[发明专利]绳传动外骨骼动力装置及外骨骼机器人

说明书

本发明提供了一种绳传动外骨骼动力装置及外骨骼机器人，涉及外骨骼机器人技术领域，为解决现有绳传动外骨骼的电源利用率低，从而导致续航时间短的问题而设计。该绳传动外骨骼动力装置包括动力组件，动力组件包括旋转输出轴、传动绳、棘轮机构和限位件，棘轮机构传动连接于旋转输出轴与传动绳之间；限位件固定安装于绳传动外骨骼动力装置中的固定部件，限位件被配置为在设定步态周期断开旋转输出轴向传动绳的动力传递。该外骨骼机器人包括上述绳传动外骨骼动力装置。本发明提供的绳传动外骨骼动力装置及外骨骼机器人电源利用率高，续航时间长。

技术领域

本发明涉及外骨骼机器人技术领域，具体而言，涉及一种绳传动外骨骼动力装置及外骨骼机器人。

背景技术

老年人随其年龄的不断增长，日常出现困难的问题越来越突出，而可穿戴式外骨骼机器人在辅助老年人行走等方面有很大的发展空间。绳传动外骨骼由于具有结构简单、重量轻等优点，因此，很适合辅助老年人行走。但是，由于传动绳的位移需要与肢体的动作匹配，故需要动力装置中的电机进行频繁地正反转，这就导致电能被大量消耗，从而导致电源利用率低，续航时间短。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种绳传动外骨骼动力装置，以解决现有绳传动外骨骼的电源利用率低，从而导致续航时间短的技术问题。

本发明提供的绳传动外骨骼动力装置，包括动力组件，所述动力组件包括旋转输出轴、传动绳、棘轮机构和限位件，所述棘轮机构传动连接于所述旋转输出轴与所述传动绳之间；所述限位件固定安装于所述绳传动外骨骼动力装置中的固定部件，所述限位件被配置为在设定步态周期断开所述旋转输出轴向所述传动绳的动力传递。

进一步地，所述棘轮机构包括棘爪、绞盘和弹性元件，所述绞盘具有能够与所述棘爪啮合的棘齿，其中，所述棘爪与所述旋转输出轴传动连接，所述传动绳固定连接于所述绞盘，所述弹性元件被配置为使所述棘爪始终具有与所述棘齿啮合的趋势。

所述限位件包括环形限位板，所述环形限位板环绕所述棘爪设置，且沿所述棘爪的运动路径，所述环形限位板具有使所述棘爪与所述棘齿啮合的传动段以及使所述棘爪与所述棘齿分离的分隔段。

进一步地，所述棘齿为内棘齿，所述绞盘与所述旋转输出轴共轴线。

进一步地，所述棘轮机构还包括传动轴套，所述传动轴套套设于所述旋转输出轴，且与所述旋转输出轴同步转动；所述传动轴套的外周形成有凸缘，所述凸缘固定设置有转轴，所述棘爪安装于所述转轴。

进一步地，所述弹性元件包括扭簧，所述扭簧套装于所述转轴，且所述扭簧的一个扭臂与所述棘爪抵接，所述扭簧的另一个扭臂与所述传动轴套抵接。

进一步地，所述动力组件还包括内轴承座和外轴承座，所述内轴承座和所述外轴承座均固定安装于所述固定部件，所述内轴承座和所述外轴承座分设于所述绞盘的两侧，其中，所述内轴承座安装有第一轴承，所述传动轴套通过所述第一轴承支承于所述内轴承座；所述外轴承座安装有第二轴承，所述绞盘通过所述第二轴承支承于所述外轴承座。

进一步地，所述内轴承座的端面朝向所述绞盘的一侧延伸，形成所述环形限位板。

进一步地，所述绞盘的外周面设置有容纳槽，所述容纳槽被配置为容纳收卷后的传动绳。

进一步地，所述传动绳的端部连接有固定块，所述绞盘的端面设置有限位槽，所述限位槽与所述容纳槽之间连通设置有绳槽，其中，所述限位槽被配置为容纳所述固定块，且所述限位槽能够阻止所述固定块沿所述绞盘的径向脱离所述限位槽；所述绳槽被配置为容纳所述传动绳的靠近所述固定块的绳段。

进一步地，所述动力组件还包括挡片，所述挡片可拆卸地安装于所述绞盘设置有所述限位槽的端面，所述挡片被配置为阻止所述固定块沿所述绞盘的轴向脱离所述限位槽。