[发明专利]仿竹结构的上肢外骨骼装置

权利要求书

1.一种仿竹结构的上肢外骨骼装置，其特征在于，包括：肩部内收外展关节(1)、肩部屈伸关节(2)、肘部屈伸关节(3)、仿竹结构机械臂(4)、驱动模块(5)、背板支架(6)以及电气系统(7)；

所述肩部内收外展关节(1)与肩部屈伸关节(2)通过L型工件相连接；

所述肩部内收外展关节(1)通过仿竹结构机械臂(4)紧固连接于背板支架(6)上；

所述肩部屈伸关节(2)与肘部屈伸关节(3)通过仿竹结构机械臂(4)相连接；

所述肘部屈伸关节(3)下侧通过过盈配合连接仿竹结构机械臂(4)；

所述驱动模块(5)通过同步轮传动与肩部内收外展关节(1)，通过绳索传动与肩部屈伸关节(2)、肘部屈伸关节(3)分别相连；

所述电气系统(7)、驱动模块(5)设置于背板支架(6)上；

所述肩部内收外展关节(1)包括：同步带(101)、同步轮系(102)、肩部连接件(103)，肩部连接件内盖(104)；

仿竹结构机械臂(4)的上肢外骨骼具有3个主动自由度；

仿竹结构机械臂(4)包括：竹节模块(8)；

所述驱动模块(5)包括：扁平式直流电机(501)、电机安装法兰(502)、电机机座螺栓(503)、谐波减速器(504)、电机输入法兰(505)、电机轴安装螺栓(506)、谐波减速器输出法兰(507)、谐波减速器法兰螺栓(508)、扭矩传感器(509)、扭矩传感器安装螺栓(510)、输出槽轮(511)、绳索紧固连接件(512)、绳索紧固螺栓(513)、槽轮安装螺栓(514)、保护罩(515)、驱动模块安装法兰(516)、双头螺柱(517)以及绳索路径挡板(518)；

所述电机(501)经电机机座螺栓(503)紧固连接于电机安装法兰(502)的一侧；

所述电机安装法兰(502)的外侧螺纹孔和谐波减速器(504)的外侧通孔对齐；

所述电机安装法兰(502)的外侧螺纹孔与保护罩(515)的通孔对齐；

所述电机安装法兰(502)的外侧螺纹孔与驱动模块安装法兰(516)的螺纹孔对齐；

所述电机(501)、电机安装法兰(502)、谐波减速器(504)、保护罩(515)、驱动模块安装法兰(516)采用双头螺柱(517)紧固连接；

所述电机(501)的电机轴过盈配合于电机输入法兰(505)的中间通空中；

所述电机输入法兰(505)由电机轴安装螺栓(506)紧固连接于谐波减速器504的输入端波发生器上；

所述谐波减速器(504)输出端经谐波减速器法兰螺栓(508)紧固连接于谐波减速器输出法兰(507)的安装孔处；

所述扭矩传感器(509)通过扭矩传感器安装螺栓(510)紧固连接在谐波减速器输出法兰(507)的另一侧；

所述扭矩传感器(509)的另一侧与输出槽轮(511)贴合；

所述扭矩传感器(509)的另一侧与输出槽轮(511)对齐安装孔；

所述扭矩传感器(509)的另一侧与输出槽轮(511)由槽轮安装螺栓(514)紧固连接；

所述绳索紧固连接件(512)采用突出台阶结构，用于压紧绳索于输出槽轮的绳索槽中；

所述绳索紧固连接件(512)通过绳索紧固螺栓(513)紧固连接于输出槽轮的螺纹孔中；

两个绳索紧固连接件(512)分别安置于输出槽轮(511)的两端，分别紧固连接伸张运动驱动绳索(901)和弯曲运动驱动绳索(902)；

所述绳索路径挡板(518)紧固连接于背板支架(6)的上方，用于规范从输出槽轮(511)引出的绳索路径；

所述驱动模块(5)装配好后，通过驱动模块安装法兰(516)紧固连接于背板支架(6)的上方。

2.根据权利要求1所述的仿竹结构的上肢外骨骼装置，其特征在于，所述竹节模块(8)包括竹节(801)和竹管(802)；

所述竹管(802)采用碳纤维管材；

所述竹节(801)的两端具有台阶面；

所述竹节(801)采用过盈配合与竹管802进行配合；

所述竹节(801)的中间设置有多个通孔；

所述竹节模块(8)由3个竹管(802)和2个竹节(801)交叉装配而成。