[实用新型]一种用于穿戴式下肢外骨骼机器人的足部装置

摘要

本实用新型公开了一种用于穿戴式下肢外骨骼机器人的足部装置，包括第一执行机构、驱动齿轮机构、从动齿轮机构、小腿连杆、球笼式万向节、转动调节装置、第二执行机构、电机固定托板、第一复位弹簧、踝关节控制板、足履、圆杆和第二复位弹簧；本实用新型实现了踝关节三个自由度可调节的转动，实现了对不同患者或者同一患者不同时期的踝部关节的主动性训练，活动自由度多而且实用性较强；采用球笼式万向节既能实现在跖屈/背屈运动到不同角度中均能实现踝关节的旋内/旋外运动，也能保证电机转速与踝关节的转速始终保持一致；设置的复位弹簧提高了关节运动的稳定性；采用谐波减速器实现了对关节转动速度的有效调节，提高了人机耦合性。

主权项

一种用于穿戴式下肢外骨骼机器人的足部装置，其特征在于：包括控制踝关节旋内/旋外的第一执行机构（1）、驱动齿轮机构（2）、从动齿轮机构（3）、小腿连杆（4）、球笼式万向节（5）、转动调节装置（6）、控制踝关节跖屈/背屈的第二执行机构（7）、电机固定托板（8）、第一复位弹簧（9）、踝关节控制板（10）、足履（11）、圆杆（12）和第二复位弹簧（13）；所述的小腿连杆（4）为内空型柱体，其外壁上设置有槽孔（4.1）、底面设置有突出固定板（4.2）和第一轴承（4.3）；所述的球笼式万向节（5）包括驱动端（5.1）、上固定板（5.2）、下固定板（5.3）和从动端（5.4）；所述的转动调节装置（6）为U型，其两壁分别设置有左侧通孔（6.1）和右侧花键孔（6.2）、底面上设置有第二轴承(6.3)；所述的电机固定托板（8）为L型、由包括电机固定端（8.1）和托板固定端（8.2）固定连接而成，其中电机固定端（8.1）为L型、由突出固定板（8.11）和第二执行机构承载端（8.12）固定连接而成；所述转动调节装置（6）通过左侧通孔（6.1）铰链连接到所述的踝关节控制板（10）的一侧，所述转动调节装置（6）通过右侧花键孔（6.2）和花键与所述的第二执行机构（7）连接，所述的第二执行机构（7）通过所述的电机固定端（8.1）固定安装在所述的电机固定托板（8）上；所述的电机固定托板（8）通过所述的托板固定端（8.2）固定安装在所述的踝关节控制板（10）上；所述的第一执行机构（1）固定安装在所述的小腿连杆（4）外壁上，通过花键与所述的驱动齿轮机构（2）进行连接，所述的驱动齿轮机构（2）通过所述的槽孔（4.1）与设置在小腿连杆（4）内的从动齿轮机构（3）啮合连接；所述的球笼式万向节（5）的驱动端（5.1）依次穿过所述的第二轴承(6.3)、第一轴承（4.3）后与所述的从动齿轮机构（3）固定连接；所述的球笼式万向节（5）的上固定板（5.2）与所述的第一轴承（4.3）固定连接、从动端（5.4）通过所述的下固定板（5.3）固定安装在所述的踝关节控制板（10）上；所述的第一复位弹簧（9）为两根，分别前后对称地连接在所述的转动调节装置（6）和踝关节控制板（10）上；所述的踝关节控制板（10）设置有凸出部，所述的足履（11）设置有凹进部，所述的踝关节控制板（10）的凸出部与所述的足履（11）的凹进部通过所述的圆杆（12）与足履（11）铰接连接在一起，其铰接部分的前后两侧均设置有两根所述的第二复位弹簧（13）。