一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，包括高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1）、行星減速器（2）、蝸桿（5）、蝸輪（12）和輸出軸（9），所述蝸桿（5）通過軸承（6）固定安裝在輸入端外殼（4）內(nèi)，蝸輪（12）通過兩側(cè)的擋板（10）固定在輸出端外殼（7）內(nèi)，所述蝸桿（5）通過其上的蝸桿齒（11）和蝸輪（12）相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1）和所述行星減速器（2）軸連接，所述行星減速器（2）通過固定連接座（3）和蝸桿（5）同步連接，所述蝸輪（12）中部安裝有同心軸承（8），所述輸出軸（9）通過花鍵聯(lián)軸器（13）安裝在的同心軸承（8）內(nèi)。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，能夠提供更大的關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩，具有反向自鎖功能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及外骨骼機器人，具體涉及一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置。 一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置
【背景技術(shù)】
[0002] 下肢外骨骼的關(guān)節(jié)驅(qū)動具有需求驅(qū)動力矩大且體積和重量盡量小的特點，而現(xiàn)有 的下肢外骨骼關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置大多數(shù)是通過直接安裝驅(qū)動電機在關(guān)節(jié)處的方式來實現(xiàn)，這樣 不但驅(qū)動力矩得不到提升，而且安裝空間也占用較大，造成外骨骼機器人穿戴不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，解決解決目前的下肢外 骨骼驅(qū)動裝置力矩適用范圍有限，整個裝置所占空間較大以及裝卸不便的問題。
[0004] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動 裝置，包括高轉(zhuǎn)速直流無刷電機、行星減速器、蝸桿、蝸輪和輸出軸，所述蝸桿通過軸承固定 安裝在輸入端外殼內(nèi)，蝸輪通過兩側(cè)的擋板固定在輸出端外殼內(nèi)，所述蝸桿通過其上的蝸 桿齒和蝸輪相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機和所述行星減速器軸連接，所述行星 減速器通過固定連接座和蝸桿同步連接，所述蝸輪中部安裝有同心軸承，所述輸出軸通過 花鍵聯(lián)軸器安裝在的同心軸承內(nèi)。
[0005] 更進一步的技術(shù)方案是，所述輸入端外殼和輸出端外殼為一體成型。
[0006] -種行走機器人，包括背部支撐裝置、腰部支撐裝置、大腿支撐裝置、小腿支撐裝 置和腳部緊縛裝置，所述腰部支撐裝置和大腿支撐裝置之間，以及大腿支撐裝置和小腿支 撐裝置之間均設(shè)置有緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，所述緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置包括高 轉(zhuǎn)速直流無刷電機、行星減速器、蝸桿、蝸輪和輸出軸，所述蝸桿通過軸承固定安裝在輸入 端外殼內(nèi)，蝸輪通過兩側(cè)的擋板固定在輸出端外殼內(nèi)，所述蝸桿通過其上的蝸桿齒和蝸輪 相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機和所述行星減速器軸連接，所述行星減速器通過 固定連接座和蝸桿同步連接，所述蝸輪中部安裝有同心軸承，所述輸出軸通過花鍵聯(lián)軸器 安裝在的同心軸承內(nèi)。
[0007] 更進一步的技術(shù)方案是，所述輸入端外殼和輸出端外殼為一體成型。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，更能適用于外骨骼機器人這種安裝位置和關(guān)節(jié)重量有限制的應(yīng)用場 合；該裝置通過二級減速的方式，能夠提供更大的關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩；該裝置具有反向自鎖功 能，能夠應(yīng)對緊急斷電的情況，有效地對機構(gòu)進行保護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3為圖1的輸出端外殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖4為本發(fā)明一種行走機器人一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中：1_高轉(zhuǎn)速直流無刷電機，2-行星減速器，3-固定連接座，4-輸入端外殼， 5-蝸桿，6-軸承，7-輸出端外殼，8-同心軸承，9-輸出軸，10-擋板，11-蝸桿齒，12-蝸輪， 13-花鍵聯(lián)軸器，14-背部支撐裝置，15-腰部支撐裝置，16-大腿支撐裝置，17-小腿支撐裝 置，18-腳部緊縛裝置。
【具體實施方式】
