[发明专利]一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂

权利要求书

1.一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，包括掌套（71），其特征在于：还依次设有小臂基板（22）、滑动板（23）、肘内外旋模块（16）、腕屈伸模块（17）以及腕桡尺屈模块（18）；

所述小臂基板（22）的一端设有圆盘（21）；所述圆盘（21）通过螺栓与上肢外骨骼上臂联接；

所述肘内外旋模块（16）包括动力模块、与动力模块连接的传动模块（28）以及与传动模块（28）连接的二级平行四连杆机构；所述二级平行四连杆机构包括第一连杆（31）、第二连杆（32）、第一等腰三角板（33）、第二等腰三角板（34）、小连杆（35）、外骨骼手部支撑板（36）以及滚针轴承（37），所述第一连杆（31）与传动模块（28）连接，所述第二连杆（32）与第一连杆（31）等长且平行，所述第二等腰三角板（34）底边两个角通过滚针轴承（37）分别与第一连杆（31）、第二连杆（32）的最上端连接，所述第一等腰三角板（33）底边两个角通过滚针轴承（37）分别与第一连杆（31）、第二连杆（32）靠近最上端的位置连接，所述第一等腰三角板（33）与第二等腰三角板（34）的顶角通过小连杆（35）连接；所述小连杆（35）与外骨骼手部支承板（36）固定连接；

所述腕屈伸模块（17）包括呈U型状的腕关节支架（51）、设置在所述腕关节支架（51）两端的第一端面（52）和第二端面（53）、设置在所述第一端面（52）和第二端面（53）之间的第一电机和减速器模块（54）以及与所述第一电机输出端连接的主带轮（55）以及主带轮（55）驱动的从带轮（56），所述主带轮（55）与从带轮（56）之间设有同步带，所述从带轮（56）连接有第一手部连杆（72），所述第一手部连杆（72）与机器人前臂的掌套（71）连接；

所述腕桡尺屈模块（18）包括与所述腕关节支架（51）连接并固定在所述外骨骼手部支撑板（36）的弹性模块（61），所述弹性模块（61）包括转轴（63）、长条薄板（64）、四个第一弹簧（65）、四个第一螺栓（66）、轴承（69）、轴端盖（610）以及安装在所述外骨骼手部支撑板（36）上的弹性模块外壳（62）；所述转轴（63）上端设有轴承（69）以及实现转轴（63）定位的轴端盖（610），转轴（63）的下端与腕关节支架（51）通过螺栓连接；所述长条薄板（64）径向插入穿过转轴（63）内部，所述长条薄板（64）两端的每一端的两侧分别与一个第一弹簧（65）一端连接，该第一弹簧（65）的另一端与一个第一螺栓（66）连接，所述第一螺栓（66）固定在弹性模块外壳62外壁上；

所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，还包括臂长无极调节模块（15），所述臂长无极调节模块（15）包括与小臂基板（22）滑动连接的滑动板（23）以及控制滑动板（23）与小臂基板（22）相对滑动的快拆螺钉（24）。

2.根据权利要求1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：还包括臂长补偿掌套模块（19），所述臂长补偿掌套模块（19）包括掌套（71）、第一手部连杆（72）、第二手部连杆（73）以及设置在手部连杆上的臂长补偿弹性模块（74）；所述掌套（71）与所述第一手部连杆（72）、第二手部连杆（73）连接，掌套（71）包括圆柱末端（75），所述圆柱末端（75）插入臂长补偿弹性模块（74）内。

3.根据权利要求2所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：所述臂长补偿弹性模块（74）包括臂长补偿弹性模块外壳（75）、设置在所述臂长补偿弹性模块外壳（75）内的第二弹簧（77）以及与所述第二弹簧（77）连接的第二螺栓（78）。

4.根据权利要求1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：所述动力模块包括第二电机、法兰（26）、减速模块（27）；所述减速模块（27）与第二电机连接，所述第二电机固定在法兰（26）上，所述法兰（26）固定在滑动板（23）上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：第一铜柱（38）、第二铜柱（39）分别设置在所述第一连杆（31）转动中心的左侧、所述第二连杆（32）转动中心的右侧。

6.根据权利要求2所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：在靠近所述第一手部连杆（72）转动中心一侧设有用于限制第一手部连杆（72）旋转的第三铜柱（57），在靠近所述第二手部连杆（73）转动中心一侧设有用于限制第二手部连杆（73）旋转的第四铜柱（58）。