驱动模块以及包括该驱动模块的运动辅助设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年8月7日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0101743号 韩国专利申请的优先权，该申请的全部公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
[0002] 示例性实施例涉及驱动模块、包括所述驱动模块的运动辅助设备和/或控制所述 运动辅助设备的方法。
【背景技术】
[0003] 随着社会迅速老龄化的来临，许多人正承受着关节问题带来的不便和/或痛苦， 对能够使有关节问题的老人或病人不费力地行走的运动辅助设备的关注日益增加。此外， 用于增强身体肌肉力量的运动辅助设备对于军事目的而言也会是有用的。
[0004] 通常，用于协助身体下肢运动的运动辅助设备可包括置于用户躯干上的身体框 架、结合到身体框架下侧以覆盖用户骨盆的骨盆框架、置于用户大腿上的股骨框架、置于用 户小腿上的小腿肚框架和/或置于用户脚上的足框架。骨盆框架和股骨框架可通过髋关节 部可旋转地连接，股骨框架和小腿肚框架可通过膝关节部可旋转地连接，而小腿肚框架和 足框架可通过踝关节部可旋转地连接。
[0005] 运动辅助设备可包括活动关节结构，该活动关节结构包括液压系统和/或驱动电 机，以驱动每个关节部来提高用户的腿的肌肉力量。例如，用于传递驱动动力的两个单独的 电机可分别设置在左髋关节部和右髋关节部处。
【发明内容】
[0006] 至少一个示例性实施例涉及一种驱动模块。
[0007] 根据示例性实施例，一种驱动模块，包括：驱动源，被构造成传递动力；输入侧旋 转体，连接到驱动源并被构造成能够旋转；第一减速器和第二减速器，被构造成利用通过输 入侧旋转体从驱动源接收的动力进行运转。从输入侧旋转体到第一减速器的输出端的传动 比不同于从输入侧旋转体到第二减速器的输出端的传动比。
[0008] 根据一些不例性实施例，第一减速器和第二减速器中的至少一个可包括：行星齿 轮，连接到输入侧旋转体的外周表面，并被构造成利用通过输入侧旋转体接收的动力进行 以下运动中的至少一种：相对于行星齿轮的旋转轴旋转以及绕输入侧旋转体公转；行星 架，连接到行星齿轮的旋转轴，并被构造成当行星齿轮绕输入侧旋转体公转时旋转；环形 齿轮，包括内周表面，内周表面被构造成连接到行星齿轮；滑轮，被构造成作为所述第一减 速器和第二减速器中的至少一个的输出端，滑轮包括于其上缠绕有动力传递构件的外周表 面，其中，动力传递构件被构造成将动力从输入侧旋转体传递到被连接到驱动模块的另一 构件。
[0009] 根据一些示例性实施例，第一减速器和第二减速器可分别包括行星齿轮、行星架、 环形齿轮和滑轮，第一减速器的行星齿轮和第二减速器的行星齿轮被固定在一起，以执行 单刚体运动。
[0010] 根据一些示例性实施例，滑轮和环形齿轮可被固定在一起以执行单刚体运动。 [0011] 根据一些示例性实施例，滑轮和环形齿轮被设置为一体，从而沿环形齿轮的外周 表面限定滑轮。
[0012] 根据一些示例性实施例，行星架可仅被行星齿轮的旋转轴限制，环形齿轮可仅被 行星齿轮和滑轮限制。
[0013] 根据一些示例性实施例，第一减速器和第二减速器可分别包括行星齿轮、行星架、 环形齿轮和滑轮，第一减速器的环形齿轮和第二减速器的环形齿轮可被固定在一起以执行 单刚体运动。
[0014] 根据一些示例性实施例，滑轮和行星架可被固定在一起以执行单刚体运动。
[0015] 根据一些示例性实施例，第一减速器可包括第一行星齿轮、第一行星架、第一环形 齿轮和第一滑轮，第二减速器可包括第二行星齿轮、第二行星架、第二环形齿轮和第二滑 轮。
[0016] 根据一些示例性实施例，第一行星齿轮和第二行星齿轮可被固定在一起以执行单 刚体运动，第一环形齿轮和第二环形齿轮可被固定在一起以执行单刚体运动。
[0017]至少一个示例性实施例涉及一种运动辅助设备。
[0018] 根据示例性实施例，一种运动辅助设备包括：固定构件，被构造成固定到用户；驱 动模块，位于固定构件的一侧，驱动模块包括驱动源、第一减速器和第二减速器，驱动源被 构造成传递动力，第一减速器被构造成基于从驱动源接收的动力进行运转，第二减速器被 构造成基于从驱动源接收的动力进行运转；第一关节构件和第二关节构件，被构造成协助 各个旋转运动；第一动力传递构件，将第一减速器的输出端连接到第一关节构件，使得第一 减速器的输出端和第一关节构件能够具有相反的旋转方向；第二动力传递构件，将第二减 速器的输出端连接到第二关节构件，使得第二减速器的输出端和第二关节构件能够具有相 同的旋转方向。
[0019] 根据一些示例性实施例，第一动力传递构件和第二动力传递构件可相对于驱动模 块彼此非对称地设置。
[0020] 根据一些示例性实施例，当从运动辅助设备的各侧观看时，第一动力传递构件可 以以交迭的方式设置在驱动模块和第一关节构件之间，第二动力传递构件可以以非交迭的 方式设置在驱动模块和第二关节构件之间。
[0021] 根据一些示例性实施例，第一减速器可包括第一行星齿轮、第一行星架、第一环形 齿轮和与第一减速器的输出端对应的第一滑轮，第二减速器可包括第二行星齿轮、第二行 星架、第二环形齿轮和与第二减速器的输出端对应的第二滑轮。
