[go: up one dir, main page]

CN111015726A - 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节 - Google Patents

一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节 Download PDF

Info

Publication number
CN111015726A
CN111015726A CN201911254597.1A CN201911254597A CN111015726A CN 111015726 A CN111015726 A CN 111015726A CN 201911254597 A CN201911254597 A CN 201911254597A CN 111015726 A CN111015726 A CN 111015726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
support rod
knee
block
telescopic
slideway
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911254597.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张炜
姜惠敏
孙建伟
刘琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun University of Technology
Original Assignee
Changchun University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun University of Technology filed Critical Changchun University of Technology
Priority to CN201911254597.1A priority Critical patent/CN111015726A/zh
Publication of CN111015726A publication Critical patent/CN111015726A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、膝盖块、伸缩弹簧、连接块、滑道，内螺纹，连接轴，所述的膝盖块由伸缩轴、伸缩弹簧、伸缩滑道、连接孔组成，小腿支撑杆在滑道内移动，进而改变了伸缩弹簧的长度，从而对膝盖块内的伸缩机构进行带动，达到所需的状态，同时也可以根据实际情况而进行调整，尽可能满足在使用中的所有需求，本发明结构简便，演示效果良好，仿生效果十分明显。

Description

一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节
技术领域
本发明涉及机械、仿生领域，具体涉及一种基于张拉机构可自锁的仿生膝关节。
背景技术
科技的发展不断变化，对仿生的需求也变得越来越高.因此人工仿生的膝关节的应用也越来越广泛，人体的膝关节是一个十分复杂的结构，他可以实现直立行走，弯曲，承受力，保证人们站立和上楼，因此在设计膝盖的过程中吗，节省能量，提高稳定性，提升灵活性，就变成了发展的十分重要的要求。而人体的大小腿的顺心与膝盖的顺心不在一条直线上，所以在设计过程中，也要考虑这样的要素。同时在设计的过程中，还要保持着节省成本，灵活度高的要求，因此整个膝盖的设计就越来越重要。
发明内容
人工仿生是现在十分重要的研究方向，但目前市场上的人工膝关节的结构较为复杂，在使用过程中并没有做到很好的模拟大小腿的瞬心不在一条直线上的问题，而且在使用过程中能量损失较大，模拟效果并不良好。因此设计本次发明，本发明提供一种基于张拉机构的可自锁的仿生机械膝关节，该膝关节在设计过程中减少了移动副之间的接触，结构简单，对能量损耗较少，而且符合人体结构学的情况，尽可能的满足了正常膝盖的要求，可以满足实验中对膝盖的需求。
本发明的技术方案如下所述。
一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于，包括：大腿支撑杆、小腿支撑杆、膝盖块、伸缩弹簧、连接块、滑道、内螺纹，连接轴，所述的膝盖块由伸缩轴、伸缩弹簧、伸缩滑道、连接孔组成，所述大腿支撑杆内设置有滑道，所述小腿支撑杆与大腿支撑杆成X型，所述小腿支撑杆在滑道内进行移动，进而改变伸缩弹簧的长度，从而对膝盖块进行状态的改变，所述连接大腿支撑杆和小腿支撑杆的伸缩弹簧发生改变时，会改变膝盖块中的伸缩弹簧的状态，从而导致膝盖块的改变，所述连接轴在小腿支撑杆的两端和大腿支撑杆上，其旨在采用固定连接方式将各部分连接在一起，所述小腿支撑杆的两端、大腿支撑杆的两端、连接轴的两端均设置有孔洞，所述拉伸弹簧与连接块和连接轴的孔洞连接。
所述的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述的连接轴将膝盖块和大腿支撑杆和小腿支撑杆相连接起来。
所述的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述连接轴有内螺纹便于其他部件的连接。
附图说明
图1是张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节的整体结构示意图。
图2是张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节的伸缩单元的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于，包括：大腿支撑杆1、小腿支撑杆2、膝盖块3、伸缩弹簧4、连接块5、滑道6、内螺纹7，连接轴8，所述的膝盖块3由伸缩轴31、伸缩弹簧32、伸缩滑道33、连接孔34组成，所述大腿支撑杆1内设置有滑道6，所述小腿支撑杆2与大腿支撑杆1成X型，所述小腿支撑杆2在滑道6内进行移动，进而改变伸缩弹簧4的长度，从而对膝盖块3进行状态的改变，所述连接大腿支撑杆1和小腿支撑杆2的伸缩弹簧发生改变时，会改变膝盖块3中的伸缩弹簧32的状态，从而导致膝盖块3的改变，所述连接轴5在小腿支撑杆2的两端和大腿支撑杆1上，其旨在采用固定连接方式将各部分连接在一起，所述小腿支撑杆2的两端、大腿支撑杆1的两端、连接轴5的两端均设置有孔洞，所述拉伸弹簧4与连接块5和连接轴8的孔洞连接。
根据上述要求的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述的连接轴8将膝盖块3和大腿支撑杆1和小腿支撑杆2相连接起来。
根据上述要求的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述连接轴5有内螺纹8便于其他部件的连接。

