[发明专利]一种用于关节驱动的主被动混合驱动装置

说明书

本发明公开了一种用于关节驱动的主被动混合驱动装置，包括：液压缸，包括液压腔，配合插装于液压腔的活塞与活塞杆；节流阀的第一进口端、第一出口端一对一的连通于液压缸的第一流道、第二流道；第一电机连接于节流阀并控制节流阀的开口大小；齿轮泵的第二进口端、第二出口端通过滑阀连接于液压缸的第一流道、第二流道；第二电机连接于滑阀并用于驱动滑阀移动换位；蓄能组件包括连通于齿轮泵与滑阀之间的流道的蓄能腔，蓄能腔内插装有与蓄能腔密封滑动的弹簧上隔腔、弹簧下隔腔，弹簧上隔腔与弹簧下隔腔之间设有蓄能缓冲弹簧。阻尼能够自动实时调节，以控制不同负载力和人体步态下的阻尼力的大小，实现自然流畅的转动。

技术领域

本发明涉及关节驱动技术领域，更具体地说，涉及一种用于关节驱动的主被动混合驱动装置。

背景技术

我国残疾人口中截肢患者的人口数量较大，由于交通事故、工伤以及自然灾害等突发事件或者由于糖尿病等疾病的原因都有可能是造成人体残疾，但是他们中只有部分人安装了下肢假肢或者使用了外骨骼系统，而这是目前能让截肢者能够回归社会的有效手段。

传统的穿戴式机器人关节部分采用机械阻尼，其阻尼值不能随步态调整，因此会导致步态不自然、驱动效率不高。同时目前部分关节驱动结构体积重量较大、结构复杂，维护不方便。

因此，如何解决现有关节驱动装置导致步态不自然、结构复杂且体积重量较大的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于关节驱动的主被动混合驱动装置，阻尼能够自动实时调节，以控制不同负载力和人体步态下的阻尼力的大小，实现自然流畅的转动。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于关节驱动的主被动混合驱动装置，包括：

液压缸，包括液压腔、连通于所述液压腔的上部腔体的第一流道以及连通于所述液压腔的下部腔体的第二流道；

活塞，配合插装于所述液压腔；

活塞杆，连接于所述活塞并用于带动关节组件；

节流阀，包括第一进口端与第一出口端，所述第一进口端、所述第一出口端一对一的连通于所述第一流道、所述第二流道；

第一电机，连接于所述节流阀并控制所述节流阀的开口大小；

齿轮泵，包括第二进口端与第二出口端，所述第二进口端、所述第二出口端通过滑阀连接于所述第一流道、所述第二流道；

第二电机，连接于所述滑阀并用于驱动所述滑阀移动换位；

蓄能组件，包括连通于所述齿轮泵与滑阀之间的流道的蓄能腔，所述蓄能腔内插装有与所述蓄能腔密封滑动的弹簧上隔腔、弹簧下隔腔，所述弹簧上隔腔与所述弹簧下隔腔之间设有蓄能缓冲弹簧。

优选的，所述液压缸包括缸体、密封连接于所述缸体上端的上端盖，所述缸体的下端设有密封连接所述蓄能组件的密封接口，所述液压腔、所述第一流道、所述第二流道设于所述缸体内。

优选的，所述蓄能组件包括蓄能缸体，所述蓄能腔设于所述蓄能缸体并贯通于所述蓄能缸体的上端面，所述蓄能缸体的上端密封插装于所述密封接口。

优选的，所述液压缸设有第三流道，所述蓄能腔体通过所述第三流道连通于所述齿轮泵与滑阀之间的流道。

优选的，所述第三流道上设有用于控制所述第三流道的流量的针阀，所述针阀连接于第三电机。

优选的，所述活塞杆的上端设有用于连接关节组件的活塞杆耳。

优选的，所述节流阀为球体节流阀。