[发明专利]用于下肢康复机器人的基于绳驱动的内足机构

摘要

一种用于下肢康复机器人的基于绳驱动的内足机构，包括髋关节、大腿机构、膝关节和小腿机构，所述大腿机构包括大腿杆和用于固定大腿的大腿助力板，所述大腿助力板安装在大腿杆的内侧，所述小腿机构包括小腿杆和用于固定小腿的小腿助力板，所述小腿助力板安装在小腿杆的内侧，所述小腿助力板和大腿助力板均为弧形，所述大腿杆的上端通过髋关节与机架的腰部结构连接，所述大腿杆的下端通过膝关节与小腿杆的上端连接；所述膝关节包括大腿转轮、小腿转轮、两个弧形连接块、两根膝关节线绳和膝关节驱动电机。本发明提供了一种用于下肢康复机器人的基于绳驱动的内足机构，能够与人的步态协调一致，能够更好的实现人机之间的耦合。

主权项

1.一种用于下肢康复机器人的基于绳驱动的内足机构，其特征在于：所述内足机构包括髋关节、大腿机构、膝关节和小腿机构，所述大腿机构包括大腿杆和用于固定大腿的大腿助力板，所述大腿助力板安装在大腿杆的内侧，所述小腿机构包括小腿杆和用于固定小腿的小腿助力板，所述小腿助力板安装在小腿杆的内侧，所述小腿助力板和大腿助力板均为弧形，所述大腿杆的上端通过髋关节与机架的腰部结构连接，所述大腿杆的下端通过膝关节与小腿杆的上端连接；所述髋关节包括上下两块平板、三根曲线连杆、三个球铰链、三个万向节、四根髋关节线绳和两个髋关节驱动电机，三个万向节等圆周设置在上侧的平板底面上，三个球铰链与三个万向节上下错位布置且等圆周设置在下侧的平板顶面上，三个万向节分别通过三根曲线连杆与三个球铰链连接，每根曲线连杆上端连接的万向节与该根曲线连杆下端连接的球铰链映射在同一个平面上呈中心对称布置；上下两块平板的四周分别设有四个线轮，位于上下同一侧的两块平板上的线轮通过一根髋关节线绳连接，髋关节线绳的一端固定，另一端与髋关节驱动电机的电机轴同步联动，左右对称设置的两个髋关节线绳共用一个髋关节驱动电机，前后对称布置的两个髋关节线绳共用另一个髋关节驱动电机，两个髋关节驱动电机安装在机架腰部结构上；上侧平板顶面安装在腰部结构上，下侧平板的底面安装在大腿杆的上端；所述膝关节包括大腿转轮、小腿转轮、两个弧形连接块、两根膝关节线绳和膝关节驱动电机，所述大腿转轮与小腿转轮始终相切并布置在两个弧形连接块之间，两个弧形连接块的上下两端分别通过一根转动轴连接，所述大腿转轮通过大腿三角支架可转动的安装在位于上侧的转动轴上，所述大腿三角支架固定在大腿杆的下端，所述小腿转轮通过小腿三角支架可转动的安装在位于下侧的转动轴上，小腿三角支架固定在小腿杆的上端，所述大腿三角支架的前部和小腿三角支架的前部分别设置两个弹簧连接柱，两个弹簧连接柱分别对称布置在相应的转轮的左右两侧，大腿三角支架上的每个弹簧连接柱与同一侧的小腿三角支架上的弹簧连接柱分别通过膝关节复位弹簧连接；所述大腿三角支架的后部和小腿三角支架的后部分别设置两个线轮，两个线轮分别对称布置在相应的转轮的左右两侧；在大腿杆的下端左右两侧分别对称设有一个线轮，每根膝关节线绳的一端绕在小腿三角支架上的线轮并固定在该线轮上，其另一端绕过位于同一侧的大腿三角支架上的线轮后，再绕回小腿三角支架上的线轮，接着经过大腿三角支架上的线轮、大腿杆上的线轮后贴着大腿杆向上延伸，两根膝关节线绳向上延伸后与膝关节驱动电机同步联动，膝关节驱动电机安装在机架的腰部结构上。