[发明专利]适用于腰部康复机器人的传动机构及控制方法

权利要求书

1.适用于腰部康复机器人的传动机构，腰部康复机器人包括底板（3）、横梁（7）、绳索（6）和腿部运动组件；其特征在于：

本传动机构由卷绳机构（4）和导向机构（5）两部分组成；其中，在底板（3）上配有卷绳机构（4），在横梁（7）上配有导向机构（5）；

绳索（6）的一端与卷绳机构（4）相连接，绳索（6）的另一端穿过导向机构（5）后与腿部运动组件相连接；

导向机构（5）能够旋转，通过导向机构（5）对绳索（6）的运动方向进行限定，防止绳索（6）在运动时发生偏移；

卷绳机构（4）能在一个以上的维度方向移动，对绳索（6）的偏移进行补偿；卷绳机构（4）有夹绳的功能，能够夹紧或松开绳索（6）；所述卷绳机构（4）包括直流电机（401）、减速器（402）、第一直齿伞齿轮（403）、第二直齿伞齿轮（404）、第一支架（405）、第二支架（412）、支撑架端盖（413）、卷筒（414）、滚珠花键副（415）和夹绳装置；其中，

直流电机（401）经减速器（402）与第一直齿伞齿轮（403）相连；第一直齿伞齿轮（403）与第二直齿伞齿轮（404）相啮合；

第一支架（405）和第二支架（412）均含有轴承；滚珠花键副（415）的轴的两端分别与第一支架（405）内的轴承、第二支架（412）内的轴承配合；在靠近第二支架（412）一侧的滚珠花键副（415）的轴的端部设有端盖（413）；卷筒（414）固定在滚珠花键副（415）的外筒上；在滚珠花键副（415）下方有夹绳装置；通过夹绳装置锁住或放开卷筒（414）；导向机构（5）包括菱形轴承（501）、滑轮支撑架（502）和滑轮（503）；其中，在菱形轴承（501）的顶部设有滑轮支撑架（502），在滑轮支撑架（502）上配有滑轮（503）；滑轮支撑架（502）上端呈U形，其下端有一竖直向下伸出的轴；绳索（6）的力带动滑轮（503）和滑轮支撑架（502）绕轴偏转，使滑轮（503）和滑轮支撑架（502）保持和绳索在同一平面内。

2.根据权利要求1所述的适用于腰部康复机器人的传动机构，其特征在于：菱形轴承（501）固定在横梁（7）上；滑轮（503）安装在滑轮支撑架（502）中；滑轮支撑架（502）与菱形轴承（501）相配合。

3.根据权利要求2所述的适用于腰部康复机器人的传动机构，其特征在于：夹绳装置包括丝杠轴（407）、滑块螺母（408）、活塞（409）、液压缸（410）、第一支撑架（411）、夹紧块（416）、联轴器（417）和第二电机（418），其中，

夹紧块（416）底端和液压缸（410）固定连接；液压缸（410）与活塞（409）相配合，活塞（409）与滑块螺母（408）相连接；活塞（409）的轴线与滑块螺母（408）的轴线相互垂直；滑块螺母（408）与丝杠轴（407）相配合；丝杠轴（407）的两端分别与一个支撑架（411）相连接；丝杠轴（407）的一端穿过支撑架（411）后，经联轴器（417）与第二电机（418）相连接。

4.根据权利要求1所述的适用于腰部康复机器人的传动机构，其特征在于：在每根绳索（6）上均设有拉力传感器；在每个夹紧块（416）上均设有红外位移传感器；在每个卷筒（414）的两端均设有应变片；拉力传感器、红外位移传感器、应变片均与工控机相连接；直流电机（401）和第二电机（418）均经电机驱动器与工控机相连接。

5.根据权利要求4所述的适用于腰部康复机器人的传动机构，其特征在于：底板（3）为矩形；在底板（3）的四边分别设有一个卷绳机构（4）；横梁（7）共同围成一个矩形结构件；在由横梁（7）所围成的矩形结构件的四角分别设有一个导向机构（5）；在框架的四面分别配有一个气动人工肌肉（2）。