CN107283403B - 一种上肢外骨骼机械助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种上肢外骨骼机械助力装置，它涉及仿生结构的机器人领域，右肢大臂的下端与右肢小臂通过长螺栓固定连接，长螺栓的一端套设有同步小齿形轮，并通过第一螺母和第一垫片固定，联动轴的左端设置有棘轮，棘轮的下方设置有棘轮座，联动轴的左端底部通过连接片与左大臂固定连接，三角架的下端设置有伸缩管，并通过螺栓、第二螺母和第二垫片固定，伸缩管的上端与三角架的连接处设置有弹簧，伸缩管的下端套设有轴承，轴承上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座上。它不仅可以保证商品的安全搬运，而且可以大大减轻搬运过程中手臂的劳动强度，具有成本低、操作方便和功能实用等特点，有很好的市场推广价值。

Description

一种上肢外骨骼机械助力装置
技术领域：
本发明涉及一种上肢外骨骼机械助力装置，属于仿生结构的机器人技术领域。
背景技术：
外骨骼技术是一种可穿戴式机器人技术，模仿生物界的外骨骼开发的一种新型机电一体化装置，可穿戴在操作者的身体外部，为操作者提供了诸如保护、身体支撑、运动辅助等功能。
外骨骼的驱动大多数采用电机或液压方式完成，只有少数采用气压方式驱动，且主要见于医疗康复治疗等轻载应用场合。电机驱动的不足之处在于功率/质量比较小，有限重量的电机难以承担较大负荷。液压驱动的缺点，主要在于泄漏问题、系统工作效率较低及系统成本高。气压驱动方式，虽然具有工作介质对环境和人体友好，元器件重量轻、价格便宜等优点，但由于常规的气缸执行器与液压缸相比功率/体积质量比远远不如，无法满足有较大负荷要求但安装空间有限、对轻便性要求较高的外骨骼助力系统的需要，没能得到广泛应用。
发明内容：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种上肢外骨骼机械助力装置。
本发明的一种上肢外骨骼机械助力装置，它包含三角架、联动轴、轴承、同步大齿形轮、右肢大臂、右肢小臂、长螺栓、同步小齿形轮、第一螺母、第一垫片、棘轮、棘轮座、连接片、左大臂、伸缩管、螺栓、第二螺母、第二垫片、弹簧、轴承、底座，三角架的上方设置有联动轴，联动轴的两端分别安装有轴承，且两端的轴承设置在三角架上端的轴套上，联动轴的右端安装有同步大齿形轮，右肢大臂的上端与联动轴的右端固定连接，右肢大臂的下端与右肢小臂通过长螺栓固定连接，长螺栓的一端套设有同步小齿形轮，并通过第一螺母和第一垫片固定，联动轴的左端设置有棘轮，棘轮的下方设置有棘轮座，联动轴的左端底部通过连接片与左大臂固定连接，三角架的下端设置有伸缩管，并通过螺栓、第二螺母和第二垫片固定，伸缩管的上端与三角架的连接处设置有弹簧，伸缩管的下端套设有轴承，轴承上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座上。
本发明的有益效果：它结构设计合理，安装简单，使用方便，该装置以三角架为主支撑结构，在其上部通过联动轴安装左右支臂，将手臂受力转移至腹部与背部，机构设置符合人机工程，穿戴舒适，主要用于帮助快递员完成载运和搬运物品等工作，不仅可以保证商品的安全搬运，而且可以大大减轻搬运过程中手臂的劳动强度，具有成本低、操作方便和功能实用等特点，有很好的市场推广价值。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图。
1-三角架；2-联动轴；3-轴承；4-同步大齿形轮；5-右肢大臂；6-右肢小臂；7-长螺栓；8-同步小齿形轮；9-第一螺母；10-第一垫片；11-棘轮；12-棘轮座；13-连接片；14-左大臂；15-伸缩管；16-螺栓；17-第二螺母；18-第二垫片；19-弹簧；20-轴承；21-底座。
具体实施方式：
如图1，图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含三角架1、联动轴2、轴承3、同步大齿形轮4、右肢大臂5、右肢小臂6、长螺栓7、同步小齿形轮8、第一螺母9、第一垫片10、棘轮11、棘轮座12、连接片13、左大臂14、伸缩管15、螺栓16、第二螺母17、第二垫片18、弹簧19、轴承20、底座21，三角架1的上方设置有联动轴2，联动轴2的两端分别安装有轴承3，且两端的轴承3设置在三角架1上端的轴套上，联动轴2的右端安装有同步大齿形轮4，右肢大臂5的上端与联动轴2的右端固定连接，右肢大臂5的下端与右肢小臂6通过长螺栓7固定连接，长螺栓7的一端套设有同步小齿形轮8，并通过第一螺母9和第一垫片10固定，联动轴2的左端设置有棘轮11，棘轮11的下方设置有棘轮座12，联动轴2的左端底部通过连接片13与左大臂14固定连接，三角架1的下端设置有伸缩管15，并通过螺栓16、第二螺母17和第二垫片18固定，伸缩管15的上端与三角架1的连接处设置有弹簧19，伸缩管15的下端套设有轴承20，轴承20上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座21上。
本具体实施方式通过将棘轮11固定于联动轴2上，棘爪由拉线控制器控制，搬重物时，棘爪松开，搬起重物到合适位置时，棘爪卡紧棘轮11，可以使手臂固定在该位置，从而释放手臂承重。
本具体实施方式在安装时，通过将底座21通过螺栓与腰带固定，背带上端与三角架1的支撑杆紧固，下端与护腰带紧固连接。
本具体实施方式结构设计合理，安装简单，使用方便，该装置以三角架为主支撑结构，在其上部通过联动轴安装左右支臂，将手臂受力转移至腹部与背部，机构设置符合人机工程，穿戴舒适，主要用于帮助快递员完成载运和搬运物品等工作，不仅可以保证商品的安全搬运，而且可以大大减轻搬运过程中手臂的劳动强度，具有成本低、操作方便和功能实用等特点，有很好的市场推广价值。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种上肢外骨骼机械助力装置，其特征在于：它包含三角架(1)、联动轴(2)、轴承(3)、同步大齿形轮(4)、右肢大臂(5)、右肢小臂(6)、长螺栓(7)、同步小齿形轮(8)、第一螺母(9)、第一垫片(10)、棘轮(11)、棘轮座(12)、连接片(13)、左大臂(14)、伸缩管(15)、螺栓(16)、第二螺母(17)、第二垫片(18)、弹簧(19)、轴承(20)、底座(21)，三角架(1)的上方设置有联动轴(2)，联动轴(2)的两端分别安装有轴承(3)，且两端的轴承(3)设置在三角架(1)上端的轴套上，联动轴(2)的右端安装有同步大齿形轮(4)，右肢大臂(5)的上端与联动轴(2)的右端固定连接，右肢大臂(5)的下端与右肢小臂(6)通过长螺栓(7)固定连接，长螺栓(7)的一端套设有同步小齿形轮(8)，并通过第一螺母(9)和第一垫片(10)固定，联动轴(2)的左端设置有棘轮(11)，棘轮(11)的下方设置有棘轮座(12)，联动轴(2)的左端底部通过连接片(13)与左大臂(14)固定连接，三角架(1)的下端设置有伸缩管(15)，并通过螺栓(16)、第二螺母(17)和第二垫片(18)固定，伸缩管(15)的上端与三角架(1)的连接处设置有弹簧(19)，伸缩管(15)的下端套设有轴承(20)，轴承(20)上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座(21)上。
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