[发明专利]一种适用于外骨骼辅助支撑机器人的具有髋关节参数测量的腰部装置

摘要

本发明公开了一种适用于外骨骼辅助支撑机器人的具有髋关节参数测量的腰部装置，所述腰部装置为左右对称结构，根据左右两个调块上设置的3组小孔的不同组合，实现对腰部腰围宽度的调节，通过两对夹板、两根转轴，实现调节块与腰部弯曲板的连接，实现腰部的左右摆动自由度，弯曲板通过髋关节的连接实现大腿的前后摆动，通过角位移传感器实现大腿摆动幅度的测量。屈伸杆与大腿伸缩杆的连接为球铰结构，使大腿任意方向的摆动更加灵活，适合人体穿戴，保持运动灵活、结构简单。装配有本发明腰部装置的外骨骼辅助支撑机器人能够帮助使用者支撑负载重量。

主权项

一种适用于外骨骼辅助支撑机器人的具有髋关节参数测量的腰部装置，其特征在于：腰部装置(1)包括有左调节块(1A)、右调节块(1B)、左弯曲板(1C)、右弯曲板(1D)、左屈伸杆(1E)、右屈伸杆(1F)、A夹块(1G)、B夹块(1H)、C夹块(1J)、D夹块(1K)、左限位块(1L)、左扣(1M)、右限位块(1N)、右扣(1P)、左髋关节(1Q)、右髋关节(1R)、第一转轴(1S)、第二转轴(1T)、M角接触球轴承(1U)、N角接触球轴承(1V)、O角接触球轴承(1W)、P角接触球轴承(1Y)；左髋关节(1Q)包括有E角位移传感器(1Q1)、E套筒(1Q2)、Q角接触球轴承(1Q3)、第三转轴(1Q4)、R角接触球轴承(1Q5)、G端盖(1Q6)；第三转轴(1Q4)置于左弯曲板(1C)的EC凸耳槽(1C4)中，且第三转轴(1Q4)上套接有左屈伸杆(1E)，第三转轴(1Q4)与左屈伸杆(1E)采用销钉固定安装，第三转轴(1Q4)的一端套接有Q角接触球轴承(1Q3)，第三转轴(1Q4)的另一端套接有R角接触球轴承(1Q5)；Q角接触球轴承(1Q3)安装在左弯曲板(1C)的EA轴承孔(1C5)中，且在EE凸耳(1C2)的外侧板面上安装E套筒(1Q2)；R角接触球轴承(1Q5)安装在左弯曲板(1C)的EB轴承孔(1C6)中，且在EF凸耳(1C3)的外侧板面上安装G端盖(1Q6)；E角位移传感器(1Q1)的一端安装在第三转轴(1Q4)上；右髋关节(1R)包括有F角位移传感器(1R1)、F套筒(1R2)、S角接触球轴承(1R3)、第四转轴(1R4)、T角接触球轴承(1R5)、H端盖(1R6)；第四转轴(1R4)置于右弯曲板(1D)的ED凸耳槽(1D4)中，且第四转轴(1R4)上套接有右屈伸杆(1F)，第四转轴(1R4)与右屈伸杆(1F)采用销钉固定安装，第四转轴(1R4)的一端套接有S角接触球轴承(1R3)，第四转轴(1R4)的另一端套接有T角接触球轴承(1R5)；S角接触球轴承(1R3)安装在右弯曲板(1D)的EC轴承孔(1D5)中，且在EG凸耳(1D2)的外侧板面上安装F套筒(1R2)；T角接触球轴承(1R5)安装在右弯曲板(1D)的ED轴承孔(1D6)中，且在EH凸耳(1D3)的外侧板面上安装H端盖(1R6)；F角位移传感器(1R1)的一端安装在第四转轴(1R4)上；左调节块(1A)上设有接头(1A1)、EA凸耳(1A2)、EB凸耳(1A3)，EA凸耳(1A2)与EB凸耳(1A3)之间是EA凸耳槽(1A4)；接头(1A1)安装在A夹块(1G)与B夹块(1H)之间，且分别与A夹块(1G)与B夹块(1H)固定；EA凸耳槽(1A4)用于置入右调节块(1B)的ED凸耳(1B3)；右调节块(1B)上设有接头(1B1)、EC凸耳(1B2)、ED凸耳