[发明专利]一种测试单自由度关节力矩的装置

权利要求书

1.一种测试单自由度关节力矩的装置，该装置包括：大腿固定环、大腿杆、小腿杆、力传感器、力矩传感器、气囊、膝关节固定环、踝关节固定环；所述的大腿杆(009)的上端与大腿固定环(001)的内侧铰接，所述大腿固定环与大腿杆铰接处为直线结构，其余地方为环形结构；大腿杆(009)的下端通过连接器(006)与小腿杆(010)的上端铰接，小腿杆(010)可绕交接点定轴转动；所述力传感器设置于大腿杆与小腿杆的铰接点处的内侧，所述力矩传感器设置于大腿杆与小腿杆的铰接点处的外侧；所述大腿杆(009)与小腿杆连接处设置有机械限位结构(008)，防止小腿杆过度旋转；所述膝关节固定环(005)设置于小腿杆上部靠近膝关节的位置，所述踝关节固定环(003)设置于小腿杆下部靠近踝关节位置，所述膝关节固定环(005)、踝关节固定环(003)的外部与小腿杆铰接；所述力/力矩传感器设置于；所述气囊为中空的管状气囊，同时设置于大腿固定环、大腿杆、小腿杆、膝关节固定环、踝关节固定环的内侧。

2.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述连接器(006)为阶梯状的长条片状结构，包括上级梯段、阶梯连接段、下级梯段，所述上级梯段与小腿杆的上部连接，使连接器的下级梯段与小腿杆的上部末端形成悬空的夹层；所述大腿杆下部设置于该悬空的夹层内，且大腿杆下部末端与连接器的阶梯段阶段接触，所述小腿杆上部顶端、连接器下级梯段末端与大腿杆铰接；所述机械限位结构(008)为大腿杆底部末端的一部分；大腿杆末端原本为方形片状结构的一端，对该方形结构对应小腿弯曲一侧的角进行倒圆角处理形成机械限位结构；当小腿弯曲时倒圆角处不与连接器的阶梯连接段接触实现自由转动，当小腿伸直时位倒圆角的处与连接器的阶梯连接段接触，卡住大腿杆从而限制小腿杆继续转动。

3.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述大腿杆(009)为一条条状杆件或两条平行设置于大腿两侧的条状杆件；所述的小腿杆为一条条状杆件或两条平行设置于小腿两侧的条状杆件。

4.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述大腿杆上设置有大腿杆固定带，大腿杆固定带设置有大腿杆的内侧。

5.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述大腿杆与小腿杆上设置有孔洞，用于调节大腿固定环、膝关节固定环、踝关节固定环大腿杆固定带的固定位置。

6.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述的大腿固定环(001)、膝关节固定环(005)、踝关节固定环(003)、连接器(006)材料可以采用硬质塑料、硬质合金中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的一种测试单自由度关节力矩的装置，其特征在于所述一种测试单自由度关节力矩的装置的大腿杆固定带(004)、小腿杆固定带(005)可以是松紧带、魔术贴、或卡扣中的一种或多种。