[发明专利]助行膝关节执行器及助行机器人

说明书

本发明属于康复医疗器械技术领域，尤其涉及一种助行膝关节执行器，包括液压缸和液压杆，液压杆内设有具有气囊的第一腔体，液压杆伸入液压缸内且设有与液压缸密封连接的密封环，密封环将液压缸内的空间分隔为第二腔体和第三腔体，第二腔体内和第三腔体内均设有液体，且密封环上设有连通第二腔体和第三腔体的至少一个第一通孔，第三腔体与第一腔体连通，液压杆上设有用于控制第一通孔是否开闭和控制流经第一通孔液体的流速的流量调节装置。本发明具有可调阻尼，能够提供较大而且稳定的支撑力，在屈膝下蹲时把身体重力势能转换为气囊内的空气势能，在站直伸展小腿时，把储存的空气势能释放出来，能耗极小、结构简单。

技术领域

本发明属于康复医疗器械技术领域，尤其涉及一种助行膝关节执行器及助行机器人。

背景技术

助行机器人主要分为军用和民用两个方面，民用助行机器人主要用于残障辅助、康复医疗等，助行机器人为穿戴者提供保护和行走动力。通常助行机器人为下肢助行，膝关节部位的驱动尤为重要。现有技术中，膝关节部位多采用电机驱动或者液压驱动，使用液压驱动时需要配备液压泵作为动力源，并通过阀门控制液压油的流向，使得液压杆主动伸出或者主动收缩，通过液压杆的伸出和收缩来驱动助行机器人行走。但是现有技术中，液压泵结构复杂，极大地增加了执行器的复杂程度，与液压泵连接的液压管路在执行器上布置困难，而且液压泵液压管路重量大，极大的增加了执行器的重量，另外，在运行过程中能量消耗较大，如此导致现有技术助行机器人的执行器结构复杂、能耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种助行膝关节执行器，旨在解决现有技术中的助行机器人的执行器结构复杂以及能耗高技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种助行膝关节执行器，包括液压缸和液压杆，所述液压杆内设有第一腔体，所述第一腔体内设有气囊，所述液压杆伸入所述液压缸内且所述液压杆的内端设有与所述液压缸的内表面滑动密封连接的密封环，所述密封环将所述液压缸内的空间分隔为第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内和所述第三腔体内均设有液体，且所述密封环上设有连通所述第二腔体和所述第三腔体的至少一个第一通孔，所述第二腔体环绕于所述液压杆外，所述第三腔体位于所述密封环远离所述液压杆的一侧，所述第三腔体与所述第一腔体连通，所述液压杆上设有用于控制所述第一通孔是否开闭和流经所述第一通孔液体的流速的流量调节装置。

进一步地，所述流量调节装置包括驱动机构和挡片，所述挡片紧贴所述密封环，所述驱动机构设置所述液压杆内，所述驱动机构与所述挡片连接并驱动所述挡片转动以调节所述挡片遮挡所述第一通孔的面积。

进一步地，所述挡片上设有数量与所述第一通孔的数量相同的第二通孔，当各所述第二通孔与各所述第一通孔错位时，所述挡片遮挡住所述第一通孔；当各所述第二通孔与各所述第一通孔对位时，所述第一通孔连通所述第二腔体和所述第三腔体。

进一步地，所述驱动机构包括电机和传动轴，所述电机设置于所述液压杆内靠其外端的位置，所述传动轴穿过所述第一腔体并与所述挡片连接，所述气囊环绕于所述传动轴的周围。

进一步地，所述液压杆的外端设有延伸至所述液压杆内的安装槽，所述电机固定于所述安装槽内，所述液压杆的外端的端面设有用于封盖所述安装槽的杆端盖。

进一步地，所述第一腔体延伸至所述液压杆的内端面并设有开口，所述挡片上设有与所述开口匹配的凸台，所述凸台嵌入所述开口内且所述凸台可绕所述开口的中心转动。

进一步地，所述开口内设有轴承，所述凸台通过轴承可转动地嵌入所述开口内。

进一步地，所述凸台上设有贯穿所述挡片且连通所述第一腔体和第三腔体的第三通孔。

进一步地，所述液压缸的末端设有用于密封所述第二腔体的缸端盖，所述液压杆穿过所述缸端盖。