步行器髖關節的製作方法
2023-05-08 11:38:16 1
專利名稱：步行器髖關節的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機器人領域，特別是涉及機器人歩行器的髖關節。
背景技術：
歩行器既能在平地上行走，也能在複雜地面行走，對環境有較好的適應性，其應用極為廣泛。髖關節是歩行器設計中的難點之一。早期的歩行器髖關節通常採用串聯結構，存在結構複雜、慣性大等不足。為了克服這些不足之處，許多研究人員把注意力轉向 了三自由度轉動並聯機構，如Gosselin提出的球面3-RRR機構,Karouia提出的3-UPU機構,Vischer提出的Argos機構，Di Gregorio提出的3-RUU機構，方躍法提出的3-UPR機構等三自由度轉動並聯機構。但是，採用上述並聯機構的髖關節還仍然存在ー些不足，如エ藝性差、製造成本聞等等。
發明內容本實用新型的目的在於提供ー種結構簡單、承載能力強、響應速度快和エ藝性好的歩行器散關節。本實用新型主要包括運動平臺、機架和將它們連接在一起的三條結構相同的運動支鏈，該三條運動支鏈均由伺服電機、L型驅動杆和L型從動杆組成 ，其中，一條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架一端的伺服電機的轉軸固連，該L型驅動杆的另ー端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺頂部相連；第二條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架上部的伺服電機的轉軸固連，另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺側面相連；第三條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架另一端的伺服電機的轉軸固連，另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺另ー側面相連；三個運動支鏈中與運動平臺相連的三個轉動副鉸鏈的轉軸在空間分別互相垂直；安裝在機架上的三個伺服電機的三個轉軸在空間分別互相垂直。在運動支鏈中，連接L型驅動杆和L型從動杆的轉動副鉸鏈的轉軸軸線、連接L型從動杆和運動平臺的轉動副鉸鏈的轉軸軸線及伺服電機的轉軸軸線在空間匯交與一點。運動平臺與歩行器大腿的一端相連。通過三個伺服電機分別驅動對應的L型驅動杆，L型驅動杆通過轉動副鉸鏈帶動L型從動杆，L型從動杆通過轉動副鉸鏈帶動運動平臺，可實現運動平臺的三維轉動，滿足人類髖關節的運動特徵要求。本實用新型與現有技術相比具有如下優點結構簡單、成本低、承載能力強、響應速度快、エ藝性好，可實現運動平臺的三維轉動，滿足人類髖關節的運動特徵要求。
圖I是本實用新型的立體示意圖。[0008]圖2是本實用新型的運動支鏈結構示意圖。
具體實施方式
如圖I與2所示，歩行器髖關節的運動平臺I與機架2之間由三條結構相同的運動支鏈3相連。其中一條支鏈的L型驅動杆5的一端通過安裝孔與安裝在機架一端的伺服電機4的轉軸固聯,該L型驅動杆的另一端通過轉動副鉸鏈7與L型從動杆6的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈8與運動平臺頂部相連；第二條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架上部的伺服電機的轉軸固連，其另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺側面相連；第三條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架另一端的伺服電機的轉軸固連，該L型驅動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺另ー側面相連；且三條運動支鏈中的三個L型從動杆對應的與運動平臺相連的三個轉動副鉸鏈的轉軸軸線在空間分別互相垂直；安裝在機架上的三個伺服電 機的三個轉軸軸線在空間分別互相垂直。在每一條運動支鏈中，連接L型驅動杆和L型從動杆的轉動副鉸鏈的轉軸軸線、連接L型從動杆和運動平臺的轉動副鉸鏈的轉軸軸線及伺服電機的轉軸軸線在空間匯交與一點；運動平臺與歩行器大腿9的一端相連。
權利要求1.ー種歩行器髖關節，包括運動平臺、機架和和將它們連接在一起的三條結構相同的運動支鏈，其特徵在於一條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架一端的伺服電機的轉軸固連，該L型驅動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺頂部相連；第二條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架上部的伺服電機的轉軸固連，其另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺側面相連；第三條支鏈的L型驅動杆的一端通過安裝孔與安裝在機架另一端的伺服電機的轉軸固連，該L型驅動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺另ー側面相連。
2.根據權利要求I所述的歩行器髖關節，其特徵是三個L型從動杆與運動平臺相連的三個轉動副鉸鏈的轉軸軸線在空間互相垂直；三條運動支鏈中的三個伺服電機的轉動軸軸線在空間互相垂直。
專利摘要一種步行器髖關節，其主要包括運動平臺、機架和將它們連接在一起的三條結構相同的運動支鏈，一條支鏈的L型驅動杆的一端與安裝在機架一端的伺服電機的轉軸固連，另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺頂部相連；第二條支鏈的L型驅動杆的一端與安裝在機架上部的伺服電機的轉軸固連，另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連，該L型從動杆的另一端通過轉動副鉸鏈與運動平臺側面相連；第三條支鏈的L型驅動杆的一端與安裝在機架另一端的伺服電機的轉軸固連，另一端通過轉動副鉸鏈與L型從動杆的一端相連。本實用新型具有結構簡單、承載能力強和工藝性好等優點，適合作機器人步行器的髖關節。
文檔編號B62D57/032GK202429274SQ201220012059
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者金振林, 高峰 申請人:燕山大學