[发明专利]一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构

权利要求书

1.一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构，其特征在于：包括定平台、动平台、第一驱动分支、第二驱动分支、第三驱动分支、中间约束支链和倾角可调支撑装置，所述第一、第二驱动分支各设有一个驱动单元、第三驱动分支设有两个驱动单元，所述三条驱动分支通过虎克铰与定平台相连，通过球铰与动平台相连，所述中间约束支链下端通过转动副与定平台相连、上端通过转动副与动平台相连，所述定平台底部与倾角可调支撑装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构，其特征在于：所述定平台包括定平台底板和支撑柱，所述支撑柱设于定平台底板中部，通过螺栓与定平台底板固连。

3.根据权利要求1所述的一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构，其特征在于：所述第一驱动分支为UPS型支链，包括一个虎克铰U、一个伺服驱动单元P和一个球铰S，所述伺服驱动单元P的推杆下端通过虎克铰与定平台相连，伺服驱动单元P的推杆上端通过球铰S与动平台相连，其中虎克铰U的第一转动副轴线与定平台平行，第二转动副轴线与第一转动副轴线正交，伺服驱动单元P的移动方向与虎克铰U的第二转动副轴线垂直；所述第二驱动分支结构与连接方式与第一驱动分支完全相同；所述第三驱动分支为2UP-RS型支链，主要包括两个虎克铰U、两个伺服驱动单元P、一个转动副R和一个球铰S，所述两个伺服驱动单元P的下端分别通过两个虎克铰与定平台相连，两条UP支链与一伺服驱动单元推杆上的一个转动副R形成一单环封闭回路，其推杆上端通过球铰S与动平台相连，其中两个虎克铰U的第一转动副轴线共线，第二转动副轴线与第一转动副轴线正交，且伺服驱动单元P的移动方向与第二转动副轴线垂直；所述定平台与三条驱动分支相连的运动副铰点均匀分布在四边形的顶点上，动平台与三条驱动分支相连的运动副铰点均匀分布在三角形的顶点上。

4.根据权利要求1所述的一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构，其特征在于：所述中间约束支链包括下转动连杆、左支撑连杆、右支撑连杆和U形连杆，所述下转动连杆通过转动副R1与支撑柱相连；所述左支撑连杆下端和右支撑连杆下端分别与下转动连杆两端通过螺栓固连，所述左支撑连杆和右支撑连杆呈匹配对称布置，所述左支撑连杆上端和右支撑连杆上端分别通过转动副R2与U形连杆两端相连，所述U形连杆中部通过转动副R3与动平台相连；所述转动副R1的轴线延长线、转动副R2的轴线延长线与转动副R3的轴线延长线相交于点O，即点为人体踝关节的转动中心。

5.根据权利要求1所述的一种高性能冗余驱动并联踝关节康复机构，其特征在于：所述倾角可调支撑装置包括上支撑板、下支撑板、连接轴、电推杆和两个转动副支座，所述上支撑板与下支撑板通过连接轴相连，所述两个转动副支座分别通过螺栓固连在上、下支撑板上，所述电推杆的下端与下支撑板的转动副支座相连，所述电推杆的上端与上支撑板的转动副支座相连。