基于平行四边形连杆和钢丝绳的外骨骼机构

摘要

基于平行四边形连杆和钢丝绳的外骨骼机构，它涉及一种外骨骼机构。本发明的目的是为解决现有针对手部使用外骨骼机构不能实现双向主动驱动，机构较臃肿，绳索和机构的强摩擦会使得控制变得更为复杂等问题。本发明第一线轮和第二线轮分别设置在第二机架上部的两侧上，第一线轮与第四连杆的一端同轴，第二线轮与一号连杆的一端同轴，第二钢丝绳的一端与压板相连接，第二钢丝绳的另一端设置在第二调整滑块上，第三线轮和第四线轮分别设置在第三机架上部的两侧上，第三线轮和四号连杆同轴，第四线轮和连杆四同轴。本发明每个关节都采用了平行四边形连杆机构，中间驱动元件采用钢丝绳进行传动，能以外骨架形式围绕人手作包络运动。

主权项

1、一种基于平行四边形连杆和钢丝绳的外骨骼机构，它由第一机架(1)、第二机架(41)、第三机架(42)、两个第一连接板(18)、两个第二连接板(21)、指尖接口(15)、第一平行四边形连杆机构(2)、第二平行四边形连杆机构(8)、第三平行四边形连杆机构(14)、第一钢丝绳传动机构(5)、第二钢丝绳传动机构(11)组成，两个第一连接板(18)分别设置在第三机架(42)的两侧上，两个第二连接板(21)分别设置在第二机架(41)的两侧上，所述第一平行四边形连杆机构(2)由第一连杆(2-1)、第二连杆(2-2)、第三连杆(2-3)和第四连杆(2-4)组成，第二平行四边形连杆机构(8)由一号连杆(8-1)、二号连杆(8-2)、三号连杆(8-3)和四号连杆(8-4)组成，第三平行四边形连杆机构(14)由连杆一(14-1)、连杆二(14-2)、连杆三(14-3)和连杆四(14-4)组成，第一连杆(2-1)的一端与第一机架(1)中部铰接，第一连杆(2-1)的另一端与第二连杆(2-2)的一端铰接，第二连杆(2-2)的中心和第三连杆(2-3)的中心铰接，第三连杆(2-3)的一端与第一机架(1)的下部铰接，第二连杆(2-2)的另一端与第二机架(41)下部的一端铰接，第三连杆(2-3)的另一端与第四连杆(2-4)的一端铰接，第四连杆(2-4)的另一端与第二机架(41)上部的一端铰接；一号连杆(8-1)的一端与第二机架(41)上部的另一端铰接，三号连杆(8-3)的一端与第二机架(41)下部的另一端铰接，二号连杆(8-2)的一端与一号连杆(8-1)的另一端铰接，二号连杆(8-2)的中心和三号连杆(8-3)的中心铰接，三号连杆(8-3)的另一端与四号连杆(8-4)的一端铰接，四号连杆(8-4)的另一端与第三机架(42)上部的一端铰接，二号连杆(8-2)的另一端与第三机架(42)下部的一端铰接；连杆一(14-1)的一端与第三机架(42)上部的另一端铰接，连杆一(14-1)的另一端与连杆二(14-2)的一端铰接，连杆三(14-3)的一端与第三机架(42)下部的另一端铰接，连杆二(14-2)的中心和连杆三(14-3)的中心铰接，连杆三(14-3)的另一端与连杆四(14-4)的一端铰接，连杆四(14-4)的另一端与指尖接口(15)的一侧铰接，连杆二(14-2)的另一端铰接指尖接口(15)的另一侧铰接；所述第一钢丝绳传动机构(5)由第一线轮(5-1)、第二线轮(5-2)、第一钢丝绳(21-1)、第二钢丝绳(21-2)、第一调整螺钉(3)、第一调整滑块(4)、第二调整螺钉(7)、第二调整滑块(6)、压板(24)和固定螺钉(23)组成，第一线轮(5-1)和第二线轮(5-2)分别设置在第二机架(41)上部的两侧上，第一线轮(5-1)与第四连杆(2-4)的一端同轴，第二线轮(5-2)与一号连杆(8-1)的一端同轴，第一调整滑块(4)设置在第四连杆(2-4)上，第一调整螺钉(3)设置在第一调整滑块(4)上，第二调整螺钉(7)设置在第二调整滑块(6)上，固定螺钉(23)和压板(24)均设置在第一线轮(5-1)上，第一钢丝绳(21-1)的一端与一号连杆(8-1)固定连接，第一钢丝绳(21-1)的另一端与第一调整滑块(4)相连接，第二钢丝绳(21-2)的一端与压板(24)相连接，第二钢丝绳(21-2)的另一端设置在第二调整滑块(6)上，第二钢丝绳传动机构(11)由第三线轮(11-1)、第四线轮(11-2)、第三钢丝绳(19-1)、第四钢丝绳(19-2)、第二固定导向块(9)、螺钉(10)、第三调整螺钉(12)、第一固定导向块(13)、第一随动滑块(17)和第二随动滑块(20)组成，第一随动滑块(17)设置在连杆一(14-1)上，第三调整螺钉(12)和第一固定导向块(13)均设置在第一随动滑块(17)上，第二随动滑块(20)设置在四号连杆(8-4)上，第二固定导向块(9)和螺钉(10)均设置在第二随动滑块(20)上，第四钢丝绳(19-2)的一端与四号连杆(8-4)固定连接，第四钢丝绳(19-2)的另一端与第一固定导向块(13)相连接，第三钢丝绳(19-1)的一端与连杆一(14-1)固定连接，第三钢丝绳(19-1)的另一端与螺钉(10)相连接，第三线轮(11-1)和第四线轮(11-2)分别设置在第三机架(42)上部的两侧上，第三线轮(11-1)和四号连杆(8-4)同轴，第四线轮(11-2)和连杆四(14-1)同轴。