CN112548988A - 一种作战辅助机械手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作战辅助机械手臂，针对士兵在执行作战任务时，长时间握枪容易疲劳以及射击准确度降低问题提出一种解决方案，系统不仅可以在射击时承担枪重稳定枪支，而且还可以悬挂防护盾牌等防护装备保护士兵免受伤害。技术方案的要点是:系统四段碳纤维框架通过铰链相连接、其中两段单板框架通过端部连接板同作战背心或者固定腰带相连接，其他两段双板框架通过两段单板框架从躯体侧边连接置于穿戴人员身体前端，其中重点是双板框架内部设置受力弹簧通过弹簧弹力承载负载，弹簧弹力可通过端部调节棘轮进行调节以适应不同负载，棘轮结构可通过方向开关实现正反双向调节，在承载末端设置阻尼机构，防止士兵在进行瞄准时因摆动幅度过大而反复调节。

Description

一种作战辅助机械手臂

技术领域

本发明属于机械臂技术领域,尤其涉及一种作战辅助机械手臂。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的高科技武器装备不断得到应用，然而新技术新装备的应用无疑给士兵提出了新的要求，士兵的负重不断增加，所操控的装备不断增多，尤其在越来越复杂的战争形势下，士兵不但承受巨大的心理压力，还要承受长时间机动所带来的疲劳，这对士兵的作战效能带来了较大的影响。

目前针对士兵的单兵辅助机械装备主要研究方向为单兵外骨骼系统，系统一般由液压或者电机驱动，穿戴于士兵下肢或者全身，虽然系统能够提高士兵的力量并减轻士兵长时间行军的疲劳，但是因系统复杂且在人机的协同性以及小型化等方面还存在众多技术难题，相关的技术装备一直未得到实际的大规模应用。本发明基于成熟的机械技术，采用铰链结构以及弹簧结构提供一种辅助支撑装备，系统无需动力源，结构简单，本身重量轻，通过弹簧以及铰链结构将负载的重量传递到士兵腰部，减轻长时间握枪带来的疲劳感，并可辅助士兵进行瞄准以及防护，提高士兵的战斗力。

发明内容

为了解决士兵在进行作战行动时，双手易疲劳且操作装备较多的问题,本发明基于机械铰链以及弹簧受力原理,提供了一种结构简单、可靠性较高的辅助机械手臂。

本发明是通过以下技术方案实现的：固定板1通过铆接方式同穿戴人员的作战背心或者固定腰带相连接，连接板3通过铰链2同固定板1相连接，连接板6通过铰链4和铰链2以及铆钉5同连接板3相连接，受力支架9通过铰链结构8及铆钉同连接板6相连接，连接板3以及连接板6的作用为将铰链的承载端同穿戴人员的背部相连接，受力支架有两段，每段由两个支架9铰接而成，每个受力支架内部设置受力弹簧，端通过棘轮调解旋钮11进行预紧力的调节适应不同的负载需求，受力支架末端利用铰链结构8同负载支架14相连接并在其上端设置阻尼12，阻尼12连接模块13同负载进行连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:所有的结构通过铰链连接，且零件通用化程度较高，结构简单可靠；系统本身不需要动力源，通过自身弹簧提供受力支持，使用时间无限制；系统采用两段可调式负载框架，负载能力更大且适用范围更广；系统可支持站姿、跪资、卧姿等多种姿态，使用空间广泛。

附图说明

图1为系统总体结构图。

图2为腰部连接臂爆炸图。

图3为受力弹簧臂爆炸图。

图4为棘轮调节旋钮结构爆炸图。

图5为端部承载模块结构爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示,本发明包括: 固定板1、连接铰链2、连接板3、连接铰链4、铆钉5、连接板6、铆钉7、连接铰链8、受力支架9、弹簧10、棘轮调节旋钮11、阻尼12、连接模块13、负载支架14。如图2所示棘轮调节旋钮结构包括支架16、棘爪17、棘轮18、旋钮19以及方向开关20与弹簧22、外壳21所组成。

本发明具体工作过程如下:首先在固定板1的作用下将系统固定于穿戴人员背部的作战背心或者专用腰带之上，通过连接板3以及连接板6从穿戴人员侧面延伸至躯体前部，通过铰链结构8将两段由弹簧10以及受力支架9所组成的承载结构同连接板相连，置于身体正前端，在由两段承载支架9铰接组成的框架内部设置弹簧10，弹簧10可通过棘轮调解旋钮11实现预紧力的大小调节，通过两段承载支架的共同作用实现对不同负载的承载作用，在机构末端设置由负载支架14、阻尼结构12以及连接模块13共同组成的负载连接模块，该模块可实现在水平面内的360度旋转，可实现与不同负载的连接。

本发明公开了一种作战辅助机械手臂。本机械臂基于铰链连接采用弹簧承载结构，主要由固定板、连接板、铰链、弹簧、棘轮调节旋钮、控制模块、负载连接模块等组成。在系统工作时，负载的重量施加于承载支架之上，并可根据负载的大小通过调节旋钮调节弹簧预紧力从而适应负载，负载所产生的力通过铰链传递至背部的固定板处，从而将力传递给躯干。整个系统由四段框架结构通过铰链连接而成，可实现在空间内的左右方向的角度调节以及上下方向的高度调节，可适应从卧姿到站姿的多种作战姿势。

Claims (6)

1.一种作战辅助机械手臂，其特征在于，整体由4段碳纤维框架通过铰链相连接组成，分为两段连接框架以及两段承载框架，在承载框架内部设置可调节弹簧并设置棘轮调节旋钮进行预紧力调节，在端部设置阻尼结构连接模块可连接多种武器装备，系统可适用于站姿、跪资及卧姿等多种姿态。

2.根据权利要求1所述作战辅助机械手臂其特征在于:系统由四段碳纤维框架通过铰链连接组成，铰链为轻质航空铝材，其中两段起到连接作用，两段起到承载作用，系统结构轻、强度高。

3.根据权利要求1所述作战辅助机械手臂其特征在于:在两段承载框架内部设置受力弹簧，并通过棘轮结构进行预紧力调节，可适应不同负载要求，棘轮机构具有双向调节模式，即可增加弹簧预紧力也可实现减小预紧力。

4.根据权利要求1所述作战辅助机械手臂其特征在于:系统由两段双板框架结构配合进行承载，提高了其负载能力，系统在无负载时靠弹簧预紧力作用贴附于士兵前胸，避免给士兵产生干扰。

5.根据权利要求1所述作战辅助机械手臂其特征在于:在铰链末端设置阻尼结构的承载模块，同时末端采用螺钉固定于支架之上，可根据负载的不同更换不同的支架模块。

6.根据权利要求1所述作战辅助机械手臂其特征在于:系统通过末端固定板固定于士兵作战背心之上，也可通过专用腰带固定于士兵腰部，系统可满足士兵站姿、卧姿等多种姿态，系统可安装于身体左右两侧，满足不同用手习惯的需求。

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