[发明专利]一种拉力线限位装置及柔性外骨骼

说明书

本发明公开了一种拉力线限位装置，包括凹轮和平轮，所述凹轮包括凹轮本体和设于所述凹轮本体外周面的环槽，所述凹轮安装于外管的出线口位置，且环槽与从外管直伸出来的内线相切，所述平轮安装于所述凹轮远离于外管出线口一侧，用于胀紧内线以将所述内线压紧在与所述环槽相切的位置。本发明还公开了一种柔性外骨骼，包括外管、位于外管内的内线以及如上所述的拉力线限位装置。本发明的拉力线限位装置及柔性外骨骼均具有结构简单、成本低、设计巧妙、避免内线摩擦损坏等优点。

技术领域

本发明主要涉及柔性外骨骼技术领域，具体涉及一种拉力线限位装置及柔性外骨骼。

背景技术

目前的柔性外骨骼，利用电机驱动滚轮正反旋转收放线，线的另一头连接在人体膝关节的半月板位置，当电机收线时，就会帮助人体抬腿。而电机及控制都在腰部，此时就需要一根外管，一根连接在电机的卷绳滚轮的出线口，另一头则在腰前固定，动力线在外管内部。如图1所示，B点是半月板，A点是提线装置，也就是线容易摩擦的地方，C点是电机的位置，AC段是外管，内部包裹内线，内线在A点出来后连接到B点。

其中外管和内管可以理解是自行车变速线的内线外线，但是有所不同：自行车的刹车或者变速线在运动过程中，运动的量很小且频率不高；内线需要承受很大的力气，但是线的两端所连接的位置是限位的，内线在运动中摩擦是很小的。而柔性外骨骼上不行，每一次收线就是一次抬腿，而一个人每天需要行走多次，每一次收线放线都会造成线摩擦，很容易导致线被磨断，而且人在走路的时候，腿不会迈的很直，上下抬腿，左右转弯都会对线造成摩擦；即使出线口做了光滑的结构，但是在高频率高压力的摩擦下，线总是很容易断裂；另外经常摩擦的一段是位于内线于出线口的一段，此段经常摩擦，从而也会导致断线频率高，严重影响了产品的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、成本低、防止内线摩擦损坏的拉力线限位装置及柔性外骨骼。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种拉力线限位装置，包括凹轮和平轮，所述凹轮包括凹轮本体和设于所述凹轮本体外周面的环槽，所述凹轮安装于外管的出线口位置，且环槽与从外管直伸出来的内线相切，所述平轮安装于所述凹轮远离于外管出线口一侧，用于胀紧内线以将所述内线压紧在与所述环槽相切的位置。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述环槽的宽度小于或等于外管的内腔直径。

所述环槽的底部与内线相切，所述平轮的顶部高于所述环槽的底部。

所述平轮的顶部低于环槽的顶部。

所述环槽的顶部与内线相切，所述平轮的底部低于所述环槽的顶部。

所述平轮的底部高于所述环槽的底部。

所述平轮紧靠于所述凹轮，且平轮外周面与凹轮的外周面之间的间隙小于内线的直径。

本发明还公开了一种柔性外骨骼，包括外管、位于外管内的内线以及如上所述的拉力线限位装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述外管出线口的切面均呈圆弧过渡状。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的拉力线限位装置，内线在伸缩的时候凹轮和平轮均会滚动，使得内线不会与凹轮或平轮有滑动摩擦，从而保证内线不会摩擦损坏；由于凹轮设置有环槽，可以对内线左右方向进行限位来防止其碰到外管出线口或外壳而摩擦损坏；进一步地，通过平轮的涨紧作用使得内线贴紧凹轮的环槽中部，也能进一步限制内线左右摇摆；另外上述凹轮靠近出线口的一侧，能够保证凹轮限位的可靠性；上述整体结构可以承受高频率的高压力，能够实现内线四个方向（上下左右）的自由度，而且相对于常规通过四个平轮进行上下左右限位的结构，其结构简单且成本低。另外本发明通过对平轮位置的调整，不会对内线产生损伤，也不会影响力的传输。