CN107025824B - 一种儿童握筷智能协调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种儿童教具，特别是一种儿童握筷智能协调装置，至少包括掌部、安装在掌部上的外关节，以及驱动外关节动作的气动机构，掌部至少安装有三个以上分离的外关节，每个外关节上安装有对应的气动机构，当儿童使用筷子时，微处理器判断儿童是握筷子的动作还是放筷子的动作后，改变各个气泵的功率从而带动各个外关节的后指节运行到相应的位置，这样可以协助儿童省力、方便的使用筷子；通过设定好握筷子时各个外关节的后指节位置，从而协调儿童握筷子的动作，指导儿童学会正确的握筷子姿势。

Description

一种儿童握筷智能协调装置
技术领域
本发明涉及一种儿童教具，特别是一种儿童握筷智能协调装置。
背景技术
中国实用新型专利《一种儿童安全筷子》(CN200520045313)中公开了一种儿童安全筷子，在两根筷子的后部设置一用以分隔两根筷子的空心管状物，弹簧穿过空心管状物，使用时手指将筷子前部展开弹簧伸张，夹到食物后手指松开弹簧收缩使筷子前部合拢夹住食物，从而解决了儿童力量小的问题，但是该实用新型并不能指导儿童学会正确的握筷子姿势。
发明内容
为了解决儿童力量小，握筷子姿势不正确的问题，本发明提供了一种既省力又能指导儿童学会正确的握筷子姿势的装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种儿童握筷智能协调装置，至少包括掌部、安装在掌部上的外关节，以及驱动外关节动作的气动机构，掌部至少安装有三个以上分离的外关节，每个外关节上安装有对应的气动机构，气动机构至少包括气泵、气缸和连杆，气缸包括活塞杆、活塞和缸体，气缸通过调气阀与气泵连通，缸体下部的一侧铰接于连杆中部，连杆后端铰接于掌部上，外关节至少包括中空的后指节和前指节，活塞杆前端铰接于后指节一端，后指节另一端铰接于前指节一端，电阻式位移传感器的滑片固装于气缸的缸体的侧面，电阻式位移传感器的电阻丝一端固装于后指节下部的侧面，电阻丝沿滑片滑动，掌部上设有微处理器，电阻式位移传感器连接于微处理器的输入端，气泵连接于微处理器的输出端。
而且，前指节尺寸小于后指节，前指节和后指节的铰接点位于两个指节相邻端的中部。
而且，连杆前端铰接于后指节一端。
而且，外关节侧面铰接有筷子，筷子以铰接点为转动轴相对于外关节运动。
而且，气泵内设置有保险丝。
而且，外关节的前指节和后指节内侧均覆有柔性材料。
而且，掌部表面覆有柔性材料。
而且，滑片设有与电阻丝横截面尺寸相同的孔，电阻丝套装在滑片的孔中且在孔中滑动。
本装置采用气动机构带动外关节运动，当儿童使用筷子时，微处理器判断儿童是握筷子的动作还是放筷子的动作后，改变各个气泵的功率从而带动各个外关节的后指节运行到相应的位置，这样可以协助儿童省力、方便的使用筷子；通过设定好握筷子时各个外关节的后指节位置，从而协调儿童握筷子的动作，指导儿童学会正确的握筷子姿势。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明气缸部位的结构示意图。
附图标记说明：1、掌部；2、外关节；3、气缸；4、连杆；5、气泵；6、微处理器；7、滑片；8、电阻丝；9、后指节；10、前指节。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
本发明结构示意图如图1所示，至少包括掌部1、安装在掌部上的外关节2，以及驱动外关节2动作的气动机构，掌部1至少安装有三个以上分离的外关节2，每个外关节2上安装有对应的气动机构，气动机构至少包括气泵5、气缸3和连杆4，气缸3包括活塞杆、活塞和缸体，气缸3通过调气阀与气泵5连通，缸体下部的一侧铰接于连杆4中部，缸体以铰接点为转动轴相对于连杆4运动，连杆4后端铰接于掌部1上，连杆4以铰接点为转动轴相对于掌部1运动。外关节2至少包括中空的后指节9和前指节10，活塞杆前端铰接于后指节9一端，后指节9以铰接点为转动轴相对于活塞杆运动，连杆4前端铰接于后指节9一端，后指节9以铰接点为转动轴相对于连杆4运动，后指节9另一端铰接于前指节10一端，前指节10和后指节9的铰接点位于两指节相邻端的中部，前指节10的尺寸略小于后指节9，当前指节10以铰接点为转动轴相对于后指节9运动时，前指节10的一部分会进入到后指节9的中空部位。
气缸3部位的结构示意图如图2所示，电阻式位移传感器的滑片7固装于气缸3的缸体侧面，电阻式位移传感器的电阻丝8一端固装于后指节9下部的侧面，滑片7设有与电阻丝8横截面尺寸相同的孔，电阻丝8套装在滑片7的孔中且可以在孔中滑动。电阻式位移传感器可以把电阻丝8进入滑片7的位移量转化成电信号利用无线技术传输给微处理器6。
