10，结果随着肩驱动单元柔索213缠绕或松开，肩柔索211缠绕或释放。
[0037]各柔索211、231和251以悬挂结构分别与对应驱动单元柔索213、233和253的末端连接，以优选相对于驱动单元柔索213、233和253可移动。结果，一对关节110、130和150可彼此不同地移动。悬挂结构将在后面描述。
[0038]其间，当穿戴者在与柔索211、231和251的缠绕方向一致的方向上旋转与各驱动单元510、530和550对应的关节时，各驱动单元510、530和550优选驱动关节以缠绕对应的柔索211,231和251。
[0039]为此,在张力增大或减小时,检测每条柔索211、231或251的张力以感测对应关节110、130和150的旋转方向，并且优选设置控制器600以通过关节110、130和150的旋转来控制驱动单元510、530和550。。
[0040]进一步地，张力检测单元301、302和303可在各柔索211、231和251连接到各对应的驱动单元柔索213、233和253末端的部分中设置，以便检测张力。张力检测单元301、302和303由检测肩柔索211的张力的肩张力检测单元301、检测肘柔索231的张力的肘张力检测单元302和检测腕柔索251的张力的腕张力检测单元303构成
[0041]当张力检测单元301、302和303参考图4描述时，张力检测单元301、302和303设置为包括驱动单元侧悬挂部分330，其一端连接到驱动单元柔索213、233和253 ;臂部件侧悬挂部分310，其一端连接到柔索211、231和251，且另一端悬挂且与驱动单元侧悬挂部分330连接；以及压力传感器350，其在其中驱动单元侧悬挂部分330和臂部件侧悬挂部分310接触的部分设置，以检测施加到接触面的压紧力。
[0042]弯曲为四边环形的板件的驱动单元侧悬挂部分330和臂部件侧悬挂部分310优选设置为彼此垂直交叉，并以彼此面对的各另一端的内表面的部件形成悬挂结构。由于环经悬挂而彼此交叉，因此即使柔索211、231和251放松，柔索211、231和251仍可在彼此不连接的情况下布置，并且悬挂部分由板件构成，结果悬挂部分配置有大的接触尺寸，由此实现稳定连接。
[0043]其间，作为检测施加到压力传感器350的一个表面上的压力的传感器，压力传感器350可以是测压元件。
[0044]压力传感器350在驱动单元侧悬挂部分330或臂部件侧悬挂部分310的另一端的内表面上安装，以测量施加到驱动单元柔索213、233和253与柔索211、231和251的张力，并且由于驱动单元柔索213、233和253与柔索211、231和251通过连接各悬挂部分310和330来连接，因此驱动单元柔索213、233和253与柔索211、231和251具有相同的张力，并且由于当在柔索211、231和251中产生张力时，个悬挂部分310和330的另一端的内表面彼此接触，因此设置在接触位置的压力传感器350与张力成比例地加压，以检测柔索211、231和251的张力。
[0045]其间，在臂部件侧悬挂部分310的一端设置辊313，并且可设置在每条柔索211、231或251的两端之间的空间以在辊313上悬挂。在辊313的外周表面的中心形成凹槽以优选防止柔索移出。
[0046]由于每条柔索211、231或251的两端连接到不同的臂部件100，因此相同致动力可通过驱动单元510、530和550施加到不同关节110、130和150。
[0047]进一步地，每个张力检测单元301、302或303优选安装在支承体170中，并且使得臂部件侧悬挂部分310能够连接和移动的轨道410在支承体170中对应于臂部件侧悬挂部分310的位置设置，且轨道410在臂部件侧悬挂部分310的移动方向中设置，并且当驱动单元柔索213、233和253在对应驱动单元510、530和550上缠绕和松开时，驱动单元柔索213,233和253在轨道410上移动。
[0048]在下文中将描述在图2中图解的肘关节130和肘柔索231的情况以便描述操作过程。相同操作过程可应用到每条柔索211、231或251与每个驱动单元510、530或550以及每个关节110,130或150。
[0049]在穿戴者弯曲肘部时，即在肘部向上旋转时，肘关节130随之向上旋转以弯曲，并且连接到肘关节130的肘柔索231放松。因此，肘柔索231的张力减小，并且从压力传感器350接收张力值的控制器600驱动肘驱动单元530以缠绕肘驱动单元柔索233。因此，缠绕力作用在肘柔索231上，并且向上缠绕力作用在肘关节130上，结果施加辅助力以允许工人容易举起重物。肘柔索231的缠绕力以相同量值的力作用在一对肘关节130上。
[0050]其间，当穿戴者在与柔索211、231和251的缠绕方向相反的方向旋转与各驱动单元510、530和550对应的关节时，各驱动单元510、530和550可优选地致动关节以松开对应的柔索211,231和251。
