CN108926460A - 仿生机械手及传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生机械手及传动机构，其技术方案要点是包括连杆装置、仿生机械手、驱动电机、活动关节机构、以及架体，所述驱动电机和所述连杆装置分别设置于所述架体上，所述连杆装置的输出端与仿生机械手相连接，用以带动仿生机械手对需要按摩的部位进行按摩，所述活动关节结构安装在连杆装置和仿生机械手之间。本发明的仿生机械手及传动机构实现对需要按摩的位置进行按摩，操作简单、使用方便，并且相对于人工按摩成本更低。

Description

仿生机械手及传动机构

技术领域

本发明涉及一种仿生机械手及传动机构。

背景技术

目前大多数的白领、电脑程序员患有颈椎病，以及目前日益增长的残疾人、脑血栓、风瘫疾病人群需要进行康复理疗,按摩是一种比较好的康复理疗方式，现有技术中一般采用人工的按摩方式进行按摩，但是人工按摩成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种实现对需要按摩的位置进行按摩，操作简单、使用方便，并且相对于人工按摩成本更低的仿生机械手及传动机构。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种仿生机械手及传动机构，包括连杆装置、仿生机械手、驱动电机、活动关节机构、以及架体，所述驱动电机和所述连杆装置分别设置于所述架体上，所述连杆装置的输出端与仿生机械手相连接，用以带动仿生机械手对需要按摩的部位进行按摩，所述活动关节结构安装在连杆装置和仿生机械手之间。

本发明进一步设置为：所述活动关节机构包括固定板、悬臂、卡扣、所述固定板包括相同形状大小的左固定板和右固定板，左固定板和右固定板呈对称设置，所述悬臂设置在左固定板和右固定板之间，所述左固定板上设置有第一通孔，所述悬臂上设置有与第一通孔形状大小相同的第二通孔，所述有固定板上设置有第三通孔，所述第三通孔的孔径小于第一通孔的孔径，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔之间以同一圆心依次排列连通，所述卡扣包括销轴和弹簧，所述销轴位于第二通孔的一端的截面直径与第二通孔的孔径相配合，销轴位于第三通孔的的一端的截面直径与第三通孔的孔径相配合，所述弹簧安装在销轴远离左固定板的一端与右固定板之间。

本发明进一步设置为：所述防身机械手包括手指、按摩触头、连接件、连接体以及导向装置，所述连接体的两侧分别设置有一所述手指，两所述手指的上端分别与所述连接体的两侧相铰接，两所述手指的中部由连接件连接，所述连接件、手指以及连接块构成虎口结构，所述连接件的下侧设置有多个按摩触头，所述按摩触头沿所述连接件的长度方向设置，所述连接件的长度可调，所述连接体的上端与所述导向装置相连接，两所述手指的上端由弹性件连接，由弹性件将两手指撑开。

本发明进一步设置为：所述销轴远离左固定板的一端端面设有螺母，所述螺母与销轴该端端面之间设置有垫片，所述垫片的直径大于弹簧的端面之间，包括有依次贯穿左固定板、悬臂和右固定板的固定通孔，所述固定通孔内设置有铆钉，所述销轴远离左固定板的一端端面上设置有螺纹孔，所述螺母的螺纹端与螺纹孔相配，所述垫片通过螺母固定在销轴上。

本发明进一步设置为：所述连接件包括多个连接条，多个所述连接条并排设置，位于两侧的连接条的端部与手指铰接连接，相邻的两连接条相铰接连接。

本发明进一步设置为：所述按摩触头包括触头本体、弹簧一以及螺钉，所述螺钉的一端设置于触头本体内并与所述触头本体滑动连接，所述弹簧一设置于螺钉上，弹簧一的两端分别与触头本体的上部和螺钉一的端部相抵接。

