一种动力外骨骼及驱动组件的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种动力外骨骼及驱动组件。


背景技术：

2.脑卒中又称脑血管意外，是急性脑血管病引起的局部脑功能障碍，其临床症候持续超过二十四小时，具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高的特点，好发于五十岁及以上人群，临床表现为一过性或永久性脑功能障碍的症状和体征。
3.脑卒中的后遗症在临床多表现为：偏瘫、偏身感觉障碍、言语障碍和精神人格的变化等，对于后遗症期的患者，康复的方法不同，通常不是以恢复功能为主，而是以提高自理能力为。如患者是左侧偏瘫，但右侧肢体健全，主要以训练健侧肢体的代偿能力为主，从而提高患者的生活自理能力。因此用于脑卒中后遗症患者的康复训练设备腾空问世。
4.但是目前市面上用于脑卒中后遗症患者的康复训练设备由于技术的相对不完善，已经无法满足人们的需求了，现有技术中对脑卒中后遗症患者的行走、站立康复训练往往是通过护工或家属陪同搀扶进行行走训练，由于患者的控制能力、支撑能力的相对差，导致了患者以及陪同人员在训练的过程中费力。的所以我们提出了一种动力外骨骼及驱动组件，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种动力外骨骼及驱动组件，以解决上述背景技术提出的任一项问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种驱动组件，包括：
7.第一减速驱动机构，所述第一减速驱动机构包括外层电机和外部减速机构，所述外层电机外侧设置有外部减速机构，通过所述外部减速机构作为输出轴且所述外层电机作为动力源；
8.第二减速驱动机构，所述第二减速驱动机构包括所述外层电机中心的内层电机和内部减速机构，所述内层电机中心设置有内部减速机构，通过所述内部减速机构作为输出轴；
9.框架，所述第一减速驱动机构和所述第二减速驱动机构共用同一框架，并且所述第一减速驱动机构和所述第二减速驱动机构的输出轴均在同一侧。
10.优选的，所述外部减速机构包括第一外齿圈和内齿圈，所述第一外齿圈和内齿圈之间安装有第一行星齿轮，且所述第一行星齿轮与所述第一外齿圈和内齿圈两者啮合连接，所述第一行星齿轮上安装有第一行星架，所述第一行星架与第一行星齿轮之间轴连接。
11.优选的，所述外层电机包括第一定子和第一瓦片，所述第一瓦片安装于所述内齿圈的内壁上，所述第一定子外侧设置有内齿圈。
12.优选的，所述内部减速机构包括第二外齿圈，所述第二外齿圈齿面啮合有第二行星齿轮，所述第二行星齿轮啮合有恒星齿轮，所述恒星齿轮后端连接有连接架，所述第二行
星齿轮和恒星齿轮上安装有第二行星架，且所述第二行星齿轮和恒星齿轮两者与第二行星架之间轴连接。
13.优选的，所述内层电机包括第二定子和转子，所述转子与连接架的末端相连接，所述转子内壁上安装有第二瓦片。
14.优选的，所述框架包括背板，所述背板的圆心处延伸出凸台，所述凸台内部呈空芯状且背部开放设置，所述凸台背面延伸出安装框，所述安装框上开设有通孔。
15.优选的，所述第一外齿圈的一侧与背板相固定，所述第一定子套接在凸台上，所述第二定子固定于安装框的外壁上，所述第二外齿圈安装于安装框的内壁上。
16.一种动力外骨骼，包括驱动组件、支架和关节组件，所述支架上对称设置两组关节组件，所述关节组件的上端内部安装有驱动组件；
17.其中，所述关节组件包括连接框架，所述连接框架一侧边缘上延伸出限位板，所述连接框架固定于支架上，所述连接框架内部安装有所述驱动组件，所述驱动组件的第一行星架与主关节相连接，所述主关节下端轴连接副关节，所述副关节一端固定有踏板，所述副关节的另一端固定有从动轮，所述从动轮上连接有传动带，所述传动带的另一端连接有传动轮，所述传动轮与所述驱动组件的第二行星架相连接。
18.优选的，所述关节组件还包括开槽，所述开槽开设于主关节与副关节的连接处，所述副关节围绕主关节的连接处最大翻转角度为101
°
，所述主关节围绕连接框架的轴心最大翻转角度为79
°
。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.(1)本发明将髋关节和膝关节的驱动组件集成在同一框架上，通过该种方式能够使得整体驱动组件结构紧凑，相对于现有技术中的厚度更加的薄，减少不必要的横向空间的占用。