[0051]再次返回肘柔索231和肘关节130的情况，在肘关节130不弯曲时，即在肘关节130向下旋转时，肘柔索231受拉动并且张力增大。因此，控制器600通过致动肘驱动单元530松开肘驱动单元柔索233，结果肘柔索231放松。因此，有可能减少穿戴者在旋转肘关节130中感觉到的疲劳。
[0052]在控制器600中设定参考张力，结果驱动单元510、530和550优选致动，以使当柔索211、231和251的张力变得大于或小于参考张力值时，柔索211、231和251的张力恢复到参考张力。参考张力可根据工人的工作环境和工作的特性改变。
[0053]根据具有上述结构的柔索驱动自动机械，可通过减少用于驱动自动机械的驱动单元的数目来减小自动机械总重量，结果工人负担减少，由此提高工人的工作效率。
[0054]进一步地，驱动单元的数目减少以节省成本。
[0055]本发明已参考其优选的实施方式详细描述。然而，本领域技术人员将认识到可在这些实施方式中做出改变而不背离本发明的原理和精神，本发明的保护范围在所附权利要求及其等同方式中定义。
【主权项】
1.一种柔索驱动自动机械,包括: 臂部件对，其包括配置为随穿戴者的运动而移动的肩关节、肘关节和腕关节； 肩柔索，其连接到所述一对肩关节； 肩驱动单元，其通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开所述肩柔索，对所述肩关节施加旋转力； 肘柔索，其连接到所述一对肘关节； 肘驱动单元，其通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开所述肘柔索，对所述肘关节施加旋转力； 腕柔索，其连接到所述一对腕关节；以及 腕驱动单元，其通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开所述腕柔索，对所述腕关节施加旋转力。
2.根据权利要求1所述的柔索驱动自动机械，其中每条柔索的两端分别连接到与之对应的一对关节，并且各驱动单元连接到与之对应的柔索的两端之间，以缠绕或松开与之对应的柔索。
3.根据权利要求1所述的柔索驱动自动机械，还包括: 支承体，其两侧与所述臂部件对可旋转地连接， 其中每个驱动单元固定到所述支承体。
4.根据权利要求1所述的柔索驱动自动机械，其中当穿戴者在与对应柔索的缠绕方向相反的方向上旋转对应于每个驱动单元的关节时，每个驱动单元松开对应柔索。
5.根据权利要求1所述的柔索驱动自动机械，其中当穿戴者在与对应柔索的缠绕方向一致的方向上旋转对应于每个驱动单元的关节时，每个驱动单元缠绕对应柔索。
6.根据权利要求1所述的柔索驱动自动机械，还包括: 张力检测单元，其在每条柔索的一端与另一端之间设置用于检测对应柔索的张力；以及 控制器，所述控制器致动对应驱动单元以缠绕或松开对应柔索，从而在与每个张力检测单元对应的柔索所连接的关节枢转以改变对应柔索的张力时，其其允许对应柔索保持预定的参考张力。
7.根据权利要求6所述的柔索驱动自动机械，其中: 每个张力检测单元包括: 驱动单元侧悬挂部分，其一端连接到对应于每个张力检测单元的驱动单元柔索； 臂部件侧悬挂部分，其一端连接到对应于每个张力检测单元的柔索的两端之间，并且另一端悬挂且与对应驱动单元侧悬挂部分连接；以及 压力传感器，其设置在所述驱动单元侧悬挂部分与所述臂部件侧悬挂部分彼此接触的部分，以检测施加到接触面的压紧力。
8.一种柔索驱动自动机械系统，其中臂部件对包括随穿戴者的运动而移动的肩关节、肘关节和腕关节；肩柔索连接到所述一对肩关节；肩驱动单元与穿戴者的运动相关联，以便通过缠绕或松开所述肩柔索而对所述肩关节施加旋转力；肘柔索连接到所述一对肘关节；肘驱动单元与穿戴者的运动相关联，以便通过缠绕或松开所述肘柔索而对所述肘关节施加旋转力；腕柔索连接到所述一对腕关节；且腕驱动单元与穿戴者的运动相关联，以便通过缠绕或松开所述腕柔索而对所述腕关节施加旋转力。
【专利摘要】本申请提供一种柔索驱动自动机械，包括臂部件对，其包括随穿戴者的运动而移动的肩关节、肘关节和腕关节；连接到该对肩关节的肩柔索；通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开肩柔索，对肩关节施加旋转力的肩驱动单元；连接到该对肘关节的肘柔索；通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开肘柔索，对肘关节施加旋转力的肘驱动单元；连接到该对腕关节的腕柔索；以及通过与穿戴者的运动相关联地缠绕或松开腕柔索，对腕关节施加旋转力的腕驱动单元。
【IPC分类】B25J11-00
【公开号】CN104723342
【申请号】CN201410379790
【发明人】高勋建, 千周永
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年8月4日
【公告号】DE102014213345A1, US20150165621