[0022] 根据一些示例性实施例，第一行星齿轮和第二行星齿轮可被构造成执行单刚体运 动，第一环形齿轮和第二环形齿轮可被构造成分别与第一滑轮和第二滑轮执行单刚体运 动。
[0023]至少一个示例性实施例涉及一种运动辅助设备。
[0024] 根据示例性实施例，一种运动辅助设备包括：固定构件，被构造成固定到用户；驱 动模块，位于固定构件的一侧，驱动模块包括驱动源、第一减速器和第二减速器，驱动源被 构造成传递驱动动力，第一减速器被构造成利用从驱动源接收的动力进行运转，第二减速 器被构造成利用从驱动源接收的动力进行运转；第一关节构件和第二关节构件，被构造成 协助各个旋转运动；第一动力传递构件，连接到第一减速器和第一关节构件；第二动力传 递构件，连接到第二减速器和第二关节构件。从驱动源到第一减速器的输出端的传动比不 同于从驱动源到第二减速器的输出端的传动比。
[0025] 根据一些示例性实施例，其中，第一动力传递构件可设置在第一减速器的输出端 和第一关节构件之间，以能够使第一减速器的输出端和第一关节构件具有相反的旋转方 向，第二动力传递构件可设置在第二减速器的输出端和第二关节构件之间，以能够使第二 减速器的输出端和第二关节构件具有相同的旋转方向。
[0026] 根据一些示例性实施例，第一减速器可包括第一行星齿轮、第一行星架、第一环形 齿轮和与第一减速器的输出端对应的第一滑轮，第二减速器可包括第二行星齿轮、第二行 星架、第二环形齿轮和与第二减速器的输出端对应的第二滑轮，第一行星齿轮和第二行星 齿轮被固定在一起并可执行单刚体运动，第一环形齿轮和第二环形齿轮分别与第一滑轮和 第二滑轮固定在一起，以执行单刚体运动。
[0027] 根据一些示例性实施例，运动辅助设备还可包括：第一支撑模块，连接到第一关节 构件，以支撑用户的第一部分；第二支撑模块，连接到第二关节构件，以支撑用户的第二部 分。
[0028] 根据一些示例性实施例，当驱动源接通电源时，第一支撑模块和第二支撑模块可 以以不同的角速度旋转，使得第一支撑模块和第二支撑模块彼此分开或彼此靠近。
[0029] 将在下面的描述中部分地阐述示例性实施例的其他方面，部分将通过描述而明 显，或者可通过本公开的实施而得知。
【附图说明】
[0030] 通过下面结合附图对一些示例性实施例的描述，示例性实施例的这些和/或其他 方面将会变得明显并更易于理解，在附图中：
[0031] 图1是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的主视图；
[0032] 图2是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的左视图；
[0033] 图3是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的右视图；
[0034] 图4是示出了根据示例性实施例的驱动模块的框图；
[0035] 图5是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图；
[0036] 图6是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图；
[0037] 图7A示出了根据示例性实施例的从图1的前方观看时与第一支撑模块的向前的 运动相关联的第一减速器的操作，图7B示出了根据示例性实施例的从图1的右侧观看时第 一支撑模块50的向前的运动；
[0038] 图8A示出了根据示例性实施例的当第二支撑模块进行向前的运动时从图1的前 方观看时第二减速器的操作，图8B示出了根据示例性实施例的当第二支撑模块进行向前 的运动时从图1的左侧观看时第二支撑模块的操作；
[0039] 图9是示出了根据示例性实施例的环形齿轮和止动器的视图；
[0040] 图10是示出了根据示例性实施例的环形齿轮和止动器的视图；
[0041] 图11是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图；
[0042] 图12是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图；
[0043]图13A示出了根据示例性实施例的从图1的前方观看时与第一支撑模块的向前的 运动相关联的第一减速器的操作，图13B示出了根据示例性实施例的从图1的右侧观看时 第一支撑模块的操作；
[0044]图14A示出了根据示例性实施例的从图1的前方观看时与第二支撑模块的向前的 运动相关联的第二减速器的操作，图14B示出了根据示例性实施例的从图1的左侧观看时 第二支撑模块的向前运动的操作；
[0045] 图15是示出了根据示例性实施例的驱动模块的后视透视图；
[0046] 图16是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图；
[0047] 图17是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图；
[0048] 图18是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图；
[0049] 图19是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图；