本发明进一步设置为：所述手指上部的内侧设置有凹槽，所述弹性件为弹簧片，所述弹簧片设置于所述凹槽内。

本发明进一步设置为：所述导向装置包括弹簧轴、弹簧二以及导向连接块，所述弹簧轴的一端设置于连接体的上端，另一端贯穿所述导向连接块，所述弹簧二设置于所述弹簧轴上。

本发明进一步设置为：所述连杆装置包括丝杆、滚轮、一级连杆、拉杆、二级连杆、二级顶端滚子、以及活动关节，其中，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出端相连接，所述滚轮设置于一级连杆的一端，并且所述滚轮与所述丝杆的外侧壁相抵接，所述滚轮与一级连杆转动连接，所述一级连杆的另一端与拉杆的一端相连接，所述拉杆与所述架体滑动连接，所述拉杆沿所述架体横向滑动连接，所述拉杆的另一端与二级连杆的一端相铰接连接，二级连杆的中部与架体铰接连接，所述拉杆的两端分别与一级连杆和二级连杆垂直设置，所述二级连杆的另一端设置有二级顶端滚子，所述活动关节设置于所示，所述活动关节的一端设置有凹槽，所述二级顶端滚子设置于凹槽内，活动关节设置有凹槽的一端与架体铰接连接，所述活动关节的另一端与悬壁的端部固定连接，所述悬壁的另一端与导向连接块固定连接，所述丝杆相对于滚轮处设置有弧形面，使滚轮产生偏移量。

本发明进一步设置为：所述一级连杆的末端连接有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与一级连杆连接，另一端与架体固定连接，所述螺杆的两侧分别设置有一连杆装置。

本发明具有下述优点：在使用时，通过驱动电机带动连杆装置运动，连杆装置带动仿生机械手工作，对人体进行按摩，实现对需要按摩的位置进行按摩，操作简单、使用方便，并且相对于人工按摩成本更低，通过卡扣实现悬臂弯曲和伸展的动作，能够在保证人体就位后不会受到悬臂的影响，能够更方便的使用，达到更加人性化的设计，左右固定板主要起的是一个整体支撑固定的作用，能保证悬臂在运动中能更好地定位，能与卡扣的配合更加紧密可靠，卡扣主要起到定位作用，它与左右固定板配合，在卡扣拉开时，卡扣的销轴与悬臂配合，两者间隙配合使得悬臂能够弯曲和伸展，弹簧主要起到复位作用，通过弹簧本身的张力来实现卡扣的复位，当人拉开卡扣弹簧受力小端与悬臂配合，当人体就位以后松开卡扣弹簧不再受力，就能通过弹簧实现卡扣的伸展固定，铆钉主要起到连接作用，用来保证左右固定板的平行和相互配合的要求， 能够更好地保证悬臂运动的稳定。

附图说明

图1为本发明仿生机械手及传动机构的仿生机械手的结构示意图一；

图2为本发明仿生机械手及传动机构的按摩触头的结构示意图；

图3为本发明仿生机械手及传动机构的仿生机械手的结构示意图二；

图4为本发明仿生机械手及传动机构的主视图结构示意图；

图5为本发明仿生机械手及传动机构的活动关节机构的结构示意图；

图6为本发明仿生机械手及传动机构的活动关节机构的局部剖视图。

图中：100、仿生机械手；1、手指；11、凹槽；2、按摩触头；21、触头本体；22、弹簧一；23、螺钉；3、连接件；31、连接条；4、连接体；5、导向装置；51、弹簧轴；52、弹簧二；53、键槽；6、导向连接块；61、穿钉；7、弹簧片；200、连杆装置；201、丝杆；202、滚轮；203、一级连杆；204、拉杆；205、二级连杆；206、二级顶端滚子；207、活动关节；208、悬臂；209、复位弹簧；300、驱动电机；400、左固定板；401、第一通孔；402、第二通孔；403、第三通孔；404、销轴；405、弹簧；406、螺母；407、垫片；408、铆钉；409、固定通孔；410、螺纹孔；411、右固定板。

具体实施方式

参照图1至6所示，本实施例的一种仿生机械手及传动机构，包括连杆装置、仿生机械手、驱动电机、活动关节机构、以及架体，所述驱动电机和所述连杆装置分别设置于所述架体上，所述连杆装置的输出端与仿生机械手相连接，用以带动仿生机械手对需要按摩的部位进行按摩，所述活动关节结构安装在连杆装置和仿生机械手之间。

