[实用新型]一种柔性外骨骼集成电机驱动装置及驱动器

说明书

本实用新型公开了一种柔性外骨骼集成电机驱动装置及驱动器，涉及柔性驱动装置技术领域，以解决现有柔性外骨骼驱动装置体积大、结构复杂，集成度不高，可靠性差的问题。上述电机驱动装置的减速齿轮组安装在壳体内，伺服电机安装在壳体上，其输出端通过电机齿轮与减速齿轮组的动力输入齿轮啮合，绕线轮安装在减速齿轮组的动力输出齿轮转轴的一端，并在动力输出齿轮带动下转动，非接触式磁敏编码器安装在壳体上，并与动力输出齿轮转轴另一端相对设置。上述电机驱动装置纪驱动器通过采用的集成化设置，使得驱动器外形轻小紧凑，减小了零件数量，节约了成本，同时驱动器提高了安装适应性和系统可靠性，具有很高的实用性。

技术领域

本实用新型涉及柔性驱动装置技术领域，尤其涉及一种柔性外骨骼集成电机驱动装置及驱动器。

背景技术

柔性外骨骼进几年来快速发展，柔性驱动系统作为外骨骼领域关键技术之一，基于伺服驱动系统小型化、集成化的需求，应采用集人机协调、轻质化、高效能于一体的设计途径，高集成的驱动装置实现人体关节柔性助力。目前柔性外骨骼的主要驱动方式为绳驱，要求驱动装置将电机、减速传动机构、承载机构一体化设计，使外骨骼整机轻便小型。一旦驱动集成度不高，外骨骼就十分笨重，降低人机匹配性和穿戴舒适度，严重制约外骨骼的助力效果。

随着外骨骼技术发展要求——特别是体积、质量、能耗、人机工程、助力效率，迫切要求柔性外骨骼驱动装置向小型化、轻量化、低能耗、高可靠性和舒适度的方向发展。

近几年国内柔性外骨骼研究刚起步，相比国际外骨骼高技术水平，工程化与实用化程度低，离实用尚有较大差距。国内研制的柔性外骨骼驱动装置体积大、结构复杂，集成度不高，可靠性差，整机的穿戴舒适度和助力效率都急需提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外形轻小紧凑，减小了零件数量，节约了成本，同时集成化的设计提高了安装适应性和系统可靠性的柔性外骨骼集成电机驱动装置及驱动器，用于解决目前国内研制的柔性外骨骼驱动装置体积大、结构复杂，集成度不高，可靠性差，整机的穿戴舒适度和助力效率都急需提高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

提供一种柔性外骨骼集成电机驱动装置，包括伺服电机、壳体、非接触式磁敏编码器、绕线轮以及减速齿轮组；

所述减速齿轮组安装在所述壳体内，所述伺服电机安装在所述壳体上，其输出端通过电机齿轮与所述减速齿轮组的动力输入齿轮啮合，所述绕线轮安装在所述减速齿轮组的动力输出齿轮转轴的一端，并在所述动力输出齿轮带动下转动，所述非接触式磁敏编码器安装在所述壳体上，并与所述动力输出齿轮转轴另一端相对设置。

本实用新型提供的柔性外骨骼集成电机驱动装置将减速齿轮组安装在壳体内，结构更加的紧凑，采用的减速齿轮组，能够将伺服电机的输出动力传递到绕线轴，起到了减速和增大转矩的效果，动力输出更加的稳定，驱动拉线固定在绕线轮上，输出合适的位移、速度和拉力，作用在人体腿部关节上，为人体在运动过程中提供一个合适关节力矩，实现关节的柔顺助力。非接触式磁敏编码器能够对绕线轮的旋转角度进行测量，作为系统反馈，旋转角度与驱动拉线的位移线性相关，间接反映了驱动拉线的运动位置，通过绕线轮的旋转角度能够计算得到驱动拉线的位移和速度，形成闭环回路。上述柔性外骨骼集成电机驱动装置结构紧凑，动力输出稳定，具有很高的实用性。

较优的，在上述技术方案中，所述减速齿轮组包括二级齿轮、中间齿轮以及绕线齿轮；

所述二级齿轮、所述中间齿轮以及所述绕线齿轮均转动式安装在所述壳体内，所述中间齿轮的一级啮齿和二级啮齿分别与所述二级齿轮的二级啮齿和所述绕线齿轮啮合，所述电机齿轮与所述二级齿轮的一级啮齿啮合。

较优的，在上述技术方案中，所述二级齿轮一级啮齿的直径大于所述二级齿轮二级啮齿的直径。

较优的，在上述技术方案中，所述中间齿轮一级啮齿的直径大于所述中间齿轮二级啮齿的直径。