Claims (3)

1.一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于，包括：大腿支撑杆（1）、小腿支撑杆（2）、膝盖块（3）、伸缩弹簧（4）、连接块（5）、滑道（6）、内螺纹（7），连接轴（8），所述的膝盖块（3）由伸缩轴（31）、伸缩弹簧（32）、伸缩滑道（33）、连接孔（34）组成，所述大腿支撑杆（1）内设置有滑道（6），所述小腿支撑杆（2）与大腿支撑杆（1）成X型，所述小腿支撑杆（2）在滑道（6）内进行移动，进而改变伸缩弹簧（4）的长度，从而对膝盖块（3）进行状态的改变，所述连接大腿支撑杆（1）和小腿支撑杆（2）的伸缩弹簧发生改变时，会改变膝盖块（3）中的伸缩弹簧（32）的状态，从而导致膝盖块（3）的改变，所述连接轴（5）在小腿支撑杆（2）的两端和大腿支撑杆（1）上，其旨在采用固定连接方式将各部分连接在一起，所述小腿支撑杆（2）的两端、大腿支撑杆（1）的两端、连接轴（5）的两端均设置有孔洞，所述拉伸弹簧（4）与连接块（5）和连接轴（8）的孔洞连接。
2.根据权利要求1所述的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述的连接轴（8）将膝盖块（3）和大腿支撑杆（1）和小腿支撑杆（2）相连接起来。
3.根据权利要求1所述的一种张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节，其特征在于：所述连接轴（5）有内螺纹（8）便于其他部件的连接。
CN201911254597.1A 2019-12-10 2019-12-10 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节 Pending CN111015726A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911254597.1A CN111015726A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911254597.1A CN111015726A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111015726A true CN111015726A (zh) 2020-04-17

Family

ID=70208245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911254597.1A Pending CN111015726A (zh) 2019-12-10 2019-12-10 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111015726A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111658436A (zh) * 2020-07-01 2020-09-15 长春工业大学 一种基于张拉整体结构的膝关节外骨骼康复机器人机构

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000037406A (ja) * 1998-07-24 2000-02-08 Shigeru Tanaka 義足装置
US6187052B1 (en) * 1999-07-14 2001-02-13 Joseph L. Molino Prosthetic ankle joint
CN2822556Y (zh) * 2005-07-05 2006-10-04 林益荣 承重自紧交叉四连杆膝关节
CN103598937A (zh) * 2013-11-07 2014-02-26 桂林电子科技大学 一种瞬心线不连续的人工膝关节
CN106361475A (zh) * 2016-10-17 2017-02-01 吉林大学 一种张拉整体仿生膝关节
CN106493721A (zh) * 2016-11-30 2017-03-15 航天科工智能机器人有限责任公司 机器人关节液压伺服驱动机构
CN106514625A (zh) * 2016-12-20 2017-03-22 东南大学 一种刚度自变换的膝关节助力装置
CN107811805A (zh) * 2017-11-16 2018-03-20 上海理工大学 穿戴式下肢外骨骼康复机器人
WO2018152363A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 The Regents Of The University Of California Modular semi-active joint exoskeleton
CN109070338A (zh) * 2015-12-24 2018-12-21 赛峰电子与防务公司 用于外骨骼结构的肩部部分
CN109310563A (zh) * 2017-03-07 2019-02-05 佐喜真义肢股份有限公司 膝肘关节辅助装置
CN109927016A (zh) * 2019-04-15 2019-06-25 河北工业大学 一种具有变轴线膝关节的下肢外骨骼
CN110267626A (zh) * 2016-11-14 2019-09-20 加利福尼亚大学董事会 用于在重复和长久的下蹲期间减轻疲劳的外骨骼腿部