21.(2)本发明通过传动带配合传动轮和从动轮对副关节进行驱动，解决现有技术中将伺服机构安装在膝关节处进行驱动的问题，大大的减少了膝关节处的重量。
22.(3)本发明通过集成的驱动组件带动关节组件进行翻转，从而带动脑卒中后遗症患者的腿部进行运动，实现对患者的行动能力进行锻炼，无需陪同人员搀扶进行行走训练，更加的安全和省力。
附图说明
23.图1为本发明一种动力外骨骼及驱动组件主体结构示意图；
24.图2为本发明一种驱动组件后视结构示意图；
25.图3为本发明一种驱动组件爆炸拆分结构示意图；
26.图4为本发明一种驱动组件第二减速驱动机构爆炸拆分结构示意图；
27.图5为本发明一种驱动组件第二减速驱动机构安装结构示意图；
28.图6为本发明一种驱动组件框架后视结构示意图；
29.图7为本发明一种驱动组件框架正面结构示意图；
30.图8为本发明一种动力外骨骼关节组件结构示意图；
31.图9为本发明一种动力外骨骼关节组件剖视结构示意图；
32.图10为本发明一种动力外骨骼关节组件爆炸拆分结构示意图。
33.图中：1、第一外齿圈；2、背板；3、凸台；4、安装框；5、通孔；6、第一定子；7、内齿圈；8、第一瓦片；9、第一行星齿轮；10、第一行星架；11、第二定子；12、第二外齿圈；13、第二行星齿轮；14、恒星齿轮；15、连接架；16、转子；17、第二瓦片；18、第二行星架；19、连接框架；20、限位板；21、支架；22、主关节；23、传动轮；24、传动带；25、从动轮；26、副关节；27、踏板；28、开槽。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-图10，本发明提供一种驱动组件，包括：
36.第一减速驱动机构，第一减速驱动机构包括外层电机和外部减速机构，外层电机外侧设置有外部减速机构，通过外部减速机构作为输出轴且外层电机作为动力源；
37.第二减速驱动机构，第二减速驱动机构包括外层电机中心的内层电机和内部减速机构，内层电机中心设置有内部减速机构，通过内部减速机构作为输出轴；
38.框架，第一减速驱动机构和第二减速驱动机构共用同一框架，并且第一减速驱动机构和第二减速驱动机构的输出轴均在同一侧。
39.外部减速机构包括第一外齿圈1和内齿圈7，第一外齿圈1和内齿圈7之间安装有第一行星齿轮9，且第一行星齿轮9与第一外齿圈1和内齿圈7两者啮合连接，第一行星齿轮9上安装有第一行星架10，第一行星架10与第一行星齿轮9之间轴连接。
40.外层电机包括第一定子6和第一瓦片8，第一瓦片8安装于内齿圈7的内壁上，第一定子6外侧设置有内齿圈7。
41.内部减速机构包括第二外齿圈12，第二外齿圈12齿面啮合有第二行星齿轮13，第二行星齿轮13啮合有恒星齿轮14，恒星齿轮14后端连接有连接架15，第二行星齿轮13和恒星齿轮14上安装有第二行星架18，且第二行星齿轮13和恒星齿轮14两者与第二行星架18之间轴连接。
42.内层电机包括第二定子11和转子16，转子16与连接架15的末端相连接，转子16内壁上安装有第二瓦片17。
43.框架包括背板2，背板2的圆心处延伸出凸台3，凸台3内部呈空芯状且背部开放设置，凸台3背面延伸出安装框4，安装框4上开设有通孔5。
44.第一外齿圈1的一侧与背板2相固定，第一定子6套接在凸台3上，第二定子11固定于安装框4的外壁上，第二外齿圈12安装于安装框4的内壁上。
45.一种动力外骨骼，包括驱动组件、支架21和关节组件，支架21上对称设置两组关节组件，关节组件的上端内部安装有驱动组件；
46.其中，关节组件包括连接框架19，连接框架19一侧边缘上延伸出限位板20，连接框架19固定于支架21上，连接框架19内部安装有驱动组件，驱动组件的第一行星架10与主关节22相连接，主关节22下端轴连接副关节26，副关节26一端固定有踏板27，副关节26的另一端固定有从动轮25，从动轮25上连接有传动带24，传动带24的另一端连接有传动轮23，传动
轮23与驱动组件的第二行星架18相连接。
47.关节组件还包括开槽28，开槽28开设于主关节22与副关节26的连接处，副关节26围绕主关节22的连接处最大翻转角度为101
°
，主关节22围绕连接框架19的轴心最大翻转角度为79
°
。
48.实施例一