[0014] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0015] 圖1、圖2和圖3示出了本發(fā)明一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置的一個實施例：一 種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，包括高轉(zhuǎn)速直流無刷電機1、行星減速器2、蝸桿5、蝸輪12 和輸出軸9,所述蝸桿5通過軸承6固定安裝在輸入端外殼4內(nèi)，蝸輪12通過兩側(cè)的擋板10 固定在輸出端外殼7內(nèi)，所述蝸桿5通過其上的蝸桿齒11和蝸輪12相互緊密咬合，所述高 轉(zhuǎn)速直流無刷電機1和所述行星減速器2軸連接，所述行星減速器2通過固定連接座3和 蝸桿5同步連接，所述蝸輪12中部安裝有同心軸承8,所述輸出軸9通過花鍵聯(lián)軸器13安 裝在的同心軸承8內(nèi)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置的一個優(yōu)選實施例，所述輸入端外殼 4和輸出端外殼7為一體成型。
[0017] 本發(fā)明使用高轉(zhuǎn)速直流無刷電機1作為動力源，其驅(qū)動端連接行星減速器2,然后 將行星減速器2通過固定連接座3與蝸桿5相連，蝸桿5和蝸輪12之間通過蝸桿齒11來 進行配合和傳動，蝸桿5通過軸承6固定安裝在輸入端外殼4內(nèi)，蝸輪12通過兩側(cè)的擋板 10固定在輸出端外殼7內(nèi)，再通過花鍵聯(lián)軸器13來完成輸出軸9和蝸輪12之間的傳動，從 而整個驅(qū)動裝置就完成了減速換向驅(qū)動以及反向自鎖的功能。
[0018] 圖4示出了本發(fā)明一種行走機器人的一個實施例：一種行走機器人，包括背部支 撐裝置14、腰部支撐裝置15、大腿支撐裝置16、小腿支撐裝置17和腳部緊縛裝置18,所述 腰部支撐裝置15和大腿支撐裝置16之間，以及大腿支撐裝置16和小腿支撐裝置17之間 均設(shè)置有緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，所述緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置包括高轉(zhuǎn)速直流無 刷電機1、行星減速器2、蝸桿5、蝸輪12和輸出軸9,所述蝸桿5通過軸承6固定安裝在輸 入端外殼4內(nèi)，蝸輪12通過兩側(cè)的擋板10固定在輸出端外殼7內(nèi)，所述蝸桿5通過其上的 蝸桿齒11和蝸輪12相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機1和所述行星減速器2軸連 接，所述行星減速器2通過固定連接座3和蝸桿5同步連接，所述蝸輪12中部安裝有同心 軸承8,所述輸出軸9通過花鍵聯(lián)軸器13安裝在的同心軸承8內(nèi)。
[0019] 在上述實施例中，所述輸入端外殼4和輸出端外殼7可以為一體成型。
[0020] 盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申 請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可 以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布 局進行的變形和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1. 一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，其特征在于：包括高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1)、行星 減速器（2)、蝸桿（5)、蝸輪（12)和輸出軸（9)，所述蝸桿（5)通過軸承（6)固定安裝在輸入 端外殼（4)內(nèi)，蝸輪（12)通過兩側(cè)的擋板（10)固定在輸出端外殼（7)內(nèi)，所述蝸桿（5)通 過其上的蝸桿齒（11)和蝸輪（12 )相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1)和所述行星 減速器（2 )軸連接，所述行星減速器（2 )通過固定連接座（3 )和蝸桿（5 )同步連接，所述蝸 輪（12)中部安裝有同心軸承（8)，所述輸出軸（9)通過花鍵聯(lián)軸器（13)安裝在的同心軸承 (8)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置，其特征在于：所述輸入端 外殼（4)和輸出端外殼（7)為一體成型。
3. -種行走機器人，包括背部支撐裝置（14)、腰部支撐裝置（15)、大腿支撐裝置（16)、 小腿支撐裝置（17)和腳部緊縛裝置（18)，其特征在于：所述腰部支撐裝置（15)和大腿支撐 裝置（16)之間，以及大腿支撐裝置（16)和小腿支撐裝置（17)之間均設(shè)置有緊湊型下肢外 骨骼驅(qū)動裝置，所述緊湊型下肢外骨骼驅(qū)動裝置包括高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1)、行星減速器 (2)、蝸桿（5)、蝸輪（12)和輸出軸（9)，所述蝸桿（5)通過軸承（6)固定安裝在輸入端外殼 (4)內(nèi)，蝸輪（12)通過兩側(cè)的擋板（10)固定在輸出端外殼（7)內(nèi)，所述蝸桿（5)通過其上 的蝸桿齒（11)和蝸輪（12 )相互緊密咬合，所述高轉(zhuǎn)速直流無刷電機（1)和所述行星減速器 (2)軸連接，所述行星減速器（2)通過固定連接座（3)和蝸桿（5)同步連接，所述蝸輪（12) 中部安裝有同心軸承（8)，所述輸出軸（9)通過花鍵聯(lián)軸器（13)安裝在的同心軸承（8)內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種行走機器人，其特征在于：所述輸入端外殼（4)和輸出端 外殼（7)為一體成型。
【文檔編號】A61F2/70GK104083236SQ201410332500
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】程洪, 黃瑞, 林西川, 過浩星 申請人:電子科技大學(xué)