[发明专利]一种基于绳索驱动的模块化肩部外骨骼康复机器人

权利要求书

1.一种基于绳索驱动的模块化肩部外骨骼康复机器人，其特征在于：包含基座(1)、肩带模块(2)和肩关节模块(3)；肩带模块(2)和肩关节模块(3)均为镜像互换结构，肩关节模块(3)的起始连接端与肩带模块(2)的末尾连接端连接，肩带模块(2)与基座(1)连接，肩带模块(2)具有空间三个方向的平移自由度以及轴线为竖直方向的转动自由度，肩关节模块(3)包含转动连接的肩关节上部机构(3-1)和肩关节下部机构(3-2)，肩关节上部机构(3-1)用于实现肩关节下部机构(3-2)在两个水平方向的补偿位移，肩关节下部机构(3-2)用于实现竖直方向的补偿位移，基座(1)将动力通过拮抗绳索对传递至肩关节模块(3)，以实现肩关节模块(3)的屈曲伸展、外展内收及内旋外旋。

2.根据权利要求1所述一种基于绳索驱动的模块化肩部外骨骼康复机器人，其特征在于：所述肩带模块(2)包含第一竖直关节上部机构(2-1)、第一竖直关节下部机构(2-2)、弹性平移支撑机构(2-3)、第二竖直关节机构(2-4)、水平关节机构(2-5)以及第三竖直关节机构(2-6)；第一竖直关节上部机构(2-1)与第一竖直关节下部机构(2-2)共旋转轴线可拆卸地安装在基座(1)上，弹性平移支撑机构(2-3)的两侧与第一竖直关节下部机构(2-2)和第二竖直关节机构(2-4)转动连接，水平关节机构(2-5)的两侧分别与第一竖直关节上部机构(2-1)和第二竖直关节机构(2-4)转动连接，第二竖直关节机构(2-4)与第三竖直关节机构(2-6)可拆卸连接且二者间距可调，肩关节模块(3)安装在第三竖直关节机构(2-6)的输出端上。

3.根据权利要求2所述一种基于绳索驱动的模块化肩部外骨骼康复机器人，其特征在于：弹性平移支撑机构(2-3)包含左侧连接件(2-31)、右侧连接件(2-32)、支撑基座(2-33)、支撑杆(2-34)、弹簧(2-35)、弹性平移支撑机构直线轴承(2-36)、弹性平移支撑机构套筒(2-37)以及两个套筒连接件(2-38)，左侧连接件(2-31)和右侧连接件(2-32)位于支撑基座(2-33)两侧，左侧连接件(2-31)和右侧连接件(2-32)的一端分别与第一竖直关节下部机构十字轴承(2-24)的左右输出端连接，左侧连接件(2-31)和右侧连接件(2-32)的另一端与支撑基座(2-33)连接，支撑杆(2-34)插入支撑基座(2-33)内且二者固定在一起，弹簧(2-35)套在支撑杆(2-34)上，弹性平移支撑机构直线轴承(2-36)套在弹性平移支撑机构套筒(2-37)内下部，并穿过支撑杆(2-34)，弹簧(2-35)的两端分别与支撑基座(2-33)和弹性平移支撑机构直线轴承(2-36)相抵，弹性平移支撑机构套筒(2-37)上部与套筒连接件(2-38)固接，套筒连接件(2-38)与第二竖直关节机构(2-4)转动连接。

4.根据权利要求2所述一种基于绳索驱动的模块化肩部外骨骼康复机器人，其特征在于：第二竖直关节机构(2-4)包含第二竖直关节机构旋转件(2-41)、第二竖直关节机构前杆(2-46)、两个第二竖直关节机构中轴端盖(2-42)、第二竖直关节机构中轴(2-43)、两个第二竖直关节机构推力球轴承(2-44)和两个第二竖直关节机构深沟球轴承(2-45)，两个第二竖直关节机构推力球轴承(2-44)分别安装在第二竖直关节机构旋转件(2-41)上下内表面的凹槽中，两个第二竖直关节机构深沟球轴承(2-45)分别安装在第二竖直关节机构前杆(2-46)的上下凹槽中，第二竖直关节机构中轴(2-43)穿过该四个轴承，第二竖直关节机构旋转件(2-41)上下外表面与第二竖直关节机构中轴(2-43)的上下端面分别通过第二竖直关节机构中轴端盖(2-42)由螺栓配合固接，第二竖直关节机构旋转件(2-41)分别与弹性平移支撑机构(2-3)和水平关节机构(2-5)转动连接，第二竖直关节机构前杆(2-46)与第三竖直关节机构(2-6)可拆卸连接且二者间距可调。