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专利号: 2017102244220
申请人: 温州职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2025-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,包括机械臂装置(1)、支撑装置(2)和抓取装置(3),所述机械臂装置(1)一端和支撑装置(2)相连,另一端和抓取装置(3)相连,其特征在于:所述机械臂装置(1)包括基座(11)、动力组件(12)和手臂组件(13),所述动力组件(12)包括第一传动件(121)、第二传动件(122)、从动件(123)和气缸(124),所述第一传动件(121)和第二传动件(122)的前端分别铰接在基座(11)上,所述第一传动件(121)的尾端铰接在第一三角盘(4)的一角,所述第二传动件(122)的尾端铰接在第二三角盘(5)的一角,所述从动件(123)前端和手臂组件(13)铰接,后端和气缸(124)上端连接,所述气缸(124)下端和第一传动件(121)相连;所述手臂组件(13)包括第一大臂(131)、第二大臂(132)、小臂(133)、大臂支撑轴(134)、第一小臂支撑轴(135)和第二小臂支撑轴(136),所述大臂支撑轴(134)的前端和从动件(123)后端铰接,所述大臂支撑轴(134)的尾端和小臂(133)前端铰接,所述小臂(133)前部设置有第一连接杆(6),所述第一连接杆(6)贯穿小臂(133),所述小臂(133)的尾端铰接有第二连接杆(7),所述第二连接杆(7)贯穿小臂(133),所述第一大臂(131)和第二大臂(132)的前端铰接在基座(11)上,所述第二大臂(132)的前端和从动件(123)的前端相铰接,所述第一大臂(131)的尾端和第一小臂支撑轴(135)的前端分别和第一三角盘(4)的一角铰接,所述第二大臂(132)的尾端和第二小臂支撑轴(136)的前端分别和第二三角盘(5)的一角铰接,所述第一小臂支撑轴(135)的尾端和第一手踝(8)铰接;所述第二小臂支撑轴(136)的尾端和第二手踝(9)铰接,所述第一大臂(131)和第二大臂(132)的尾端分别连接在第一连接杆(6)的两端,所述第一手踝(8)和第二手踝(9)的一端分别连接在第二连接杆(7)的两端;采用单刀单掷的开关来控制气缸(124)的伸缩,气缸(124)在开启时,带动从动件(123)移动,从动件(123)带动大臂支撑轴(134)移动,大臂支撑轴(134)带动小臂(133)移动,小臂(133)带动抓取装置(3)移动,将固定在抓取装置(3)中的重物抬起,在完成操作后,气缸(124)关闭,小臂(133)恢复到原位。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述第一大臂(131)和第二大臂(132)的前端和尾端均呈弧状,所述第一大臂(131)和第二大臂(132)的长度均为381.5mm,所述第一大臂(131)和第二大臂(132)前端的弧度半径均为22.5mm,所述第一大臂(131)和第二大臂(132)尾端的弧度半径均为10mm;所述小臂(133)的前端和尾端均呈弧状,所述小臂(133)的长度均为373.5mm,所述小臂(133)前端的弧度半径为7.5mm,所述小臂(133)尾端的弧度半径为10mm。

3.根据权利要求2所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述第一传动件(121)和第二传动件(122)呈长条状,所述第一传动件(121)的两端向同一方向弯折形成第一弯折部(125),所述第二传动件(122)的两端向同一方向弯折形成第二弯折部(126),所述第一弯折部(125)和第二弯折部(126)的弯折的角度均为30度。

4.根据权利要求3所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述支撑装置(2)包括背部支撑架(21)和肩膀滑竿(22),所述背部支撑架(21)的上端连接在肩膀滑竿(22)上,所述肩膀滑竿(22)的两端固定在基座(11)上,柔性绑带绑将第一大臂(131)和第二大臂(132)与人的手臂相互绑定,将背部支撑架(21)绑在人的腰部。

5.根据权利要求4所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述肩膀滑竿(22)和基座(11)之间通过吊环螺钉(23)连接,所述肩膀滑竿(22)两侧附近分别设置有一个弓形扣(24)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述抓取装置(3)包括支撑杆(31)、活动指(32)和电机(33),所述支撑杆(31)一端固定在第一手踝(8)上,所述支撑杆(31)另一端上设置有凹槽(34),所述电机(33)安装在支撑杆(31)上,所述活动指(32)一端铰接在电机(33)的转轴上,所述活动指(32)的另一端和凹槽(34)相配合。

7.根据权利要求6所述的一种可穿戴的上肢外骨骼助力装置,其特征在于:所述手臂组件(13)、支撑装置(2)和抓取装置(3)均采用镁铝合金材料制成。