[0050] 图20A和图20B是不出了根据不例性实施例的当第一行星架和第二行星架彼此固 定时驱动模块、第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图；
[0051] 图21A和图21B是示出了根据示例性实施例的当施加驱动源的动力时驱动模块、 第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图；
[0052] 图22A和图22B是示出了根据示例性实施例的当阻断了驱动源的动力时驱动模 块、第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图；
[0053] 图23是示出了根据示例性实施例的驱动模块的前视分解透视图；
[0054] 图24是示出了根据示例性实施例的运动辅助设备的框图；
[0055] 图25A和图25B是示出了根据示例性实施例的当第一环形齿轮和第二环形齿轮彼 此固定时驱动模块、第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图；
[0056] 图26A和图26B是示出了根据示例性实施例的当施加驱动源的动力时驱动模块、 第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图；
[0057] 图27A和图27B是示出了根据示例性实施例的当阻断了驱动源的动力时驱动模 块、第一支撑模块和第二支撑模块的操作的视图。
【具体实施方式】
[0058] 现在将参照附图更全面地描述各个示例性实施例。然而，示例性实施例可以以许 多不同的形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的示例性实施例。更确切地，提供这些示 例性实施例是为了使本公开将是彻底的和完整的，并将示例性实施例的范围完全传递给本 领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，可夸大层和区域的厚度。
[0059] 将理解的是，当元件被称为"在另一部件上"、"连接到另一部件"、"电连接到另一 部件"或"结合到另一部件"时，该元件可直接在其他部件上、直接连接到其他部件、直接电 连接到其他部件或直接结合到其他部件，或者可存在中间部件。相反，当部件被称为"直接 在另一部件上"、"直接连接到另一部件"、"直接电连接到另一部件"或"直接结合到另一部 件"时，不存在中间部件。如在此所使用的，术语"和/或"包括列出的相关项中的一个或更 多个的任意和全部组合。
[0060] 将理解的是，虽然术语"第一"、"第二"、"第三"等在此可用于描述不同的元件、部 件、区域、层和/或部分等，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不受这些术语限制。这些 术语仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一元件、另一部件、另一区域、另一 层和/或另一部分区分开。例如，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，第一元件、第一 部件、第一区域、第一层和/或第一部分可被命名为第二元件、第二部件、第二区域、第二层 和/或第二部分。
[0061] 为便于描述如在附图中所示出的一个部件和/或特征与另一部件和/或特征或者 与其他部件和/或特征的关系，在此可使用空间相关术语（诸如，"在……下方"、"在……下 面"、"下部的"、"在……之上"、"上部的"等）来描述。将理解的是，除了附图中描绘的方位 之外，空间相关术语还意图包括装置在使用或运转状态下的不同方位。
[0062] 在此所使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不是意图限制示例性 实施例。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形 式。还将理解的是，术语"包含"和/或"包括"（当在说明书中使用时）表明存在所陈述的 特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整 数、步骤、操作、元件和/或部件和/或它们的组。
[0063] 除非另外限定，否则在此所使用的全部术语（包括技术术语和科学术语）具有与 示例性实施例所属领域的技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解的是，诸如那 些在常用字典中定义的术语应解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义， 并且除非在此特别限定，否则不应该以理想化的或过于正式的含义来进行解释。
[0064] 现在将对附图中所示出的示例性实施例进行说明，其中，相同的标号可始终指示 相同的部件。
[0065] 以下将要描述的根据示例性实施例的运动辅助设备可利用单个驱动源同时驱动 多个支撑模块。运动辅助设备可利用单个驱动源使所述多个支撑模块具有不同的相对位 置。
[0066] 根据示例性实施例，利用被构造成选择性地施加或阻碍在单个驱动源和所述多个 支撑模块之间进行传递的动力的装置，所述多个支撑模块可具有不同的相对位置。
[0067] 根据示例性实施例，通过对在单个