49.请参考图1和图8-图10所示，一种动力外骨骼，包括驱动组件、支架21和关节组件，支架21上对称设置两组关节组件，关节组件包括连接框架19，连接框架19一侧边缘上延伸出限位板20，连接框架19固定于支架21上，连接框架19内部安装有驱动组件，驱动组件的第一行星架10与主关节22相连接，主关节22下端轴连接副关节26，副关节26一端固定有踏板27，副关节26的另一端固定有从动轮25，从动轮25上连接有传动带24，传动带24的另一端连接有传动轮23，传动轮23与驱动组件的第二行星架18相连接。
50.关节组件还包括开槽28，开槽28开设于主关节22与副关节26的连接处，副关节26围绕主关节22的连接处最大翻转角度为101
°
，主关节22围绕连接框架19的轴心最大翻转角度为79
°
。
51.请参考图2-图7所示，驱动组件包括：第一减速驱动机构、第二减速驱动机构和框架；
52.第一减速驱动机构和第二减速驱动机构共用同一框架，并且第一减速驱动机构和第二减速驱动机构的输出轴均在同一侧。
53.如图6和图7所示，框架包括背板2，背板2的圆心处延伸出凸台3，凸台3内部呈空芯状且背部开放设置，凸台3背面延伸出安装框4，安装框4上开设有通孔5。
54.第一减速驱动机构，第一减速驱动机构包括外层电机和外部减速机构，外层电机外侧设置有外部减速机构，通过外部减速机构作为输出轴且外层电机作为动力源；
55.结合图3和图7所示，外部减速机构包括第一外齿圈1和内齿圈7，第一外齿圈1和内齿圈7之间安装有第一行星齿轮9，且第一行星齿轮9与第一外齿圈1和内齿圈7两者啮合连接，第一行星齿轮9上安装有第一行星架10，第一行星架10与第一行星齿轮9之间轴连接。
56.外层电机包括第一定子6和第一瓦片8，第一瓦片8安装于内齿圈7的内壁上，第一定子6外侧设置有内齿圈7，第一外齿圈1的一侧与背板2相固定形成一体式结构，第一定子6套接在凸台3上(如图3所示)。
57.第二减速驱动机构，第二减速驱动机构包括外层电机中心的内层电机和内部减速机构，内层电机中心设置有内部减速机构，通过内部减速机构作为输出轴；
58.结合图3和图4所示，内部减速机构包括第二外齿圈12，第二外齿圈12齿面啮合有第二行星齿轮13，第二行星齿轮13啮合有恒星齿轮14，恒星齿轮14后端连接有连接架15，第二行星齿轮13和恒星齿轮14上安装有第二行星架18，且第二行星齿轮13和恒星齿轮14两者与第二行星架18之间轴连接。
59.内层电机包括第二定子11和转子16，转子16与连接架15的末端相连接形成一体式结构，转子16内壁上安装有第二瓦片17，第二定子11固定于安装框4的外壁上，第二外齿圈12安装于安装框4的内壁上(结合图5和图6所示)。
60.在使用该动力外骨骼时，首先，患者脚部踩踏在踏板27上，通过弹力带配合魔术贴将患者的大腿固定在主关节22上，小腿固定在副关节26上，对于固定患者肢体的方式或材
料的选用不限于弹力带配合魔术贴，以及固定材料在关节组件上的分布以及数量，本领域技术人员可根据实际工况进行合适的选用，在此不再进行详细的赘述。
61.之后通过外层电机作为动力源带动主关节22进行翻转，主关节22的物理翻转最大角度为主关节22处于自然向下垂直时，向后4
°
，向前75
°
。在主关节22进行翻转的同时，通过内层电机作为动力源带动传动轮23旋转，使得传动带24另一端的从动轮25带动副关节26进行翻转，而副关节26的物理翻转最大角度为副关节26处于自然向下垂直时，向后100
°
，向前1
°
。
62.主关节22与第一行星架10相连接，当第一定子6与内齿圈7上的第一瓦片8做磁感线切割运动的时候，带动内齿圈7旋转，同时与第一行星齿轮9啮合连接，并且由于第一外齿圈1处于静态状态，因此安装在第一行星齿轮9上的第一行星架10旋转，并且该减速机构的减速比设置为2.19。
63.传动轮23则同样与第二行星架18相连接，当第二定子11与转子16上的第二瓦片17做磁感线切割运动的时候，带动连接架15上的恒星齿轮14旋转，同时与第二行星齿轮13啮合连接，并且由于第二外齿圈12时固定在安装框4上的，因此安装在第二行星齿轮13和恒星齿轮14上的第二行星架18旋转，并且该减速机构的减速比设置为6.6。
64.本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
65.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。