如1和3图所示，仿生机械手100包括手指1、按摩触头2、连接件3、连接体4以及导向装置5，连接体4的两侧分别设置有一手指1，两手指1的上端分别与连接体4的两侧相铰接，两手指1的中部由连接件3连接，连接件3、手指1以及连接块构成虎口结构，连接件3的下侧设置有多个按摩触头2，按摩触头2沿连接件3的长度方向设置，连接件3的长度可调，连接体4的上端与导向装置5相连接，两手指1的上端由弹性件连接，由弹性件将两手指1撑开，在使用时，使两手指1的开口端朝向需要按摩的位置，然后，使两手指1的开口端既虎口处夹入需要按摩的位置，继续向下用力时连接件3与人体相接处，此时，人体对连接件3向上作用力，使连接件3弯曲，而两手指1的上端分别与连接体4的两侧相铰接，这样连接件3带动两手指1向内闭合，使弹性件收缩，从而使按摩触头2更好的与人体接触，通过控制导向装置5上下运动带动两手指1上下运动，而两手指1根据与人体接触的面积调节打开的大小，保证按摩触头2充分与人体接触，实现对需要按摩的位置进行按摩，操作简单、使用方便，并且相对于人工按摩成本更低，优选的，手指1上部的内侧设置有凹槽11，弹性件为弹簧片7，弹簧片7设置于凹槽11内，弹簧片7在凹槽11内能避免弹簧片7掉落，而弹簧片7的伸展和收缩来实现调节两手指1下端打开的大小，优选的，手指1下部的内侧也设置有按摩触头2，这样设置使手指1的下部的内侧也能进行按摩，使按摩的位置更加充分。

如图1所示，连接件3包括多个连接条31，多个连接条31并排设置，位于两侧的连接条31的端部与手指1铰接连接，相邻的两连接条31相铰接连接，这样设置当连接件3收到向上的力时，多个连接条31相互铰接从而弯曲，包覆需要按摩的位置。

如图2所示，按摩触头2包括触头本体21、弹簧一22以及螺钉23，螺钉23的一端设置于触头本体21内并与触头本体21滑动连接，弹簧一22设置于螺钉23上，弹簧一22的两端分别与触头本体21的上部和螺钉23一的端部相抵接，这样设置，当按摩触头2与人体接触后，人体对按摩触头2一个向上的力，从而使弹簧一22收缩，使螺钉23向触头本体21内的方向运动，而当减少按摩位置对触头本体21的力时，弹簧一22伸开，使螺钉23向触头本体21的外的方向运动，从而保证触头本体21始终与按摩位置相接处，提高按摩的质量。

如图1所示，导向装置5包括弹簧轴51、弹簧二52以及导向连接块6，弹簧轴51的一端设置于连接体4的上端，另一端贯穿导向连接块6，弹簧二52设置于弹簧轴51上，这样设置，通过导向连接块6的作用对弹簧轴51起到导向的作用，而弹簧二52起到缓冲的效果，优选的，弹簧轴51的上部设置有一键槽53，导向连接块6上设置有穿钉61，穿钉61穿过导向连接块6延伸至键槽53内，着怎样设置能避免弹簧轴51沿着导向连接块6发生转动而造成使用的不便。

如图4所示，连杆装置200包括丝杆201、滚轮202、一级连杆203、拉杆204、二级连杆205、二级顶端滚子206、以及活动关节207，其中，丝杆201的一端与驱动电机300的输出端相连接，滚轮202设置于一级连杆203的一端，并且滚轮202与丝杆201的外侧壁相抵接，滚轮202与一级连杆203转动连接，一级连杆203的另一端与拉杆204的一端相连接，拉杆204与架体滑动连接，拉杆204沿架体横向滑动连接，拉杆204的另一端与二级连杆205的一端相铰接连接，二级连杆205的中部与架体铰接连接，拉杆204的两端分别与一级连杆203和二级连杆205垂直设置，二级连杆205的另一端设置有二级顶端滚子206，活动关节207设置于所示，活动关节207的一端设置有凹槽11，二级顶端滚子206设置于设置于凹槽11内，活动关节207设置有凹槽11的一端与架体铰接连接，活动关节207的另一端与悬壁的端部固定连接，悬壁的另一端与导向连接块6固定连接，丝杆201相对于滚轮202处设置有弧形面，使滚轮202产生偏移量，在使用时，驱动电机300带动丝杆201转动，由于丝杆201相对于滚轮202处设置有弧形面，这样使滚轮202产生偏移量，滚轮202产生偏移量使以及连杆运动，一级连杆203的末端偏移，并将滚轮202产生的偏移量进行放大，一级连杆203带动拉杆204沿着架体横向运动，从而拉动二级连杆205转动，使二级连杆205末端的顶端滚子在凹槽11内横向滑动，使悬臂208带动仿生机械手100上下运动，而驱动电机300的往复运动使仿生机械手100往复的上下运动，对人体进行按摩，优选的，一级连杆203的末端连接有复位弹簧209，复位弹簧209的一端与一级连杆203连接，另一端与架体固定连接，通过复位弹簧209可以是滚轮202与螺杆始终相抵接，优选的，螺杆的两侧分别设置有一连杆装置200，这样设置可以实现对称的对人体的两侧进行按摩，提高按摩的效率。

