一种康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置，属于医疗康复设备。


背景技术：

2.下肢在人体运动过程中，主要承担支撑、迈步和平衡三大功能，当这些功能出现障碍时，人体将出现步态异常或不能行走等症状，若不及时干预，这些症状将会随时间加剧。为了恢复这些功能，目前临床上广泛使用的康复手段是运动训练，步行训练是公认的最有效的疗法。
3.目前临床上的康复需求在不断扩大，而专业的康复人员却十分缺乏，一对一的康复训练模式人力成本高且费时费力，因而亟须各种类型的康复设备；为减轻医护人员工作强度，外骨骼步行康复机器人应运而生。
4.为了适配不同身高体重人群的躯体参数，外骨骼步行康复机器人通常采用腿长可调节设计；普通的外骨骼步行机器人腿部大多采用螺纹连接，以方便进行长度调节；但是这些腿部采用螺纹连接的外骨骼步行机器人，在实际使用过程中常出现3个问题：1、螺纹防松问题，外骨骼步行康复机器人在使用过程中由于振动或冲击容易导致螺纹松动、锁紧失效；2、螺纹锁紧需要的预紧力较大，如果是女性医护人员可能无法锁紧；3、螺纹锁紧行程无有效反馈，可能出现“假锁死”现象。


技术实现要素：

5.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置，利用凸轮结构实现锁紧行程的目的，能够保证锁紧行程稳定且锁紧到位时有反馈。
6.技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置，包括调节齿形板、齿形压紧块、锁紧拉杆、拉杆底座、调节导向盖板、支撑底板、支撑块和锁紧凸轮；
8.所述拉杆底座固定在支撑底板上，支撑块的底端与支撑底板固定，支撑块的顶端与调节导向盖板固定；
9.所述齿形压紧块的纵截面为t型结构，中部设置拉杆孔，齿形压紧块的大头端上设有齿形面；所述调节导向盖板的内腔横截面与齿形压紧块的大头端横截面相适配，调节导向盖板的顶板上设有导向孔，导向孔与齿形压紧块的小头端横截面相适配；
10.所述锁紧拉杆的底端固定在拉杆底座上，顶端依次穿过齿形压紧块中部的拉杆孔、碟簧和锁紧垫圈，在锁紧拉杆的顶端设置转轴孔，锁紧凸轮通过凸轮转轴和转轴孔安装在锁紧拉杆上，锁紧凸轮的曲面压在锁紧垫圈上；在锁紧拉杆上套设有复位弹簧，复位弹簧的两端分别支撑在拉杆底座和齿形压紧块上；
11.所述调节齿形板设置在支撑底板和齿形压紧块之间，调节齿形板朝向齿形压紧块的面设置有齿形面，调节齿形板的齿形面与齿形压紧块的齿形面相干涉。
12.本方案中，通过调节调节齿形板和支撑块的相对位置齿形压紧块的相对位置调节外骨骼机器人腿部长度，通过齿形压紧块锁紧调节齿形板和支撑块的相对位置；锁紧凸轮与锁紧压杆相连，可以绕锁紧压杆转动，用于设置齿形压紧块在竖直方向的运动，以保证锁紧时齿形压紧块与调节齿形板紧密啮合，碟簧用于将齿形压紧块与调节齿形板啮合时的结构件变形转变为自身的塑形形变，而所述的弹簧则设置在齿形压紧块和调节齿形板之间，且同时套接在锁紧拉杆的外周，在锁紧状态，所述的弹簧处于压缩状态。本案采用凸轮结构提供机构啮合锁定时的行程，可以保证机构锁紧时的稳定性，不会像螺纹锁紧一样容易松动；同时，本案利用大刚度系数的碟簧提供锁紧时的小行程，可以防止结构件产生非塑形变形。
13.具体的，所述支撑底板朝向调节齿形板的面设置有垫片。
14.具体的，所述齿形压紧块的大头端设置有弹簧上端容腔，复位弹簧的上端伸入到弹簧上端容腔内；齿形压紧块的小头端设置有碟簧容腔，碟簧设置在碟簧容腔内，锁紧垫圈的横截面与碟簧容腔相适配。该方案对齿形压紧块进行结构设计，使其能够同步实现多种功能，减少了零部件的使用，保证了结构的强度。