掌部上设有微处理器6，气泵5连接于微处理器6的输出端，气泵5的输出功率和调气阀的承压能力均设定了极限值，用以确保气缸3的气压不会对儿童造成伤害，气泵5内还设置有保险丝，当气泵5功率过大时保险丝熔断使气泵5停止工作，进一步确保了儿童的安全。
外关节2侧面的握筷处可以铰接筷子，筷子以铰接点为转动轴相对于外关节2运动，筷子上可以设置传感器，传感器把筷子与外关节2的距离转换为电信号利用无线技术传输给微处理器6。
因为手握筷子至少需要大拇指、食指和中指三个手指运动，所以本装置至少有三个以上分离的外关节2，掌部1上也设有与外关节2数量相同的铰接点。
使用时，儿童把手指套入到本装置的外关节2内，当儿童用手指做出握筷子的动作后，各个外关节2的位置发生变化，各个气缸3旁的电阻式位移传感器和筷子上的传感器把各个外关节2的运动状态和筷子与各个外关节2的距离转换为电信号传输给微处理器6进行处理，微处理器6处理后做出握筷子的判断，改变各个气泵5的功率，各个气泵5通过调气阀改变各个气缸3内的气压，各个气缸3内的气压变化会使各个活塞杆的位置进行相应变化，各个活塞杆带动各个后指节9运动，当各个后指节9运动到设定好的握筷位置时，完成握筷的动作，儿童可用手指调节各个前指节10的位置；当儿童用手指做出放筷子的动作后，各个外关节2的位置发生变化，各个气缸3旁的电阻式位移传感器和筷子上的传感器把各个外关节2的运动状态和筷子与各个外关节2的距离转换为电信号传输给微处理器6进行处理，微处理器6处理后做出放筷子的判断，改变各个气泵5的功率，各个气泵5通过调气阀改变各个气缸3内的气压，各个气缸3内的气压变化会使各个活塞杆的位置进行相应变化，各个活塞杆带动各个后指节9运动，当各个后指节9运动到设定好的放筷子位置时，完成放筷子的动作。
微处理器6判断儿童是握筷子的动作还是放筷子的动作后，改变各个气泵5的功率从而带动各个外关节2的后指节9运行到相应的位置，这样可以协助儿童省力、方便的使用筷子；通过设定好握筷子时各个外关节2的后指节9位置，从而协调儿童握筷子的动作，指导儿童学会正确的握筷子姿势。
外关节2的前指节10和后指节9内侧以及掌部1表面均覆有柔性材料，柔性材料可以是海绵，使儿童使用起来更加舒适。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种儿童握筷智能协调装置，其特征在于：至少包括掌部、安装在掌部上的外关节，以及驱动外关节动作的气动机构，掌部至少安装有三个以上分离的外关节，每个外关节上安装有对应的气动机构，气动机构至少包括气泵、气缸和连杆，气缸包括活塞杆、活塞和缸体，气缸通过调气阀与气泵连通，缸体下部的一侧铰接于连杆中部，连杆后端铰接于掌部上，外关节至少包括中空的后指节和前指节，活塞杆前端铰接于后指节一端，后指节另一端铰接于前指节一端，电阻式位移传感器的滑片固装于气缸的缸体的侧面，电阻式位移传感器的电阻丝一端固装于后指节下部的侧面，电阻丝沿滑片滑动，掌部上设有微处理器，电阻式位移传感器连接于微处理器的输入端，气泵连接于微处理器的输出端。
2.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述前指节尺寸小于后指节，前指节和后指节的铰接点位于两个指节相邻端的中部。
3.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述连杆前端铰接于后指节一端。
4.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述外关节侧面铰接有筷子，筷子以铰接点为转动轴相对于外关节运动。
5.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述气泵内设置有保险丝。
6.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述外关节的前指节和后指节内侧均覆有柔性材料。
7.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述掌部表面覆有柔性材料。
8.根据权利要求1所述的儿童握筷智能协调装置，其特征在于:所述滑片设有与电阻丝横截面尺寸相同的孔，电阻丝套装在滑片的孔中且在孔中滑动。
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