[发明专利]一种基于磁流变效应的外骨骼机器人关节作动器

权利要求书

1.一种基于磁流变效应的外骨骼机器人关节作动器，包括线圈孔（1）、圆柱滚子轴承（2）、转轴（3）、端盖（4）、股骨（5）、旋转叶片(6)、普通平键1(7)、普通平键2(8)、挡圈(9)、关节连接板（10）；其特征在于所述的外骨骼关节作动器上部通过转轴（3）与股骨（5）相连接，下部关节连接板（10）通过螺栓与胫骨固定；旋转叶片（6）通过普通平键2（8）与转轴（3）相连接；转轴（3）通过圆柱滚子轴承（2）和端盖（4）与膝关节作动器相连接，转轴（3）的两侧安装有圆柱滚子轴承（2），且内部轴肩挡圈（9）和外部端盖（4）对圆柱滚子轴承（2）进行定位；线圈按规律排布在旋转叶片（6）外围的线圈孔（1）上，并与外接电源和控制器连接；膝关节作动器通过关节连接板（10）与胫骨连接。

2.根据权利要求1所述的线圈孔（1），其特征在于按照一定规律排列在膝关节作动器壳体上，线圈孔内根据所需磁场强度缠绕一定匝数的线圈，通过导线与外部电源和控制器相连接，以便于控制通电顺序，产生旋转磁场。

3.根据权利要求1所述的旋转叶片（6），其特征在于利用轴肩和挡圈（9）进行轴向定位，通过普通平键2（8）进行周向定位，同时，线圈孔（1）与旋转叶片（6）的齿数一一对应。

4.根据权利要求1所述的旋转叶片（6），其特征还在于旋转叶片（6）包含多齿，每个齿内有三个空腔（11），使每个空腔（11）内充满一定体积的磁流变液，在旋转磁场作用下，产生旋转力矩，从而驱动关节旋转，其旋转的磁矩角按以下公式计算：

其中m为膝关节作动器的转子相数，z为转子齿数，c为通电方式。