如图5-6所示，所述活动关节机构包括固定板、悬臂208、卡扣、所述固定板包括相同形状大小的左固定板400和右固定板411，左固定板400和右固定板411呈对称设置，所述悬臂208设置在左固定板400和右固定板411之间，所述左固定板400上设置有第一通孔401，所述悬臂208上设置有与第一通孔401形状大小相同的第二通孔402，所述有固定板上设置有第三通孔403，所述第三通孔403的孔径小于第一通孔401的孔径，所述第一通孔401、第二通孔402和第三通孔403之间以同一圆心依次排列连通，所述卡扣包括销轴404和弹簧405，所述销轴404位于第二通孔402的一端的截面直径与第二通孔402的孔径相配合，销轴404位于第三通孔403的的一端的截面直径与第三通孔403的孔径相配合，所述弹簧405安装在销轴404远离左固定板400的一端与右固定板411之间。

如图6所示，所述销轴404远离左固定板400的一端端面设有螺母406，所述螺母406与销轴404该端端面之间设置有垫片407，所述垫片407的直径大于弹簧405的端面之间，包括有依次贯穿左固定板400、悬臂208和右固定板411的固定通孔409，所述固定通孔409内设置有铆钉408，所述销轴404远离左固定板400的一端端面上设置有螺纹孔410，所述螺母406的螺纹端与螺纹孔410相配，所述垫片407通过螺母406固定在销轴404上。

通过采用上述技术方案，通过卡扣实现悬臂208弯曲和伸展的动作，能够在保证人体就位后不会受到悬臂208的影响，能够更方便的使用，达到更加人性化的设计，左右固定板411主要起的是一个整体支撑固定的作用，能保证悬臂208在运动中能更好地定位，能与卡扣的配合更加紧密可靠，卡扣主要起到定位作用，它与左右固定板411配合，在卡扣拉开时，卡扣的销轴404与悬臂208配合，两者间隙配合使得悬臂208能够弯曲和伸展，弹簧405主要起到复位作用，通过弹簧405本身的张力来实现卡扣的复位，当人拉开卡扣弹簧405受力小端与悬臂208配合，当人体就位以后松开卡扣弹簧405不再受力，就能通过弹簧405实现卡扣的伸展固定，铆钉408主要起到连接作用，用来保证左右固定板411的平行和相互配合的要求， 能够更好地保证悬臂208运动的稳定。

拉动卡扣将悬臂208向外翻转，人体就能就位，当人体就位后，再次拉动卡扣，将悬臂208旋转回来，再松开卡扣，卡扣就能通过弹簧405自动复位锁紧悬臂208，使悬臂208实现伸展，从而实现正常运动。

利用弹簧405的张力来自动锁紧，保证了使用者操作的方便不需要过多的动作，就能达到我们的要求。当卡扣松开的时候通过左右固定板411来保证悬臂208的运动方向，使其不会对操作者产生安全问题，当卡扣锁紧时，它本身具有一个限位功能来保证悬臂208不会前后晃动，加上弹簧405的伸缩力，更是起到一个可靠的固定作用，更好地保证在设备运动中不会产生晃动变形等危害。该结构的设计虽然较为简单，但它的设计确是十分的巧妙的，不像市场上的关节机构那样需要复杂的结构，更是加工方便。该结构的灵感来自于平时的生活中类似一个插销的机构，用户在操作方面会很容易上手，这个活动关节的设计是为了保证用户在使用时更加方便的操作和更好地使用效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种仿生机械手及传动机构，其特征在于：包括连杆装置、仿生机械手、驱动电机、活动关节机构、以及架体，所述驱动电机和所述连杆装置分别设置于所述架体上，所述连杆装置的输出端与仿生机械手相连接，用以带动仿生机械手对需要按摩的部位进行按摩，所述活动关节结构安装在连杆装置和仿生机械手之间。

