合肥工业大学李元获国家专利权
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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119970435B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510277186.3,技术领域涉及:A61H1/02;该发明授权一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人是由李元;李浩诚;王静远;訾斌;代鹤;周斌;唐锴设计研发完成,并于2025-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人。包括设置在控制平台两侧的左腿部外骨骼及右腿部外骨骼,左腿部外骨骼及右腿部外骨骼均分别包括胫骨杆,胫骨杆的下端通过踝关节与脚底支撑板连接,胫骨杆的上端通过膝关节与支撑臂连接;踝关节上连接有踝关节变刚度装置,膝关节上连接有膝关节变刚度装置,踝关节变刚度装置与踝关节驱动装置相连,膝关节变刚度装置与膝关节驱动装置相连。由上述技术方案可知,本发明通过引入变刚度装置,可根据患者的具体需求在不同的康复阶段调整驱动力的强度和刚度,从而实现更加精细的康复训练。且各关节的变刚度装置独立调节,互不影响。采用柔索驱动具有更好的安全性、灵活性和舒适性。
本发明授权一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人在权利要求书中公布了:1.一种基于多级可调节变刚度装置的柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:包括对称设置在控制平台两侧的左腿部外骨骼及右腿部外骨骼,所述的左腿部外骨骼及右腿部外骨骼均分别包括胫骨杆,所述胫骨杆的下端通过踝关节与脚底支撑板连接,所述胫骨杆的上端通过膝关节与固定在控制平台上的支撑臂连接; 所述的踝关节上连接有踝关节变刚度装置,所述的膝关节上连接有膝关节变刚度装置,所述的踝关节变刚度装置及膝关节变刚度装置结构相同,均分别包括壳体,所述壳体的两端分别固定有端盖及绕线环,所述的壳体内设有变刚度转轴,所述变刚度转轴靠近端盖的一端悬伸在壳体外且该端与电磁制动器固连,所述变刚度转轴靠近绕线环的一端通过联轴器与踝关节旋转轴或膝关节旋转轴固连; 所述的变刚度转轴上自端盖向绕线环方向依次设有第一磁性传动板、弹性元件组、第二磁性传动板及电磁铁,所述的第一磁性传动板、弹性元件组及第二磁性传动板之间通过连杆贯穿连接成整体,所述连杆靠近端盖的一端通过压缩弹簧与端盖连接,所述的弹性元件组由多个结构相同且弹性相异的盘式弹簧组成,所述的变刚度转轴上设有与弹性元件组相固定的键,所述的第一磁性传动板及第二磁性传动板的周向均分别设有滑块,该滑块与壳体内壁上设置的滑槽相配合,所述的滑槽沿壳体的轴向设置,电磁铁通电后吸引第二磁性传动板向电磁铁方向移动从而带动弹性元件组沿滑槽限定的方向滑动,通过控制电磁铁的电流大小来实现弹性元件组中各盘式弹簧分别与键的连接固定,电磁铁断电后通过压缩弹簧带动弹性元件组归位; 所述的弹性元件组包括由第一盘式弹簧、第二盘式弹簧、第三盘式弹簧组成的第一弹性元件组以及由第四盘式弹簧、第五盘式弹簧组成的第二弹性元件组,所述的键包括与第一弹性元件组相配合的第一键以及与第二弹性元件组相配合的第二键; 所述踝关节变刚度装置中的绕线环通过第一柔索与踝关节驱动装置相连,所述膝关节变刚度装置中的绕线环通过第二柔索与膝关节驱动装置相连,所述的踝关节驱动装置及膝关节驱动装置结构相同,均分别包括与第一柔索或第二柔索连接的卷筒,所述的卷筒由卷筒电机驱动其转动以实现相对应柔索的收放;通过检测第一柔索或第二柔索张力来调整关节刚度并控制电磁制动器的通电。
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