[发明专利]一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节

权利要求书

1.一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，包括骨架、驱动盘、传力绳、驱动绳与刚度调节机构；其特征在于：

所述骨架包括上骨架与下骨架；两者间通过转动轴相连形成转动副；驱动盘同轴套接于转动轴上，两者间形成转动副；

所述驱动盘上缠绕有一根传力绳与两根驱动绳；传力绳两端分别与下骨架上左右对称设计的刚度调节机构相连；由刚度调节机构调节上骨架与下骨架间的驱动刚度；

两根驱动绳反向缠绕，一端固定于驱动盘上，另一端连接驱动组件，由驱动组件驱动两根驱动绳反向运动，进而带动驱动盘转动，并通过传力绳将驱动盘的转动转化为对下骨架的驱动力，驱动下骨架与上骨架间相对转动。

2.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：转动轴上安装角度传感器，获取上骨架与下骨架间的转动角度。

3.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：驱动盘侧面上设计有环形传力绳通道，由环形传力绳通道将驱动盘后侧面分割为外侧圆环以及内侧圆形套绳盘；所述外侧圆环上开设缺口，缺口与传力绳通道及传力绳绕绳槽连通；传力绳套在套绳盘上，两端分别穿过缺口，反向沿缺口两侧的传力绳绕绳槽布置。

4.如权利要求3所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：外侧圆环上，位于缺口两侧位置设计弧形导向台。

5.如权利要求3所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：驱动盘侧面上安装有两个防脱片，防止传力绳脱出套绳盘。

6.如权利要求5所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：防脱片内设计有导绳槽，为传力绳的运动导向。

7.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：所述刚度调整机构包括弹簧、调整螺钉与调整螺母；传力绳端部固结于弹簧一端，弹簧另一端固定于调整螺钉顶端，调整螺钉末端穿过安装台后与调整螺母连接。

8.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：两根驱动绳分别由上骨架上的两个骨架转接头穿出，并穿过驱动组件上的驱动转接头缠绕并固定于驱动组件的驱动鼓上。

9.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：由骨架转接头穿出的驱动绳置于驱动绳柔性支撑外壳内，驱动绳柔性支撑外壳一端与骨架转接头固连，另一端与驱动转接头相连。

10.如权利要求1所述一种可用于外骨骼及步行机器人的变刚度绳驱动关节，其特征在于：上骨架后侧面上安装有两个防脱轮；两个防脱轮分别位于驱动盘上方左右两侧，并与驱动盘相切。