[发明专利]一种包括多球增程关节模块的仿生关节机构

权利要求书

1.一种包括多球增程关节模块的仿生关节机构，其特征在于：

包括驱动模块、分离传动模块、多球增程关节模块及输出模块；

其中驱动模块和分离传动模块分别由三组结构相同的单元组成；

并且其中，多球增程关节模块具有肌张力仿生功能，很好的表现出了关节的肌张力；

驱动模块包括：集成电机(1)、减速机(2)、驱动模块固定座(3)、钢丝绳轮(4)及身体座板(5)；

驱动模块至少由三组结构相同的单元组成，具体为：集成电机(1)与减速机(2)固联后通过螺钉固定在驱动模块固定座(3)上，驱动模块固定座(3)通过螺钉与身体座板(5)固定，钢丝绳轮(4)装在减速机(2)的输出轴上，以便将集成电机(1)的转动通过减速机(2)的增力传到钢丝绳轮(4)上，而钢丝绳轮(4)只需转动一圈即可满足关节转动的最大角度；

分离传动模块包括：套管(6)、驱动张紧座(7)、驱动张紧螺杆(8)、角块(9)、中转板(10)、输出张紧螺杆(11)、钢丝绳(12)、支撑旋转轴承(22)、套管压块(23)及支撑环板(24)；

分离传动模块至少也由三组结构相同的单元组成，具体为：角块(9)与身体座板(5)和中转板(10)固联，驱动张紧座(7)固联在驱动模块固定座(3)上，而驱动张紧螺杆(8)与驱动张紧座(7)通过螺纹相联并可调整套管(6)；

输出张紧螺杆(11)与中转板(10)通过螺纹相联并可调整套管(6)，在驱动张紧螺杆(8)与输出张紧螺杆(11)之间设置一段套管(6)，在输出张紧螺杆(11)的另一端也装有一小段套管(6)；

支撑环板(24)内设置有轴承并一起安装于二三级球窝(21)上，在支撑环板(24)的外周上通过套管压块(23)固定了一小段套管(6)，以上所述各套管(6)是钢丝绳(12)所行走必须穿过的路径，在此路径中，钢丝绳(12)一端固定在钢丝绳轮(4)上，另一端固定在输出盘(14)上，并可在钢丝绳轮(4)上缠绕一圈用来张拉输出模块中的输出盘(14)，以此可实现上下肢中关节的肌张力。

2.根据权利要求1所述的包括多球增程关节模块的仿生关节机构，其特征在于：

多球增程关节模块包括：一级球(16)、一级球盖(17)、一级球窝(18)、二级球(19)、二级球盖(20)、二三级球窝(21)、三级球盖(25)及三级球(26)。

3.根据权利要求2所述的包括多球增程关节模块的仿生关节机构，其特征在于：

一级球(16)的一端与中转板(10)固联，另一端为球体，该球体被一级球盖(17)约束在一级球窝(18)内，并可在一级球窝(18)内任意滑转；一级球窝(18)的另一端与二级球(19)固联；

二级球(19)被二级球盖(20)约束在二三级球窝(21)的二级球窝内，并可在二三级球窝(21)的二级球窝内任意滑转；

三级球(26)被三级球盖(25)约束在二三级球窝(21)的三级球窝内，并可在二三级球窝(21)的三级球窝内任意滑转，而三级球(26)的另一端固联在输出块(15)上。

4.根据权利要求3所述的包括多球增程关节模块的仿生关节机构，其特征在于：

输出模块包括：旋转轴承(13)、输出盘(14)及输出块(15)；

其中，旋转轴承(13)安装在三级球(26)另一端的光轴上，输出盘(14)再安装于旋转轴承(13)的外圈上；

当钢丝绳(12)张拉时，此输出盘(14)在转动的同时一并将张力通过三级球(26)传递给输出块(15)，从而可模拟肢体的肌健群对关节的张力。