[发明专利]一种基于电机驱动的仿生膝关节

权利要求书

1.一种基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，包括：

假肢机架；

驱动电机，其固定设置在所述假肢机架上；

滚珠丝杠，其与所述驱动电机的动力输出轴连接；

滚珠丝杠螺母，其匹配连接在所述滚珠丝杠上；

弹簧座，其空套在所述滚珠丝杠上，并且与所述滚珠丝杠螺母固定连接；

致动器框架，其靠近所述假肢机架的一端设置；所述致动器框架为顶板、底板和两个侧板围合形成的框架结构；所述顶板和所述底板同时空套在所述滚珠丝杠上；

其中，所述滚珠丝杠螺母位于所述顶板和所述底板之间；所述弹簧座和所述致动器框架能够分别沿所述滚珠丝杠的轴向移动；

膝关节伸展弹簧，其套设在所述滚珠丝杠上，并且所述膝关节伸展弹簧的一端抵靠在所述底板上，另一端抵靠在所述弹簧座上；

膝关节弯曲弹簧，其套设在所述滚珠丝杠上，并且所述膝关节弯曲弹簧的一端抵靠在所述顶板上，另一端抵靠在所述滚珠丝杠螺母上；

接受腔连接体，其可转动的连接在所述假肢机架的另一端；

两个连杆，其对称设置在所述滚珠丝杠的两侧；所述连杆一端与所述接受腔连接体铰接，另一端与所述致动器框架铰接；

所述膝关节伸展弹簧刚度为419N/mm，所述膝关节弯曲弹簧刚度为380N/mm。

2.根据权利要求1所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，所述假肢机架上沿所述滚珠丝杠的轴向设置有第一直线滑轨，所述致动器框架可移动的连接在所述第一直线滑轨上。

3.根据权利要求2所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，还包括：

第二直线导轨，其固定设置在所述致动器框架上，并且沿所述滚珠丝杠的轴向设置；

其中，所述弹簧座可移动的连接在所述第二直线导轨上。

4.根据权利要求3所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，所述滚珠丝杠与所述动力输出轴通过联轴器连接。

5.根据权利要求3或4所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，还包括：

轴承座，其固定安装在所述假肢机架上；

轴承，其安装在所述轴承座上；

其中，所述滚珠丝杠可转动的支撑在所述轴承中。

6.根据权利要求5所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，所述轴承采用角接触轴承。

7.根据权利要求6所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，所述膝关节伸展弹簧和膝关节弯曲弹簧均采用模具弹簧。

8.根据权利要求7所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，还包括：

踝关节连接体，其设置在所述假肢机架的另一端。

9.根据权利要求8所述的基于电机驱动的仿生膝关节，其特征在于，还包括：

电机编码器，其安装在所述驱动电机上，用于采集所述驱动电机的转动角度；

膝关节编码器，其包括PCB板和转子磁环；

其中，所述PCB板固定连接在所述接受腔连接体上，所述转子磁环固定设置所述连杆与接受腔连接体的铰接点处；

压力传感器，其设置在所述踝关节连接体和所述假肢机架之间。