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000037406A (ja) * 1998-07-24 2000-02-08 Shigeru Tanaka 義足装置
US6187052B1 (en) * 1999-07-14 2001-02-13 Joseph L. Molino Prosthetic ankle joint
CN2822556Y (zh) * 2005-07-05 2006-10-04 林益荣 承重自紧交叉四连杆膝关节
CN103598937A (zh) * 2013-11-07 2014-02-26 桂林电子科技大学 一种瞬心线不连续的人工膝关节
CN109070338A (zh) * 2015-12-24 2018-12-21 赛峰电子与防务公司 用于外骨骼结构的肩部部分
CN106361475A (zh) * 2016-10-17 2017-02-01 吉林大学 一种张拉整体仿生膝关节
CN110267626A (zh) * 2016-11-14 2019-09-20 加利福尼亚大学董事会 用于在重复和长久的下蹲期间减轻疲劳的外骨骼腿部
CN106493721A (zh) * 2016-11-30 2017-03-15 航天科工智能机器人有限责任公司 机器人关节液压伺服驱动机构
CN106514625A (zh) * 2016-12-20 2017-03-22 东南大学 一种刚度自变换的膝关节助力装置
WO2018152363A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 The Regents Of The University Of California Modular semi-active joint exoskeleton
CN109310563A (zh) * 2017-03-07 2019-02-05 佐喜真义肢股份有限公司 膝肘关节辅助装置
CN107811805A (zh) * 2017-11-16 2018-03-20 上海理工大学 穿戴式下肢外骨骼康复机器人
CN109927016A (zh) * 2019-04-15 2019-06-25 河北工业大学 一种具有变轴线膝关节的下肢外骨骼

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FELIX RUSSELL，YIPENG ZHU: "A biomimicking design for mechanical knee joints", 《BIOINSPIRATION & BIOMIMETICS》 *
YANLI GENG;XIAOYUN XU;LINGLING CHEN;PENG YANG: "Design and analysis of active transfemoral prosthesis", 《IECON 2010 - 36TH ANNUAL CONFERENCE ON IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY》 *
邹慧君; 曹志奎; 沈乃勋; 马培荪: "交叉式连杆机构用于假肢膝关节的研究", 《上海交通大学学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111658436A (zh) * 2020-07-01 2020-09-15 长春工业大学 一种基于张拉整体结构的膝关节外骨骼康复机器人机构
CN111658436B (zh) * 2020-07-01 2022-08-02 长春工业大学 一种基于张拉整体结构的膝关节外骨骼康复机器人机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101121424B (zh) 多自由度的双足机器人下肢机构
CN101716102B (zh) 基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节
CN103417314B (zh) 二自由度限位异向变柔性仿生踝关节
CN106181969B (zh) 一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节
CN106361475B (zh) 一种张拉整体仿生膝关节
CN107260483A (zh) 一种连杆式下肢外骨骼康复机器人
CN110353949B (zh) 一种基于变胞并联机构的主动型膝踝关节假肢机构
CN101670585B (zh) 一种仿生机器人双眼睑眼部运动机构
CN205073244U (zh) 一种并联式下肢外骨骼康复训练装置
CN204399319U (zh) 一种气动肌肉驱动的仿生四足机器人
CN102106766A (zh) 一种新型的线性驱动装置
CN112206079B (zh) 一种主被动仿生假肢膝关节
CN108177156A (zh) 一种结构解耦驱动的变刚度软体手
CN105269591A (zh) 两自由度大角度运动仿生肘关节
CN105346620B (zh) 仿鸵鸟后肢运动功能特性的节能步行腿机构
CN103976807A (zh) 一种齿轮五杆机构的假肢膝关节
CN111015726A (zh) 一种基于张拉结构的可自锁的仿生机械膝关节
CN105167960A (zh) 一种并联式下肢外骨骼康复训练装置
CN201085759Y (zh) 一种截瘫步行机的腿长调节机构
CN206372162U (zh) 一种张拉整体仿生膝关节
CN215193448U (zh) 一种新型的穿戴式指关节康复装置
CN111015727A (zh) 张拉仿生人工膝关节
CN202168924U (zh) 自给式下肢助行器
CN104887363A (zh) 一种可自动补偿长度的外骨骼膝关节
CN108639184B (zh) 一种新型仿生关节机械腿

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200417

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication