[发明专利]一种封闭润滑的仿生关节装置

说明书

技术领域

本发明属于机器人领域和人造关节领域中关节装置的创新装置，特别是该装置增加了润滑可多方向弯曲扭动同时还可限位控制是具有封闭润滑的仿生关节装置。装置的外形和尺寸变化后可用于人体或其他动物的各部位关节。

背景技术

现有诸多仿生关节大多采用金属铰接和各种复杂的螺钉和销钉等限位制动控制、因采用较复杂的机械结构对尺寸和外型要求较严格，很难用于人体和大小变化的关节机构，没有真正的仿制人体骨骼形状，这使得机器人的机械关节和生物仿生关节的应用受到限制。此外，现有各类相关的仿生关节研究只是设法在如何改变链接和控制，其仿生程度比较低，特别是在生物人造仿生关节领域因润滑的限制使得其推广和发展受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封闭润滑的仿生关节装置，它能够起到模仿动物关节组织多方向弯曲扭动同时还可限位控制运动的功能，充分用于类人机器人或其它四肢动物机械技术中，使机器人其它四肢动物机械的活动更加灵活和自如。同时在医用人造仿生关节领域如采用较好的防油硅橡胶等仿生材料，则也可在人体人造关节上使用润滑脂或对人体无害的润滑脂，解决人造关节的润滑问题，使人造关节得到较好的推广。在假肢上使用会成本低廉易于制作。

本发明的目的是这样实现的：一种封闭润滑的仿生关节装置，由人造骨骼材料、柔性弹性外保护腔壳体、非弹性限位连接、润滑脂、高强度耐磨有自润滑功能的材料和弹性防震材料组成仿生关节装置，在弹性伸缩关节壳体内，填充对应耐磨材料的润滑脂，主动从动两关节在保护腔体内多方向弯曲扭动滑动配合，同时受腔体上按需设置的高强度不可拉伸强力材料限位连接的控制，限制运动方向和弯曲度，例如可在关节前部增加稍长的限位连接控制弯曲角度，在两边放置则是限位、防脱离和安全保护作用。通过改变关节的接触面形状也可改变关节的弯曲方向，如有两个支点前、后弯曲的膝关节和球型有旋转功能的髋关节等，弹性伸腔壳体的拉伸变形保护腔体内的润滑脂不会外泄起到很好的润滑作用；保证主从两关节耐磨材料的润滑。同时设置的防震弹性材料可很好的减缓各种冲击，起到缓冲作用，保护关节的完好，减缓对其他器官的冲击。

本发明原理为：在每个封闭润滑的柔性易拉伸的弹性保护腔体内仿生形状的关节，可按照外部作用力的方向进行弯曲和扭动滑动，其仿生关节的基本结构完全类似人体关节的结构和弯曲扭动滑动功能，只要改变尺寸和外型就可模仿人体和其他动物各个部位的关节，用于类人机器人或其它类四肢动物机械技术领域当中。本发明能够起到模仿动物关节弯曲、伸缩、扭动、限位的各种功能，充分用于类人机器人或其它四肢动物机械技术中，使机器人或其它四肢动物机械的活动更加灵活和自如。同时随材料科学的进步还可用于医用人造仿生关节领域人体替代关节。

附图说明

图1是本发明封闭润滑的仿生关节装置剖视结构示意图；

图2是本发明仿生关节弹性伸缩腔体处于关节包覆状态和收缩状态的剖视结构示意图；标出图示关节非弹性限位连接的位置、此位置可根据弯曲需要沿圆周方向设置。

图3是本发明膝关节两个接触点前后弯曲关节的剖视结构示意图；

图4是本发明球型有旋转功能的髋关节的剖视结构示意图。

具体实施方式