一種用于偏移旋轉運動的結構制造技術

本發明專利技術公開了一種用于偏移旋轉運動的結構，包括第一旋轉臂、第二旋轉臂，第一Y形連桿、第二Y形連桿、固定臂、旋轉臂、固定套位置調節件及肢體固定套；固定臂與第一旋轉臂連接形成第一旋轉軸，與第二旋轉臂連接形成第二旋轉軸；第一旋轉臂與第一Y形連桿連接形成第三旋轉軸，與第二Y形連桿連接形成第四旋轉軸；第二旋轉臂與第一Y形連桿連接形成第五旋轉軸，與第二Y形連桿連接形成第六旋轉；旋轉臂與第一Y形連桿連接形成第七旋轉軸，與第二Y形連桿連接形成第八旋轉軸；肢體固定套通過固定套位置調節件設在旋轉臂上。本發明專利技術實現了人體關節的內/外旋運動，減小了傳統的以圓弧形導軌實現方式帶來的體積大、模塊化程度低的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機械結構及機器人技術，尤其涉及一種用于偏移旋轉運動的結構。
技術介紹
外骨骼式機器人是一種能夠穿戴于人體，輔助或擴展人體運動能力的機電裝置。外骨骼式機器人的應用范圍是非常廣泛的，包括遠程操控、人體機能增強、人體機能補償以及肢體康復訓練。在穿戴式外骨骼機器人設計中，機械關節運動軸與人體關節運動軸的匹配性是非常重要的。失配時，穿戴式外骨骼機器人就會在患者關節連接處產生非預期的作用力。這不僅會造成關節疼痛，對使用者造成損傷，同時也會限制使用者肢體的運動空間，降低康復訓練的效果。以人體肩關節內/外旋運動為例，該運動的旋轉軸位于上臂的內部。為了使得機械關節運動軸與人體肩關節內/外旋的旋轉軸盡可能的相匹配，在許多現有的穿戴式外骨骼機器人設計中，使用了一種圓弧形的導軌組件來實現。這種設計將人體手臂包裹、固定在圓弧內，并通過驅動部件控制手臂在導軌上運動，實現帶動人體肩關節內旋/外旋的運動功能。但是這種設計是的整個組件體積比較大，零部件較為分散，模塊化難度大。同理，前臂內外/旋的設計也是如此。
技術實現思路
本專利技術的目的：提供一種用于偏移旋轉運動的結構，可用于穿戴式外骨骼機器人，將機械關節的旋轉運動中心偏移至使用者的肢體內部，與使用者肢體旋轉運動的軸線重合。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是：一種用于偏移旋轉運動的結構，包括第一旋轉臂、第二旋轉臂，第一Y形連桿、第二Y形連桿、固定臂、旋轉臂、固定套位置調節件及肢體固定套；所述的固定臂與所述的第一旋轉臂連接形成第一旋轉軸，所述的固定臂與所述的第二旋轉臂連接形成第二旋轉軸；所述的第一旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第三旋轉軸，所述的第一旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第四旋轉軸；所述的第二旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第五旋轉軸，所述的第二旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第六旋轉；所述的旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第七旋轉軸，所述的旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第八旋轉軸；所述的肢體固定套通過所述的固定套位置調節件設置在所述的旋轉臂上，所述固定臂作為人體關節內/外旋運動中固定不動的部件。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第一旋轉軸、第二旋轉軸、第四旋轉軸及第六旋轉軸共同組成了第一平行四邊形結構的四條轉軸。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第一平行四邊形結構的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂及第二旋轉臂所在的平面相交，交點分別為A、B、C、D。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第三旋轉軸、第四旋轉軸、第七旋轉軸及第八旋轉軸共同組成了第二平行四邊形結構的四條轉軸。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第二平行四邊形結構的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂及第二旋轉臂所在的平面相交，交點分別為C、D、G、H。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第五旋轉軸、第六旋轉軸、第七旋轉軸及第八旋轉軸共同組成了第三平行四邊形結構的四條轉軸。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的第三平行四邊形的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂及第二旋轉臂所在的平面相交，交點分別為E、F、G、H。上述的用于偏移旋轉運動的結構，其中，所述的調節肢體固定套通過所述的固定套位置調節件調節與關節旋轉軸的距離，保持所述的關節旋轉軸與人體關節內外/旋軸線重合。本專利技術以一種旋轉運動偏移機構實現了人體關節的內/外旋運動，減小了傳統的以圓弧形導軌實現方式帶來的體積大、模塊化程度低的問題。附圖說明圖1是本專利技術一種用于偏移旋轉運動的結構示意圖。圖2是本專利技術一種用于偏移旋轉運動的結構的旋轉后的狀態示意圖。具體實施方式以下結合附圖進一步說明本專利技術的實施例。請參見附圖1及附圖2所示，一種用于偏移旋轉運動的結構，包括第一旋轉臂101、第二旋轉臂102，第一Y形連桿103、第二Y形連桿104、固定臂105、旋轉臂106、固定套位置調節件107及肢體固定套108；所述的固定臂105與所述的第一旋轉臂101連接形成第一旋轉軸100A，所述的固定臂105與所述的第二旋轉臂102連接形成第二旋轉軸100B；所述的第一旋轉臂101與所述的第一Y形連桿103連接形成第三旋轉軸100C，所述的第一旋轉臂101與所述的第二Y形連桿104連接形成第四旋轉軸100D；所述的第二旋轉臂102與所述的第一Y形連桿103連接形成第五旋轉軸100E，所述的第二旋轉臂102與所述的第二Y形連桿104連接形成第六旋轉100F；所述的旋轉臂106與所述的第一Y形連桿103連接形成第七旋轉軸100G，所述的旋轉臂106與所述的第二Y形連桿104連接形成第八旋轉軸100H；所述的肢體固定套108通過所述的固定套位置調節件107設置在所述的旋轉臂106上，所述固定臂105作為人體關節內/外旋運動中固定不動的部件。所述的第一旋轉軸100A、第二旋轉軸100B、第四旋轉軸100D及第六旋轉軸100F共同組成了第一平行四邊形結構101P的四條轉軸。所述的第一平行四邊形結構101P的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂101及第二旋轉臂102所在的平面相交，交點分別為A、B、C、D。所述的第三旋轉軸100C、第四旋轉軸100D、第七旋轉軸100G及第八旋轉軸100H共同組成了第二平行四邊形結構102P的四條轉軸。所述的第二平行四邊形結構102P的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂101及第二旋轉臂102所在的平面相交，交點分別為C、D、G、H。所述的第五旋轉軸100E、第六旋轉軸100F、第七旋轉軸100G及第八旋轉軸100H共同組成了第三平行四邊形結構103P的四條轉軸。所述的第三平行四邊形103P的四條轉軸分別與所述的第一旋轉臂101及第二旋轉臂102所在的平面相交，交點分別為E、F、G、H。所述的調節肢體固定套108通過所述的固定套位置調節件107調節與關節旋轉軸1000C的距離，使得旋轉運動適合不同粗細的肢體，保持所述的關節旋轉軸1000C與人體關節內外/旋軸線重合。當第一旋轉臂101繞第一旋轉軸100A旋轉時，在第一平行四邊形結構101P中，邊CD將繞著第一旋轉軸100A旋轉，根據平行四邊形的固有機械原理，邊EF也將繞著第二旋軸做同樣的旋轉。由于邊GH既是第二平四邊形結構102P中邊CD的對邊，也是第三平行四邊形結構103P中邊EF的對邊，所以邊GH將繞一固定的轉軸旋轉，且該轉軸與第八旋轉軸100H的距離等于邊AC的長度，也等于邊BE的長度，該長度是固定的。所以可將該轉軸作為關節旋轉軸1000C，作為驅動人體關節內旋/外旋運動的軸線。綜上所述，本專利技術以一種旋轉運動偏移機構實現了人體關節的內/外旋運動，減小了傳統的以圓弧形導軌實現方式帶來的體積大、模塊化程度低的問題。以上所述僅為本專利技術的優選實施例，并非因此限制本專利技術的專利范圍，凡是利用本專利技術說明書內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用附屬在其他相關產品的
，均同理包括在本專利技術的專利保護范本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于偏移旋轉運動的結構，其特征在于：包括第一旋轉臂、第二旋轉臂，第一Y形連桿、第二Y形連桿、固定臂、旋轉臂、固定套位置調節件及肢體固定套；所述的固定臂與所述的第一旋轉臂連接形成第一旋轉軸，所述的固定臂與所述的第二旋轉臂連接形成第二旋轉軸；所述的第一旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第三旋轉軸，所述的第一旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第四旋轉軸；所述的第二旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第五旋轉軸，所述的第二旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第六旋轉；所述的旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第七旋轉軸，所述的旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第八旋轉軸；所述的肢體固定套通過所述的固定套位置調節件設置在所述的旋轉臂上，所述固定臂作為人體關節內/外旋運動中固定不動的部件。