2.根据权利要求1所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述活动关节机构包括固定板、悬臂、卡扣、所述固定板包括相同形状大小的左固定板和右固定板，左固定板和右固定板呈对称设置，所述悬臂设置在左固定板和右固定板之间，所述左固定板上设置有第一通孔，所述悬臂上设置有与第一通孔形状大小相同的第二通孔，所述有固定板上设置有第三通孔，所述第三通孔的孔径小于第一通孔的孔径，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔之间以同一圆心依次排列连通，所述卡扣包括销轴和弹簧，所述销轴位于第二通孔的一端的截面直径与第二通孔的孔径相配合，销轴位于第三通孔的的一端的截面直径与第三通孔的孔径相配合，所述弹簧安装在销轴远离左固定板的一端与右固定板之间。

3.根据权利要求2所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述防身机械手包括手指、按摩触头、连接件、连接体以及导向装置，所述连接体的两侧分别设置有一所述手指，两所述手指的上端分别与所述连接体的两侧相铰接，两所述手指的中部由连接件连接，所述连接件、手指以及连接块构成虎口结构，所述连接件的下侧设置有多个按摩触头，所述按摩触头沿所述连接件的长度方向设置，所述连接件的长度可调，所述连接体的上端与所述导向装置相连接，两所述手指的上端由弹性件连接，由弹性件将两手指撑开。

4.根据权利要求2所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述销轴远离左固定板的一端端面设有螺母，所述螺母与销轴该端端面之间设置有垫片，所述垫片的直径大于弹簧的端面之间，包括有依次贯穿左固定板、悬臂和右固定板的固定通孔，所述固定通孔内设置有铆钉，所述销轴远离左固定板的一端端面上设置有螺纹孔，所述螺母的螺纹端与螺纹孔相配，所述垫片通过螺母固定在销轴上。

5.根据权利要求3所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述连接件包括多个连接条，多个所述连接条并排设置，位于两侧的连接条的端部与手指铰接连接，相邻的两连接条相铰接连接。

6.根据权利要求5所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述按摩触头包括触头本体、弹簧一以及螺钉，所述螺钉的一端设置于触头本体内并与所述触头本体滑动连接，所述弹簧一设置于螺钉上，弹簧一的两端分别与触头本体的上部和螺钉一的端部相抵接。

7.根据权利要求6所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述手指上部的内侧设置有凹槽，所述弹性件为弹簧片，所述弹簧片设置于所述凹槽内。

8.根据权利要求7所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述导向装置包括弹簧轴、弹簧二以及导向连接块，所述弹簧轴的一端设置于连接体的上端，另一端贯穿所述导向连接块，所述弹簧二设置于所述弹簧轴上。

9.根据权利要求8所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述连杆装置包括丝杆、滚轮、一级连杆、拉杆、二级连杆、二级顶端滚子、以及活动关节，其中，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出端相连接，所述滚轮设置于一级连杆的一端，并且所述滚轮与所述丝杆的外侧壁相抵接，所述滚轮与一级连杆转动连接，所述一级连杆的另一端与拉杆的一端相连接，所述拉杆与所述架体滑动连接，所述拉杆沿所述架体横向滑动连接，所述拉杆的另一端与二级连杆的一端相铰接连接，二级连杆的中部与架体铰接连接，所述拉杆的两端分别与一级连杆和二级连杆垂直设置，所述二级连杆的另一端设置有二级顶端滚子，所述活动关节设置于所示，所述活动关节的一端设置有凹槽，所述二级顶端滚子设置于凹槽内，活动关节设置有凹槽的一端与架体铰接连接，所述活动关节的另一端与悬壁的端部固定连接，所述悬壁的另一端与导向连接块固定连接，所述丝杆相对于滚轮处设置有弧形面，使滚轮产生偏移量。

10.根据权利要求9所述的仿生机械手及传动机构，其特征在于：所述一级连杆的末端连接有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与一级连杆连接，另一端与架体固定连接，所述螺杆的两侧分别设置有一连杆装置。