[发明专利]一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构

权利要求书

1.一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，所述下肢外骨骼机器人还包括：控制部件、旋转动力部件和外骨骼支架，所述打滑机构连接所述控制部件、旋转动力部件和外骨骼支架，所述旋转动力部件设有用于输出旋转力的旋转电机，带动大腿支撑部件给人体大腿提供助力，其特征在于，所述打滑机构包括：波珠螺丝、打滑连接环、内轴承、外轴承；

所述波珠螺丝固定于所述外骨骼支架上；

所述打滑连接环的表面设置凹槽，所述凹槽设计成一边高一边低，形成具有坡度凹槽，所述凹槽的位置对应所述波珠螺丝的弹珠；在所述旋转动力部件的所述旋转电机正常工作时，所述弹珠卡接于所述凹槽使所述波珠螺丝连接所述打滑连接环；通过所述波珠螺丝带动所述打滑连接环绕着所述外骨骼支架对应的人体髋关节的旋转轴进行圆周运动，提供行走过程中的助力；在所述旋转动力部件的所述旋转电机过载时所述波珠螺丝的弹簧发生伸缩形变，所述波珠螺丝的弹珠收入所述波珠螺丝的腔体内时，使所述外骨骼支架和所述旋转动力部件之间处于打滑状态；

所述打滑连接环的内圈连接所述内轴承的外圈，所述打滑连接环的外圈连接所述外轴承的内圈。

2.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述波珠螺丝还包括壳体和弹簧，所述壳体的腔体内设置弹簧和弹珠，所述壳体端部设有一缺口，所述弹珠通过所述缺口能部分外露出所述腔体；所述弹簧顶住所述弹珠，并根据外部对所述弹珠的施加力量产生所述弹簧的伸缩形变，使所述弹珠通过该缺口能收入所述腔体内。

3.根据权利要求2所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述打滑机构包括若干个所述波珠螺丝，所述打滑连接环的表面设置若干个所述凹槽，若干个所述凹槽的位置分别对应所述波珠螺丝的所述弹珠。

4.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述过载打滑机构还包括测量部件，所述测量部件设置于所述打滑连接环，用于测量所述大腿支撑部件和人体大腿之间的扭矩值，并将所述扭矩值传递给所述控制部件。

5.根据权利要求4所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述测量部件为压力传感器，所述压力传感器感应打滑连接环的切线方向的压力，所述压力传感器将所述压力转换成扭矩信号。

6.根据权利要求5所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，

所述打滑连接环外圆周面设置至少一个第一凸起，所述第一凸起上设有压力传感器安装槽，所述压力传感器安装槽位于所述打滑连接环的外周，用于放置所述压力传感器。

7.根据权利要求6所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，具有以下一种或多种特征：

--所述过载打滑机构还包括设置减速器连接支架，所述减速器连接支架连接的内圈与所述外轴承的外圈形成过盈配合连接，使得所述打滑连接环和所述减速器连接支架之间能旋转滑动；所述减速器连接支架的内圈连接所述旋转动力部件的输出端，所述减速器连接支架的旋转轴的轴心和所述旋转动力部件的旋转轴的轴心重合；

--所述内轴承的内圈连接所述外骨骼支架上的髋关节旋转轴外圈。

8.根据权利要求7所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述减速器连接支架外圆周面设置至少一个第二凸起，所述减速器连接支架的所述第二凸起与所述打滑连接环的所述第一凸起接触，并与所述打滑连接环内的所述压力传感器接触。

9.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述旋转动力部件还包括：减速器和编码器，所述减速器的一端连接所述旋转电机，另一端连接所述大腿支撑部件；所述编码器用于检测所述旋转电机的旋转速度，并传给所述控制部件。

10.根据权利要求9所述的一种下肢外骨骼机器人的过载打滑机构，其特征在于，所述控制部件连接所述旋转动力部件和所述过载打滑机构，通过获取所述大腿支撑部件和人体大腿之间的扭矩以及通过所述旋转动力部件的编码器检测大腿支撑部件旋转的角度，对当前的检测值进行计算，输出所述旋转动力部件上的旋转电机的速度、位置和扭矩。