱动机构，包括导向筒、滑动安装于导向筒中的驱动杆、带动驱动杆移动的磁体件和驱动磁体件沿导向筒移动的电磁线圈，电磁线圈套于导向筒的外侧，磁体件位于电磁线圈中，驱动杆的一端置于导向筒中并与磁体件相连，驱动杆的另一端伸出导向筒。本申请提供的电磁驱动机构，通过驱动磁体件沿导向筒移动，磁体件带动驱动杆驱动踝关节助力外骨骼辅助用户踝关节的跖屈运动，由于电磁线圈通电产生磁场的响应速度较快，能够使磁体件在瞬间产生功率足够大的驱动力，可快速带动驱动杆沿轴向伸缩移动，进而驱动踝关节助力外骨骼快速响应助力过程，减少等待时间，在用户脚蹬地时能够及时地提供助力。

技术领域

本申请属于穿戴式外骨骼技术领域，更具体地说，是涉及一种电磁驱动机构。

背景技术

穿戴式外骨骼作为一种人体穿戴设备，是将步态分析、机电一体化、生物力学等诸多领域融合而成的新型机器人，可广泛地应用于军事、医疗和助老等领域。当前，踝关节助力外骨骼一般采用电机驱动的方式进行主动助力，由于电机驱动机构具有助力响应较慢、输出力矩不足等缺点，导致踝关节助力外骨骼的关节运动与人体的关节运动协调性差，难以使人体下肢保持自然步态行走。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电磁驱动机构，旨在解决相关技术中存在的踝关节助力外骨骼助力响应较慢，驱动力不足的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种电磁驱动机构，所述电磁驱动机构用于穿戴式助力外骨骼，所述电磁驱动机构包括导向筒、滑动安装于所述导向筒中的驱动杆、带动所述驱动杆移动的磁体件和驱动所述磁体件沿所述导向筒移动的电磁线圈，所述电磁线圈套于所述导向筒的外侧，所述磁体件位于所述电磁线圈中，所述驱动杆的一端置于所述导向筒中并与所述磁体件相连，所述驱动杆的另一端伸出所述导向筒。

在一个实施例中，所述电磁线圈的数量设置为多个，多个所述电磁线圈同轴设置，且多个所述电磁线圈沿所述导向筒的轴向依次排布。

在一个实施例中，所述电磁驱动机构还包括用于检测所述磁体件位置的直线位移传感器，所述直线位移传感器的位移拉杆与所述驱动杆相连。

在一个实施例中，所述电磁驱动机构还包括用于分别定位各所述电磁线圈于所述导向筒上位置的线圈支架，各所述线圈支架套于所述导向筒的外侧，各所述电磁线圈绕设并支撑于相应所述线圈支架上。

在一个实施例中，所述电磁驱动机构还包括支撑所述磁体件的固定架，所述固定架与所述驱动杆置于所述导向筒中的一端相连，所述磁体件固定于所述固定架上。

在一个实施例中，所述导向筒的一端设有止挡所述磁体件的第一固定盖，所述第一固定盖与所述所述导向筒的一端可拆卸相连。

在一个实施例中，所述第一固定盖上设有缓冲所述磁体件对所述第一固定盖冲击力的弹簧，所述弹簧置于所述导向筒中，所述弹簧的一端与所述第一固定盖相连。

在一个实施例中，所述导向筒的一端设有第一外螺纹，所述第一固定盖的内壁上设有配合所述第一外螺纹的第一内螺纹。

在一个实施例中，所述导向筒的另一端设有引导所述驱动杆轴向移动的直线轴承，所述直线轴承置于所述导向筒内对应于所述导向筒远离所述磁体件一端端口的位置，所述直线轴承套装于所述驱动杆上。

在一个实施例中，所述导向筒的另一端设有定位所述直线轴承的第二固定盖，所述第二固定盖与所述所述导向筒的另一端可拆卸相连，且所述第二固定盖上设有供所述驱动杆穿过的穿过孔，所述驱动杆远离所述磁体件的一端穿过所述穿过孔。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：