15.具体的，所述拉杆底座设置有弹簧下端容腔，复位弹簧的下端伸入到弹簧下端容腔内。该方案对拉杆底座进行结构设计，使其能够同步实现多种功能，减少了零部件的使用，保证了结构的强度。
16.具体的，所述锁紧凸轮的手柄旋转至与调节齿形板平行时，调节齿形板的齿形面与齿形压紧块的齿形面咬合，复位弹簧压紧在拉杆底座和齿形压紧块之间，碟簧压紧在齿形压紧块和锁紧垫圈之间；锁紧凸轮的手柄朝远离调节齿形板方向旋转至与调节齿形板垂直时，复位弹簧支撑在拉杆底座和齿形压紧块之间，调节齿形板的齿形面与齿形压紧块的齿形面解除咬合。通过对锁紧凸轮的行程设计，能够保证锁紧行程稳定且锁紧到位时有反馈。
17.有益效果：本实用新型提供的康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置，结构简单、操作方便，通过转动锁紧凸轮来快速实现调节齿形板的固定和调节，能够提高下肢外骨骼机器人的腿部长度调节的便利性；与现有技术相比，本案还具有如下优势：1、本案利用凸轮机构提供齿形压紧块锁紧时需要的位移，行程稳定且有反馈，避免了假锁死发生。；2、根据杠杆原理可知，转动锁紧凸轮可以选择更长的力臂，使用更省力；3、由于凸轮的自锁特性，结构在锁死后不会因为振动、冲击等原因造成锁紧失效。
附图说明
18.图1为本实用新型的正视结构示意图；
19.图2为本实用新型的侧视结构示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.如图1、图2所示为一种一种康复外骨骼机器人腿长调节锁紧装置，包括调节齿形板8、齿形压紧块6、锁紧拉杆1、拉杆底座10、调节导向盖板5、支撑底板、支撑块12和锁紧凸轮2；所述拉杆底座10固定在支撑底板上，支撑块12的底端与支撑底板固定，支撑块12的顶端与调节导向盖板5固定；
23.所述齿形压紧块6的纵截面为t型结构，中部设置拉杆孔，齿形压紧块6的大头端上设有齿形面；齿形压紧块6的大头端设置有弹簧上端容腔，小头端设置有碟簧容腔；所述调节导向盖板5的内腔横截面与齿形压紧块6的大头端横截面相适配，调节导向盖板5的顶板上设有导向孔，导向孔与齿形压紧块6的小头端横截面相适配；
24.所述锁紧拉杆1的底端固定在拉杆底座10上，顶端依次穿过齿形压紧块6中部的拉杆孔、碟簧11和锁紧垫圈4，齿形压紧块6的碟簧11设置在碟簧容腔内，锁紧垫圈4的横截面与碟簧容腔相适配；在锁紧拉杆1的顶端设置转轴孔，锁紧凸轮2通过凸轮转轴3和转轴孔安装在锁紧拉杆1上，锁紧凸轮2的曲面压在锁紧垫圈4上；在锁紧拉杆1上套设有复位弹簧7，复位弹簧7的两端分别支撑在拉杆底座10和齿形压紧块6上；拉杆底座10设置有弹簧下端容腔，复位弹簧7的上端伸入到弹簧上端容腔内，下端伸入到弹簧下端容腔内。
25.所述调节齿形板8设置在支撑底板和齿形压紧块6之间，调节齿形板8朝向齿形压紧块6的面设置有齿形面，调节齿形板8的齿形面与齿形压紧块6的齿形面相干涉；支撑底板朝向调节齿形板8的面设置有垫片9。
26.所述锁紧凸轮2的手柄旋转至与调节齿形板8平行时，调节齿形板8的齿形面与齿形压紧块6的齿形面咬合，复位弹簧7压紧在拉杆底座10和齿形压紧块6之间，碟簧11压紧在齿形压紧块6和锁紧垫圈4之间；锁紧凸轮2的手柄朝远离调节齿形板8方向旋转至与调节齿形板8垂直时，复位弹簧7支撑在拉杆底座10和齿形压紧块6之间，调节齿形板8的齿形面与齿形压紧块6的齿形面解除咬合。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
29.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。