申请/专利权人：河北工业大学

申请日：2020-04-06

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN111419634B

主分类号：A61H1/02

分类号：A61H1/02;F16C11/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.08.11#实质审查的生效;2020.07.17#公开

摘要：本发明公开了一种踝关节康复并联机构，包括静平台、动平台、两条UPU支链和一条AABA型支链；该并联机构具有两个不重合的旋转球心，分别为定球心和动球心；该并联机构整体视为动球心绕定球心作二自由度的球面运动，动平台在三条支链的约束下绕动球心作一自由度的球面运动；三条支链分别与静平台之间的回转副的回转轴线汇交于一点，该点为并联机构的定球心；三条支链分别与动平台之间的回转副的回转轴线汇交于一点，该点为并联机构的动球心；每条UPU支链上均具有一个沿UPU支链长度方向的移动副；两条UPU支链控制定球心和动球心在空间中的位姿，AABA型支链中的B型连杆控制定球心与动球心之间的距离。该并联机构的制造加工与装配精度更低，结构更简单紧凑，成本更低。

主权项：1.一种踝关节康复并联机构，包括静平台和动平台，该并联机构具有两个不重合的旋转球心，分别为定球心和动球心，两个球心之间的距离为一可调节的定值；其特征在于，该并联机构还包括两条UPU支链和一条AABA型支链，两条UPU支链关于AABA型支链对称，三条支链的两个末端分别与静平台和动平台以回转副连接；该并联机构整体视为动球心绕定球心作二自由度的球面运动，动平台在三条支链的约束下绕动球心作一自由度的球面运动；三条支链分别与静平台之间的回转副的回转轴线汇交于一点，该点为并联机构的定球心；三条支链分别与动平台之间的回转副的回转轴线汇交于一点，该点为并联机构的动球心；AABA型支链由A型连杆和B型连杆按AABA的方式由上至下依次通过回转副连接；A型连杆为球面连杆，其两端孔的轴心线相交于一点；上部两个A型连杆的两端孔的轴心线的交点均与并联机构的定球心重合，下部的A型连杆两端孔的轴心线的交点与并联机构的动球心重合；B型连杆为双球心球面连杆，即B型连杆具有两个广义球心，分别为B杆定球心与B杆动球心，B杆定球心与并联机构的定球心重合，B杆动球心与并联机构的动球心重合；在此定义B型连杆的两个广义球心所连接成的线段为“双心线段”，“双心线段”的长度为“双心距”，即B型连杆的“双心距”与动球心和定球心之间的距离相等；每条UPU支链上均具有一个沿UPU支链长度方向的移动副；两条UPU支链控制“双心线段”在空间中的位姿，AABA型支链中的B型连杆控制“双心距”；所述静平台上呈圆周均匀分布有静平台一号铰支座、静平台二号铰支座和静平台三号铰支座，三个静平台铰支座的铰接孔的轴线汇交于一点，此点即为并联机构的定球心；所述动平台上呈圆周均匀分布有动平台一号铰支座、动平台二号铰支座和动平台三号铰支座，三个动平台铰支座的铰接孔的轴线汇交于一点，此点即为并联机构的动球心；每条UPU支链包括上虎克铰、虎克铰连杆、虎克铰支座和下虎克铰；UPU支链上的移动副由虎克铰连杆和虎克铰连接轴构成，虎克铰连杆的下端设有套筒，虎克铰连接轴的一端伸入套筒内且能在套筒内滑动，与虎克铰连杆之间构成移动副；虎克铰连杆的上端与上虎克铰的短轴铰接，上虎克铰的长轴与静平台相应的铰支座铰接；虎克铰连接轴的另一端固定在虎克铰支座的上端，虎克铰支座的的下端与下虎克铰的短轴铰接，下虎克铰的长轴与动平台相应的铰支座铰接；每个上虎克铰的长轴的轴线与各自的静平台铰支座的铰接孔的轴线重合，上虎克铰的短轴的轴线与各自的静平台铰支座的铰接孔的轴线垂直；两个上虎克铰长轴的轴线交于一点，该点与并联机构的定球心重合，每个下虎克铰的长轴的轴线与各自的动平台铰支座的铰接孔的轴线垂直，下虎克铰的短轴的轴线与各自的动平台铰支座的铰接孔的轴线重合；两个下虎克铰长轴的轴线交于一点，该点与并联机构的动球心重合；所述AABA型支链由三个A型连杆和一个B型连杆按AABA的方式依次通过回转副连接，其中一号A型连杆的一端与静平台二号铰支座铰接，一号A型连杆的另一端与二号A型连杆的一端铰接；二号A型连杆的另一端与B型连杆的一端铰接，B型连杆的另一端与三号A型连杆的一端铰接，三号A型连杆的另一端与动平台二号铰支座铰接；每条UPU支链包括上虎克铰、虎克铰连杆、虎克铰支座和下虎克铰，UPU支链上的移动副由虎克铰连杆和电动推杆构成；上虎克铰的长轴与静平台相应的铰支座铰接，上虎克铰的短轴与虎克铰连杆的上端铰接；虎克铰连杆的下端过盈配合在电动推杆的输出轴上，电动推杆工作时与虎克铰连杆之间构成移动副；电动推杆的安装部固定在虎克铰支座的上端，虎克铰支座的下端与下虎克铰的短轴铰接，下虎克铰的长轴与动平台相应的铰支座铰接。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河北工业大学 一种踝关节康复并联机构

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