[实用新型]一种康复机器人膝关节传动机构

说明书

本实用新型提供了一种康复机器人膝关节传动机构，包括大腿骨、膝骨弯节、轴承、芯轴、传导拨叉、角位移传感器和传感器座，所述的大腿骨一端和膝骨弯节一端通过芯轴铰接，芯轴轴线垂直于大腿骨轴线和膝骨弯节轴线所在平面；所述的芯轴与所述大腿骨一端通过若干轴承连接，芯轴与所述膝骨弯节一端过盈配合；所述的角位移传感器通过传感器座安装在大腿骨上；所述的芯轴内部固连传导拨叉，传导拨叉的周固连角位移传感器的输入轴。本实用新型连接可靠，体积小，便于布局，运动平稳。

技术领域

本发明涉及康复医疗机器人技术领域，具体为一种康复机器人膝关节传动机构。

背景技术

我国人口众多，脑瘫脑中风患者众多，人口老龄化日趋严重，每年有大量患者需要进行康复医疗训练。对肢体残疾患者目前最有效的训练方式是采用外骨骼机器人对患者进行助力训练，其主要特点是将人体腿部固定于外骨骼机构，通过外骨骼机构关节处的电机来驱动人体腿部，进行康复训练。

因此，康复医疗机器人的核心部件为关节传动机构。目前，膝关节机构普遍存在膝关节机构复杂、体积大、位置布局困难等问题。因此迫切需要一种连接可靠、体积小、便于布局、运动平稳的膝关节机构。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种康复机器人膝关节传动机构，连接可靠，体积小，便于布局，运动平稳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种康复机器人膝关节传动机构，包括大腿骨、膝骨弯节、轴承、芯轴、传导拨叉、角位移传感器和传感器座。

所述的大腿骨一端和膝骨弯节一端通过芯轴铰接，芯轴轴线垂直于大腿骨轴线和膝骨弯节轴线所在平面；所述的芯轴与所述大腿骨一端通过若干轴承连接，芯轴与所述膝骨弯节一端过盈配合；所述的角位移传感器通过传感器座安装在大腿骨上；所述的芯轴内部固连传导拨叉，传导拨叉的周固连角位移传感器的输入轴。

所述的芯轴内部有两个周向相距180度的竖槽，竖槽平行于芯轴轴线，竖槽内装入传导拨叉。

本发明的有益效果是：通过位于芯轴内部的传导拨叉，使得同一个关节处既传递运动又同时将转动信号精确输入角位移传感器，无需在关节外部增加连接机构，将转动信号传递给角位移传感器，合理利用空间，机构简单、连接可靠，因此本发明具备了结构紧凑，性能可靠，运动平稳良好品质。

附图说明

图1是本发明的机构爆炸图；

图2是本发明的机构剖视图；

图中，1-大腿骨，2-膝骨弯节，3-轴承，4-轴套，5-芯轴，6-传导拨叉，7-轴承盖，8-螺丝，9-角位移传感器，10-传感器座，11-螺丝，12-螺丝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

如图1所示，本发明所述的膝关节传动机构主要由大腿骨1、膝骨弯节2、轴承3、轴套4、芯轴5、传导拨叉6、轴承盖7、螺丝8、角位移传感器9、传感器座10、螺丝11、螺丝12组成。

芯轴5与膝骨弯节2之间通过过盈配合而固定连接，芯轴5内部有两个相距180度的竖槽，竖槽内装入传导拨叉6。传导拨叉6的轴穿过轴承盖7的孔伸入角位移传感器9的中心轴孔中。传导拨叉6与角位移传感器9通过过盈配合固定连接，角位移传感器9的壳体被螺丝12在背面固定在传感器座10上，传感器座10被螺丝11固定到大腿骨1上。当膝骨弯节2与大腿骨1之间有相对转动时，由于膝骨弯节2与芯轴5之间是过盈配合，运动通过两个轴承平滑地传递到芯轴5，从而带动芯轴5内部竖槽中的传导拨叉6转动，并将精确的转动角度信号传递给角位移传感器9，达到了同一个关节处既传递运动又同时将转动信号精确输入角位移传感器的目的。

如图2所示，本发明的实施例中，两个轴承3安装在大腿骨1的圆形凸缘内两侧的轴肩上，芯轴5从两个轴承3和膝骨弯节2中穿过。芯轴5与膝骨弯节2之间是采用过盈配合方式来固定连接，以便精确传递膝骨弯节2的转动角位移信号。芯轴5内部有两个相距180度的竖槽，竖槽内装入传导拨叉6。传导拨叉6的轴穿过轴承盖7的孔伸入角位移传感器9的中心轴孔中，采用过盈配合方式使角位移传感器9的轴和传导拨叉6固定连接。因此，通过传导拨叉6，将膝骨弯节2的转动传递给角位移传感器9的轴。为了便于安装及结构紧凑，轴承盖7上也有两个相距180度的直槽与芯轴5的竖槽对应，以便将传导拨叉6装入芯轴5内部。角位移传感器9被螺丝12在背面固定在传感器座10上，传感器座10被螺丝11固定到大腿骨1上。轴套4位于轴承3与膝骨弯节2之间，芯轴5的左端有一周凸缘将左端轴承3压紧，芯轴5的右端安装轴承盖7并用螺丝8压紧，使两个轴承3与芯轴5之间牢固连接，消除了可能的间隙和运动不平稳。当膝骨弯节2与大腿骨1之间有相对转动时，由于膝骨弯节2与芯轴5之间是过盈配合，运动通过两个轴承平滑地传递到芯轴5，从而带动芯轴5内部竖槽中的传导拨叉6转动，并将精确的转动角度信号传递给角位移传感器9，消除了轴向和径向的传导误差，达到了同一个关节处既传递运动又同时将转动信号精确输入角位移传感器的目的。具备了结构紧凑，最大限度利用尺寸空间，性能可靠，运动平稳，角度信号精确的良好品质。