[实用新型]模块化直接扭矩控制康复机器人关节

说明书

本实用新型提供一种模块化直接扭矩控制康复机器人关节，包括左端盖、谐波减速器、直流三相无刷电机、关节机械限位器、绝对编码器、电路板、壳体、右端盖和电磁抱闸制动器，左端盖安装在壳体的固定支座上，关节机械限位器安装在左端盖上，谐波减速器安装在壳体的固定支座上，直流三相无刷电机的左输出轴安装在谐波减速器的输入端，直流三相无刷电机的定子与谐波减速器的外壳固定连接，电磁抱闸制动器与绝对编码器分别安装在直流三相无刷电机的右输出轴上，电磁抱闸制动器的固定支座与壳体固定连接，电路板安装在壳体的固定支座上，右端盖安装在壳体上。本实用新型体积小，重量轻，人机交互性好，便于各类康复训练机器人安装使用，通用性和实用性强。

技术领域

本实用新型涉及康复医疗器械技术领域，更为具体地，涉及一种模块化直接扭矩控制康复机器人关节。

背景技术

康复机器人关节是康复机器人设备的核心部分，康复机器人关节性能的好坏直接影响到患者的康复训练效果。在患者进行康复训练的过程中，康复训练机器人控制系统通过控制康复机器人关节为患者提供其所需要的关节运动扭矩，进而帮助患者完成康复训练项目。

现有技术中，针对康复机器人类康复关节模组的研究涉及很少，机器人关节产品主要为工业机器人关节，研究人员主要是依据工业机器人关节技术进行康复机器人关节的研究。所研制的康复机器人关节均存在传递精度低、电气走线暴露，易发生缠绕现象、缺少机械定位设计，安装不方便等问题；甚至没有机械限位机构，使用过程存在很大安全隐患；没有考虑关节反馈信息的重要性，缺少关节感知功能。

因此，十分有必要提出一种高度集成、结构紧凑、低重量、高通用性的模块化康复训练机器人关节。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种模块化直接扭矩控制康复机器人关节，以解决上述背景技术中所指出的问题，采用机电一体化和中心孔走线设计，将机械结构器件和电气系统高度集成在合理紧凑的结构里,实现关节外部零走线；在关节驱动方面，通过电机驱动算法解算关节扭矩大小，将扭矩信息命令利用分布式网络总线传递给机器人关节控制器，机器人关节控制器发出扭矩控制命令，从而对电机实现精准的扭矩控制，同时也将关节位置、速度与扭矩等关节信息实时反馈到机器人关节控制器，使模块化机器人关节与肢体运动相协调，获得最佳训练效果。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

本实用新型提供的模块化直接扭矩控制康复机器人关节，包括左端盖、谐波减速器、直流三相无刷电机、关节机械限位器、绝对编码器、电路板、壳体、右端盖和电磁抱闸制动器，左端盖安装在壳体的固定支座上，关节机械限位器安装在左端盖上，谐波减速器安装在壳体的固定支座上，直流三相无刷电机的左输出轴安装在谐波减速器的输入端，直流三相无刷电机的定子与谐波减速器的外壳固定连接，电磁抱闸制动器与绝对编码器分别安装在直流三相无刷电机的右输出轴上，电磁抱闸制动器的固定支座与壳体的固定支座固定连接，电路板安装在壳体固定支座上，右端盖与壳体固定连接。

此外，优选的结构是，关节机械限位器包括极限位置子挡块、极限位置母挡块、关节机械限位器安装底座、关节角度传感器轴承和母挡块安装垫片；其中，极限位置子挡块固定安装在极限位置母挡块上，极限位置母挡块通过母挡块安装垫片固定安装在关节机械限位器安装底座上，关节机械限位器安装底座与左端盖固定连接，关节角度传感器轴承固定安装在关节机械限位器安装底座上。

另外，优选的结构是，在关节机械限位器安装底座上开设有四个模块关节螺栓连接安装孔和两个CAN连接器安装孔。