[实用新型]重生动力机械骨骼装置

摘要

本实用新型涉及一种重生动力机械骨骼装置，针对现有同类产品缺少数据信号预先捕捉采集等技术问题而设计。该装置包括机械系统和数据采集系统，机械系统包括下肢随动机构和连接机构，其要点是所述机械系统的髋关节连接板与大腿腿板之间的转动关节，大腿腿板与小腿腿板之间的转动关节分别设有霍尔角度传感器；通过霍尔角度传感器采集人体下肢和腰部的对地角度信号经各足角度差计算得到的各关节角度值，预先捕捉人体的关节角度和力矩的信号，存储于该装置的控制系统，使用者自主选择控制模式；并通过控制系统实现对人体姿态的实时监控，并对人体步态还原控制过程提供肢体位置信息和反馈补偿量，其适合作为残障人士的重生动力机械骨骼装置使用。

主权项

一种重生动力机械骨骼装置，该机械骨骼装置包括机械系统和数据采集系统，机械系统包括下肢随动机构和连接机构，下肢随动机构包括转动关节、腿长度调节、大腿绑带、小腿绑带、髋部长度调节，下肢随动机构的上机架包括髋关节连接板（18）、肋下束带板（22）、背板（26）、背部调节板（27）、腰部连接板（29），下肢随动机构的腿部包含大腿腿板、小腿腿板、膝关节连接板（13），以及带有谐波减速器（17）的动力总成，谐波减速器包括膝关节减速器和髋关节减速器，膝关节连接板的一端通过螺栓与减速器法兰连接，膝关节连接板的另一端与大腿腿板连接，并且通过膝关节连接板上端的连接槽进行长度调节，膝关节减速器安装在小腿腿板的一个减速器安装孔中，髋关节减速器安装在大腿腿板的一个减速器安装孔中，动力总成分别安装在小腿腿板和大腿腿板中，动力总成设有保护罩；其特征在于所述髋关节连接板（18）与大腿腿板的大腿底板之间的转动关节，以及大腿腿板的大腿底板与小腿腿板的小腿底板之间的转动关节分别设有霍尔角度传感器，即霍尔角度传感器分别位于下肢随动机构中膝、髋关节的屈伸旋转轴线方向；所述上机架的两侧髋关节连接板（18）通过第二内六角圆柱头螺栓（19）、M3垫片（20）与两侧的背部挂架一端连接的同时，两侧的髋关节连接板分别通过第四内六角圆柱头螺栓（28）、腰部连接板（29）与肋下束带板（22）一端连接；髋关节连接板处的背部挂架设有调节孔，调节孔处的髋关节连接板设有连接槽，背部挂架的另一端通过背部调节板（27）与背板（26）连接，背板的后部设有能源背包（23），肋下束带板的另一端分布设有束带孔；所述腿部两侧的膝关节连接板（13）一端分别通过M5垫片（24）、第三内六角圆柱头螺栓（25）与大腿底板的一端连接，大腿底板的另一端分别通过螺栓与髋关节连接板（18）连接，膝关节连接板的另一端分别通过螺栓与小腿底板的一端连接，小腿底板的另一端分别通过第一内六角圆柱头螺栓（2）与脚底底板（1）连接，脚底底板呈L字形；膝关节连接板与小腿底板连接处，以及膝关节连接板与大腿底板连接处分别设有57步进电机（5）、梅花联轴器（6）、变向箱输入轴（7）、第一变向箱板件（8）、45度斜齿（9）、第二变向箱板件（10）、第三变向箱板件（11）、同步带输出平面支架（12）、同步带输出轴（40）、变向箱输出轴（41），以及电机侧支架（15）、电机挂架（16）、谐波减速器（17）、第六内六角圆柱头螺栓（38）、M4垫片（37）、第五内六角圆柱头螺栓（36）、第四变向箱板件（35）、深沟球轴承（34）、第一支撑轴（33）、同步带输出固定支架（32）、第二支撑轴（31），即57步进电机通过电机侧支架、电机挂架、第五内六角圆柱头螺栓、第六内六角圆柱头螺栓固定于大小腿底板，第三变向箱板件与第一变向箱板件之间设有45度斜齿、第二变向箱板件、第四变向箱板件，45度斜齿两端的设有第一变向箱板件和第三变向箱板件处分别设有深沟球轴承，45度斜齿的一端伸出第一变向箱板件与57步进电机的梅花联轴器连接，第二变向箱板件和第四变向箱板件通过变向箱输出轴、同步带与谐波减速器的同步带输出轴连接，谐波减速器设有同步带输出平面支架、同步带输出固定支架，谐波减速器通过第二支撑轴、第一支撑轴固定于大小腿底板；上述57步进电机、谐波减速器、45度斜齿，以及对应的变向箱板件、输出轴、联轴器组成动力总成。