[发明专利]基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节

权利要求书

1.一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

包括小腿连接件(1)、交叉滚子轴承(2)、线圈组件(3)、大腿连接件(4)和离合定位组件(5)；

小腿连接件(1)和大腿连接件(4)通过交叉滚子轴承(2)连接，线圈组件(3)固定设置在大腿连接件(4)中，离合定位组件(5)包括转轴滑台(53)，转轴滑台(53)穿过交叉滚子轴承(2)、线圈组件(3)、大腿连接件(4)后与所述小腿连接件(1)固定连接，通过对线圈组件(3)通断电来使线圈组件(3)与离合定位组件(5)的齿圈啮合与分离，最终实现小腿连接件(1)和大腿连接件(4)锁紧和解锁。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述小腿连接件(1)上设有用于与外骨骼机器人的小腿进行固定的第一螺纹孔(11)、用于与离合定位组件(5)固定连接的第二沉头孔(13)、用于与交叉滚子轴承(2)固定的第一沉头孔(12)。

3.根据权利要求2所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述交叉滚子轴承(2)，分别与小腿连接件(1)和大腿连接件(4)通过螺栓固定连接，使得小腿连接件(1)和大腿连接件(4)能高精度地旋转运动。

4.根据权利要求3所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述线圈组件(3)包括线圈安装槽(31)、励磁线圈(32)和齿圈Ⅰ(33)；

线圈安装槽(31)为柱状体，柱状体的中心设有第一圆槽(312)，其一端设有U型槽(318)，柱状体的端面设有第一通孔(311)，第一通孔(311)内依次装入滚珠(317)、弹簧(316)、顶丝(315)；励磁线圈(32)固定设置在U型槽(318)内，线圈安装槽(31)固定设置在齿圈Ⅰ(33)内；

齿圈Ⅰ(33)的一个端面设有第一矩形导向齿(331)，另一个端面设有第一细牙梯形齿(333)。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述线圈安装槽(31)的侧面设有第二通孔(314)，齿圈Ⅰ(33)的侧面设有第三通孔(332)，第二通孔(314)与第三通孔(332)通过销轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述大腿连接件(4)上设有用于与交叉滚子轴承(2)固定的第二螺纹孔(41)，用于嵌入第一矩形导向齿(331)的凹槽(42)，用于与外骨骼机器人的大腿固定的第三螺纹孔(43)；用于装电线的第二过线孔(44)；大腿连接件通孔(41)与交叉滚子轴承通过螺栓连接，用于实现大腿连接件(4)的转动。

7.根据权利要求6所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述大腿连接件(4)上设有大凹槽(46)，用于嵌入线圈组件(3)；大腿连接件(4)其侧面设有第四通孔(45)，用于通过销轴固定线圈组件(3)。

8.根据权利要求7所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

离合定位组件(5)包括衔铁(51)、齿圈Ⅱ(52)、和转轴滑台(53)；

所述衔铁(51)为圆柱体，圆柱体中心设有第二圆槽(511)，圆柱体端面设有阶梯孔(512)；

所述齿圈Ⅱ(52)的一端设有第二细牙梯形齿(521)，另一端设有第二矩形导向齿(523)；

所述转轴滑台(53)包括圆柱凸台(532)，圆柱凸台(532)上设有与齿圈Ⅱ(52)第二矩形导向齿(523)匹配的矩形导向齿槽(533)，圆柱凸台(532)上设有第五螺纹孔(534)，

衔铁(51)固定在齿圈Ⅱ(52)内，带有压缩弹簧(535)的螺栓(536)通过阶梯孔(512)将衔铁(51)固定连接转轴滑台(53)的第五螺纹孔(534)，组成离合定位组件(5)。

9.根据权利要求8所述的一种基于电磁离合的外骨骼机器人膝关节，其特征在于：

所述衔铁(51)的侧面设有盲孔(513)，所述齿圈Ⅱ(52)的侧面设有第五通孔(522)，第五通孔(522)与盲孔(513)通过销轴固定连接。