一种用于穿戴的柔性传动上肢外骨骼机器人

摘要

一种用于穿戴的柔性传动上肢外骨骼机器人，本发明涉及一种用于穿戴的机器人，本发明内容是为了解决上肢外骨骼机器人属于串联形式结构，存在刚度低、负重能力差等问题，导致其不能安全可靠地用于体弱人群生活辅助，腕关节机构包括腕关节驱动定轮、人体手掌固定件、腕关节动轮连接件、腕关节行星轮、腕关节驱动杆、腕关节驱动杆动力输入轮、外骨骼前臂、‘L’形连接件和腕关节钢丝绳，肘关节机构包括肘关节行星轮、肘关节行星轮支撑架、第一肘关节驱动定轮、第二肘关节驱动定轮、肘关节连接上臂架、‘U’形框体和肘关节钢丝绳，肩关节机构包括肩关节行星轮、肩关节驱动定轮、外骨骼支撑件、千斤顶组件、肩关节驱动定轮连接板、肩关节驱动件、外骨骼上臂、肩关节钢丝绳和外骨骼上臂连接轴，本发明用于机器人操作领域。

主权项

一种用于穿戴的柔性传动上肢外骨骼机器人，其特征在于：它包括腕关节机构、肘关节机构、肩关节机构和背板(22)，腕关节机构包括腕关节驱动定轮(1)、人体手掌固定件(2)、腕关节动轮连接件(3)、腕关节行星轮(4)、腕关节驱动杆(5)、腕关节驱动杆动力输入轮(6)、外骨骼前臂(7)、‘L’形连接件(27)和两个腕关节钢丝绳(23)，肘关节机构包括肘关节行星轮(8)、肘关节行星轮支撑架(9)、第一肘关节驱动定轮(10)、第二肘关节驱动定轮(11)、肘关节连接上臂架(12)、‘U’形框体(26)和四个肘关节钢丝绳(24)，肩关节机构包括肩关节行星轮(13)、肩关节驱动定轮(16)、外骨骼支撑件(17)、千斤顶组件、肩关节驱动定轮连接板(29)、肩关节驱动件(14)、两个外骨骼上臂(15)、两个肩关节钢丝绳(25)和两个外骨骼上臂连接轴(28)；腕关节驱动定轮(1)和腕关节行星轮(4)均为圆盘体，腕关节驱动定轮(1)上加工有两个台肩，腕关节行星轮(4)上加工有凹槽和两个台肩，腕关节驱动杆(5)为‘L’形板件，人体手掌固定件(2)固定安装在腕关节动轮连接件(3)的一端，腕关节动轮连接件(3)的另一端通过销轴固定安装在腕关节行星轮(4)的中部，腕关节驱动杆(5)的一端通过销轴转动连接安装在腕关节行星轮(4)的中部，腕关节驱动杆(5)的另一端通过固定轴与腕关节驱动杆动力输入轮(6)固定连接，腕关节驱动杆动力输入轮(6)通过固定轴与外骨骼前臂(7)转动连接，腕关节驱动定轮(1)靠近腕关节行星轮(4)设置，腕关节驱动定轮(1)通过销轴与外骨骼前臂(7)转动连接，腕关节驱动定轮(1)和腕关节行星轮(4)均与‘L’形连接件(27)转动连接，两个腕关节钢丝绳(23)均设置在腕关节驱动定轮(1)和腕关节行星轮(4)上，每个腕关节钢丝绳(23)的一端均固定安装在腕关节驱动定轮(1)的一个台肩上，每个腕关节钢丝绳(23)的另一端绕过腕关节驱动定轮(1)的一个台肩和腕关节行星轮(4)的一个台肩并固定安装在腕关节行星轮(4)台肩上，肘关节行星轮(8)、第一肘关节驱动定轮(10)和第二肘关节驱动定轮(11)均为圆盘体，肘关节行星轮(8)上加工有凹槽和四个台肩，第一肘关节驱动定轮(10)上加工有四个台肩，第二肘关节驱动定轮(11)上加工有四个台肩，外骨骼前臂(7)固定安装在肘关节行星轮支撑架(9)上，肘关节行星轮支撑架(9)固定安装在肘关节行星轮(8)上，四个肘关节钢丝绳(24)设置在肘关节行星轮(8)上，第一肘关节驱动定轮(10)和第二肘关节驱动定轮(11)靠近肘关节行星轮(8)设置，肘关节行星轮(8)、第一肘关节驱动定轮(10)和第二肘关节驱动定轮(11)均通过销轴与‘U’形框体(26)转动连接，且第一肘关节驱动定轮(10)和第二肘关节驱动定轮(11)转动连接设置在肘关节连接上臂架(12)上，肘关节行星轮(8)设置在第一肘关节驱动定轮(10)和第二肘关节驱动定轮(11)之间，肘关节行星轮(8)的每个台肩上设有一个肘关节钢丝绳(24)，每个肘关节钢丝绳(24)的一端均固定安装在肘关节行星轮(8)的台肩上，四个肘关节钢丝绳(24)中两个肘关节钢丝绳(24)的另一端设置在第一肘关节驱动定轮(10)上，且每个肘关节钢丝绳(24)的另一端绕过肘关节行星轮(8)的台肩和第一肘关节驱动定轮(10)上的台肩并固定安装在第一肘关节驱动定轮(10)的台肩上，四个肘关节钢丝绳(24)中另外两个肘关节钢丝绳(24)的另一端设置在第二肘关节驱动定轮(11)上，且每个肘关节钢丝绳(24)的另一端绕过肘关节行星轮(8)的台肩和第二肘关节驱动定轮(11)上的台肩并固定安装在第二肘关节驱动定轮(11)的台肩上，肩关节行星轮(13)为圆盘体，肩关节驱动定轮(16)和肩关节驱动件(14)为环形体，肩关节驱动定轮(16)的外圆面上加工有凹槽和两个台肩，肩关节驱动件(14)的外圆面上加工有凹槽，肩关节行星轮(13)上分别加工有两个台肩，每个外骨骼上臂(15)分别安装有一个外骨骼上臂连接轴(28)，两个外骨骼上臂(15)均固定安装在肘关节连接上臂架(12)上，每个外骨骼上臂连接轴(28)均设置在肩关节驱动件(14)上，外骨骼上臂连接轴(28)与肩关节驱动件(14)转动连接，肩关节行星轮(13)固定安装在一个外骨骼上臂(15)上，肩关节行星轮(13)靠近肩关节驱动定轮(16)设置，肩关节行星轮(13)上设有两个肩关节钢丝绳(25)，每个肩关节钢丝绳(25)的一端分别固定安装在肩关节行星轮(13)上的一个台肩上，每个肩关节钢丝绳(25)的另一端分别绕过肩关节行星轮(13)的台肩和肩关节驱动定轮(16)的台肩并固定安装在肩关节驱动定轮(16)的台肩上，肩关节驱动定轮(16)和肩关节驱动件(14)均嵌装在外骨骼支撑件(17)，外骨骼支撑件(17)安装在肩关节驱动定轮连接板(29)上，肩关节驱动定轮连接板(29)通过千斤顶组件安装在背板(22)上。