(1B3)，EC凸耳(1B2)与ED凸耳(1B3)之间是EB凸耳槽(1B4)；接头(1B1)安装在C夹块(1J)与D夹块(1K)之间，且分别与C夹块(1J)与D夹块(1K)固定；EB凸耳槽(1B4)用于置入左调节块(1A)的EA凸耳(1A2)；左弯曲板(1C)的一端设有A通孔(1C1)，该A通孔(1C1)用于放置第一转轴(1S)；左弯曲板(1C)的另一端设有EE凸耳(1C2)、EF凸耳(1C3)，EE凸耳(1C2)与EF凸耳(1C3)之间是EC凸耳槽(1C4)，EE凸耳(1C2)上设有EA轴承孔(1C5)，EF凸耳(1C3)上设有EB轴承孔(1C6)；EC凸耳槽(1C4)用于放置左屈伸杆(1E)的上端，左屈伸杆(1E)的下端设有C球窝(1E3)，该C球窝(1E3)用于放置左大腿伸缩杆(2A)的球铰端(2A2)；EA轴承孔(1C5)用于放置Q角接触球轴承(1Q3)，且Q角接触球轴承(1Q3)的外圈与EA轴承孔(1C5)紧配合，Q角接触球轴承(1Q3)的内圈套接在第三转轴(1Q4)的一端，第三转轴(1Q4)上安装有左屈伸杆(1E)的上端；EB轴承孔(1C6)用于放置R角接触球轴承(1Q5)，且R角接触球轴承(1Q5)的外圈与EB轴承孔(1C6)紧配合，R角接触球轴承(1Q5)的内圈套接在第三转轴(1Q4)的另一端，第三转轴(1Q4)上安装有左屈伸杆(1E)的上端；右弯曲板(1D)的一端设有B通孔(1D1)，该B通孔(1D1)用于放置第二转轴(1T)；右弯曲板(1D)的另一端设有EG凸耳(1D2)、EH凸耳(1D3)，EG凸耳(1D2)与EH凸耳(1D3)之间是ED凸耳槽(1D4)，EG凸耳(1D2)上设有EC轴承孔(1D5)，EH凸耳(1D3)上设有ED轴承孔(1D6)；ED凸耳槽(1D4)用于放置右屈伸杆(1F)的上端，右屈伸杆(1F)的下端设有D球窝(1F3)，该D球窝(1F3)用于放置右大腿伸缩杆(3A)的球铰端(3A2)；EC轴承孔(1D5)用于放置S角接触球轴承(1R3)，且S角接触球轴承(1R3)的外圈与EC轴承孔(1D5)紧配合，S角接触球轴承(1R3)的内圈套接在第四转轴(1R4)的一端，第四转轴(1R4)上安装有右屈伸杆(1F)的上端；ED轴承孔(1D6)用于放置T角接触球轴承(1R5)，且T角接触球轴承(1R5)的外圈与ED轴承孔(1D6)紧配合，T角接触球轴承(1R5)的内圈套接在第四转轴(1R4)的另一端，第四转轴(1R4)上安装有右屈伸杆(1F)的上端；A夹块(1G)、B夹块(1H)、C夹块(1J)和D夹块(1K)的结构相同；A夹块(1G)上设有轴承盲孔，该轴承盲孔内安装有M角接触球轴承(1U)；A夹块(1G)的外侧板面上安装有左扣(1M)；B夹块(1H)上设有H轴承盲孔(1H1)，该H轴承盲孔(1H1)内安装有N角接触球轴承(1V)；C夹块(1J)上设有轴承盲孔，该轴承盲孔内安装有O角接触球轴承(1W)；C夹块(1J)的外侧板面上安装有右扣(1P)；D夹块(1K)上设有K轴承盲孔(1K1)，该K轴承盲孔(1K1)内安装有P角接触球轴承(1Y)；第一转轴(1S)的一端套接有M角接触球轴承(1U)，第一转轴(1S)的另一端套接有N角接触球轴承(1V)；第二转轴(1T)的一端套接有O角接触球轴承(1W)，第二转轴(1T)的另一端套接有P角接触球轴承(1Y)；A夹块(1G)与B夹块(1H)相对放置，且在上端夹持安装左限位块(1L)；C夹块(1J)与D夹块(1K)相对放置，且在上端夹持安装右限位块(1N)。