【技術特征摘要】
1.一種用于偏移旋轉運動的結構，其特征在于：包括第一旋轉臂、第二旋
轉臂，第一Y形連桿、第二Y形連桿、固定臂、旋轉臂、固定套位置調節
件及肢體固定套；所述的固定臂與所述的第一旋轉臂連接形成第一旋轉
軸，所述的固定臂與所述的第二旋轉臂連接形成第二旋轉軸；所述的第一
旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第三旋轉軸，所述的第一旋轉臂與
所述的第二Y形連桿連接形成第四旋轉軸；所述的第二旋轉臂與所述的第
一Y形連桿連接形成第五旋轉軸，所述的第二旋轉臂與所述的第二Y形連
桿連接形成第六旋轉；所述的旋轉臂與所述的第一Y形連桿連接形成第七
旋轉軸，所述的旋轉臂與所述的第二Y形連桿連接形成第八旋轉軸；所述
的肢體固定套通過所述的固定套位置調節件設置在所述的旋轉臂上，所述
固定臂作為人體關節內/外旋運動中固定不動的部件。
2.根據權利要求1所述的用于偏移旋轉運動的結構，其特征在于：所述的
第一旋轉軸、第二旋轉軸、第四旋轉軸及第六旋轉軸共同組成了第一平行
四邊形結構的四條轉軸。
3.根據權利要求2所述的用于偏移旋轉運動的結構，其特征在于：所述的
第一平行四邊形結構的四...

【專利技術屬性】
技術研發人員：簡卓，王道雨，李繼才，李彬彬，盧美銘，
申請(專利權)人：上海卓道醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31