[实用新型]一种基于柔绳传动的外骨骼柔性关节驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人体运动辅助装置，尤其涉及一种康复外骨骼中基于柔绳传动的柔性关节驱动装置及其使用方法。

背景技术

对于四肢疾病患者，包括意外伤害、中风等，科学的康复训练治疗对于最大限度的恢复四肢灵活性有着非常重要的意义。目前许多研究者已经根据生物外骨骼的思路制出了一种机械外骨骼康复训练装置，并逐步取代传统的医师治疗。

现有的机械外骨骼康复训练装置存在一个共同的改进之处：由于采用齿轮一类的传动方式，电机和传动装置必须被固定在机械外骨骼上，使得患者在佩戴康复训练装置时必须承受较大的负重。由于速度的突变，齿轮一类的传动也使得康复训练装置在工作时不可避免的对人体产生一定的刚性冲击。大的负重和冲击必会对四肢的康复效果产生严重的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于柔绳传动的机械外骨骼关节驱动装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型基于柔绳传动的外骨骼柔性关节驱动装置包括机架、电机、关节、绕线装置和柔绳，关节的箱体和绕线装置分别与机架固定连接，电机通过联轴器与绕线装置连接；柔绳缠绕在绕线装置上，并且在由绕线装置引出后，柔绳的两端分别与关节的固定轮固定连接。

进一步地，本实用新型还包括第一导管和第二导管，所述第一导管的一端和第二导管的一端分别与机架固定连接，第一导管的另一端和第二导管的另一端分别与关节固定连接；柔绳由所述绕线装置引出后，柔绳的一端在与所述关节的固定轮固定连接之前先穿过第一导管，柔绳的另一端在与所述关节的固定轮固定连接之前先穿过第二导管。

进一步地，本实用新型还包括第一预紧装置和第二预紧装置，第一预紧装置、第二预紧装置分别与机架固定连接，所述第一预紧装置用于对柔绳在所述绕线装置与第一导管之间的部分施加张紧力，所述第二预紧装置用于对柔绳在所述绕线装置与第二导管之间的部分施加张紧力。

进一步地，本实用新型所述第一预紧装置和第二预紧装置均设有导轮，柔绳经由第一预紧装置和第二预紧装置的导轮的槽，所述第一预紧装置通过第一预紧装置的导轮的槽对柔绳在所述绕线装置与第一导管之间的部分施加张紧力，所述第二预紧装置通过第二预紧装置的导轮的槽对柔绳在所述绕线装置与第二导管之间的部分施加张紧力。

进一步地，本实用新型所述关节还包括扭簧，扭簧的一端与关节的其中一个箱体固定连接，扭簧的另一端与关节的固定轮固定连接。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将柔绳传动巧妙地运用于外骨骼康复训练装置中，其机构设计新颖，想法独特，控制精确，为康复训练装置的改进提供了一种新的方向。

本实用新型通过结构上的创新，克服了现有技术的外骨骼康复治疗装置的缺点。本实用新型通过将柔绳缠绕在绕线装置上，并且在由绕线装置引出后，柔绳的两端分别与关节的固定轮固定连接，使柔绳、绕线装置、电机和关节构成基于柔绳传动的外骨骼柔性关节驱动装置，使得原本固定在外骨骼上的电机和传动装置与外骨骼分离，在精确实现传动的同时，较大程度地减轻了外骨骼康复治疗装置的重量，减轻患者的负担。除此之外，本实用新型在关节的固定轮上加入扭簧，扭簧能够抗刚性冲击且抵消装置的一部分自重，使治疗效果更佳。同时，本实用新型属于模块化设计，可灵活运用于不同患者的不同关节的治疗装置中。本实用新型结构简单，体积小，应用范围广，可大大减轻病患负重，起到更好的治疗效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构俯视示意图；

图2为本实用新型的预紧装置的结构示意图；

图3为本实用新型的关节及其内部结构分解示意图；

图中， 2.第一预紧装置、3.第二预紧装置、4.关节、5.第一轴承座、6.第二轴承座、7.电机固定板、8.联轴器、9.绕线装置、10.柔绳、11.电机、12.导管固定板、13.第一导管、14.第二导管、15.关节固定底板、16.机架、17.底座、18.轴、19.导轮、20.压簧、21.第一箱体、22.扭簧、23.第一固定螺钉、24.第二固定螺钉、25.固定轮、26.滚动轴承、27.卡簧、28.第二箱体。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型基于柔绳传动的外骨骼柔性关节驱动装置主要包括机架16、关节4、绕线装置9、电机11和柔绳10。