[发明专利]一种在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统

权利要求书

1.一种在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统，其特征在于：包括机架、柔性绳、输出滑轮组件、终端动滑轮输出组件、吊架、绑带、控制器和两个拉力反馈单元，所述机架两侧分别设置有一个主动驱动系统，所述主动驱动系统包括滚筒和能够驱动所述滚筒转动的驱动装置，所述驱动装置与所述机架固连；所述柔性绳绕在所述终端动滑轮输出组件中的动滑轮上，所述吊架通过连接绳与所述终端动滑轮输出组件连接，所述绑带设置在所述吊架上，所述绑带用于绑缚人体；所述拉力反馈单元包括定滑轮、S型拉力传感器和定滑轮组件，所述定滑轮和所述S型拉力传感器分别与所述机架固连，所述定滑轮组件与所述S型拉力传感器固连；

所述柔性绳一端依次穿过所述输出滑轮组件、一个所述拉力反馈单元中的定滑轮组件和定滑轮，最终绕进一个所述滚筒中；所述柔性绳另一端依次穿过所述输出滑轮组件、另一个所述拉力反馈单元中的定滑轮组件和定滑轮，最终绕进另一个所述滚筒中；每个所述S型拉力传感器和每个所述驱动装置均与所述控制器电连接；

所述控制器能够根据所述S型拉力传感器的反馈信号通过智能控制算法控制一个所述驱动装置工作来调节所述柔性绳的拉力值，实现减重力恒定；所述控制器还能够根据使用者的行走速度通过导纳控制原理来控制另一个所述驱动装置工作来实现刚度调节。

2.根据权利要求1所述的在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统，其特征在于：还包括紧急制动系统，所述紧急制动系统包括限位摆杆支座、圆形限位杆和磁开关，所述限位摆杆支座和所述磁开关分别固设在所述机架上，所述圆形限位杆一端与所述限位摆杆支座铰接、另一端与所述磁开关接触安装；所述圆形限位杆位于所述终端动滑轮输出组件的正上方、所述输出滑轮组件的正下方，所述柔性绳的一部分位于所述圆形限位杆一侧、一部分位于所述圆形限位杆另一侧，所述磁开关与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统，其特征在于：所述紧急制动系统还包括设置在所述机架上的手动开关，所述手动开关上设置有拉绳，通过拉动所述拉绳能够触发所述手动开关，所述手动开关与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统，其特征在于：所述主动驱动系统还包括行星减速机和编码器，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述行星减速机的输入轴连接，所述行星减速机的输出轴与所述滚筒的一端固连，所述滚筒另一端通过转接轴与所述编码器固连，所述编码器通过编码器支架与轴承端支座固连，所述轴承端支座与所述机架固连，所述编码器与所述控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的在线变刚度的智能反重力动态悬吊系统，其特征在于：所述滚筒远离所述驱动装置的一端固设有滚筒支撑端端盖，所述转接轴与所述滚筒支撑端端盖固连，所述滚筒支撑端端盖通过深沟球轴承与轴承端支座转动配合；所述滚筒靠近所述驱动装置的一端固设有电机端端盖，所述电机端端盖与所述行星减速机的输出轴固连。