发明内容
本公开的实施例提出了手套的外骨骼装置。
第一方面,本公开的实施例提供了一种手套的外骨骼装置,该手套的外骨骼装置包括:主框架板,为与手掌对应的穿戴部分;至少两个手指外骨骼,手指外骨骼为与手指对应的穿戴部分;与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件,各可拆卸连接件穿过预设的过孔将各手指外骨骼与主框架板连接,其中,过孔沿预设方向的孔径尺寸大于可拆卸连接件的直径尺寸,以使可拆卸连接件在过孔内沿预设方向可移动。
在一些实施例中,至少两个手指外骨骼中包括至少一个掌指外骨骼,其中,掌指外骨骼为与掌指对应的穿戴部分,掌指外骨骼包括食指外骨骼、中指外骨骼、无名指外骨骼和小指外骨骼;各掌指外骨骼设有与可拆卸连接件对应的连接孔,主框架板设有过孔;各可拆卸连接件穿过主框架板上的过孔与掌指外骨骼中的连接孔连接,以使各可拆卸连接件将对应的掌指外骨骼固定连接在主框架板。
在一些实施例中,装置包括至少两个掌指外骨骼,主框架板中设有一个过孔;与各掌指外骨骼对应的可拆卸连接件穿过主框架板上设置的同一过孔分别与各掌指外骨骼中对应的连接孔连接。
在一些实施例中,主框架板中设有与每个掌指外骨骼对应的过孔;针对至少一个掌指外骨骼中的掌指外骨骼,与该掌指外骨骼对应的可拆卸连接件穿过与该掌指外骨骼对应的过孔与该掌指外骨骼中的连接孔连接。
在一些实施例中,至少两个手指外骨骼中包括拇指外骨骼,其中,拇指外骨骼为与拇指对应的穿戴部分;主框架板设有与可拆卸连接件的连接孔,拇指外骨骼设有过孔;与拇指外骨骼对应的可拆卸连接件穿过拇指外骨骼上的过孔与主框架板上的连接孔连接,以使可拆卸连接件将拇指外骨骼固定连接在主框架板。
在一些实施例中,拇指外骨骼中设有两个过孔,主框架板中设有两个分别与拇指外骨骼中的两个过孔对应的连接孔;与拇指外骨骼对应的两个可拆卸连接件分别穿过拇指外骨骼中设置的两个过孔与主框架板中对应的连接孔连接。
在一些实施例中,可拆卸连接件为螺丝,与可拆卸连接件对应的连接孔为螺纹孔。
在一些实施例中,手指外骨骼包括:摆杆,为与手指的近节指骨对应的穿戴部分;关节轴承,与摆杆连接,以使摆杆沿任意方向旋转摆动。
在一些实施例中,手指外骨骼还包括:位置信息采集结构,位于手指外骨骼靠近主框架板的一侧,用于采集手指外骨骼的位置信息。
在一些实施例中,装置还包括:主控板,与各手指外骨骼中的位置信息采集结构电连接,用于对各位置信息采集结构采集到的位置信息进行处理,生成用于控制手指外骨骼移动的控制信号。
在一些实施例中,所述手指外骨骼还包括固定连接件,用于将所述手指外骨骼固定到对应的手指。
本公开的实施例提供的手套的外骨骼装置,包括主框架板、至少两个手指外骨骼和与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件,从而使得可拆卸件穿过预设的过孔将各手指外骨骼与主框架板连接。本实施例公开的方案中可拆卸连接件可进行拆卸,过孔沿预设方向的孔径尺寸大于可拆卸连接件的直径尺寸,因此,可拆卸连接件拆卸后在过孔内沿预设方向可移动,从而使得各手指外骨骼之间的距离可以调节,手套的外骨骼装置可以更好的适用于用户,提高了用户体验。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1A示出了根据本公开的手套的外骨骼装置的一个实施例的结构示意图。在本实施例中,包括如图1A所示的手套的外骨骼装置100的手套为手部的可穿戴装置。上述手套的外骨骼装置100可以包括主框架板101、至少两个手指外骨骼和与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件。例如,手套的外骨骼装置100可以包括分别与五个手指对应的五个手指外骨骼102、103、104、105和106,以及分别与手指外骨骼102、103、104、105和106对应的可拆卸连接件,如图1A所示。
在本实施例中,上述主框架板101可以为与手掌对应的穿戴部分,如图1A或图1B所示,该主框架板101的形状与手掌的形状相适应,例如,主框架板101可以为如图1A或图1B所示的、投影为矩形的板状结构。当然,上述主框架板101还可以为如投影为梯形的板状结构等其他形状结构,这里没有唯一的限定。上述至少两个手指外骨骼可以包括与拇指对应的拇指外骨骼和与掌指对应的四个掌指外骨骼中的至少两个。例如,上述手套的外骨骼装置100可以包括拇指外骨骼102、和四个掌指外骨骼103、104、105和106,如图1A所示。
需要说明的是,上述各手指外骨骼通常需要连接到主框架板101上,从而可以实现手套的外骨骼装置100的可穿戴功能。现有技术,往往采用直接固定的方式将各手指外骨骼固定连接到主框架板101上。但是,由于用户存在男女、胖瘦、身高等区别,每个用户的手指间距也会存在一定的差异,现有的手指外骨骼的固定连接方式使得手套的外骨骼难以适用于所有用户。
在本实施例中,手套的外骨骼装置100还可以包括与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件。各手指外骨骼可以通过将可拆卸的可拆卸连接件与对应的连接孔连接的方式来将各手指外骨骼连接到主框架板101,如图1A所示,因此,各手指外骨骼相对于主框架板101为可拆卸的部件。
进一步地,手指外骨骼和/或主框架板101中可以设有过孔,与各手指的外骨骼对应的可拆卸连接件可以穿过预设的过孔后与对应的连接孔连接。需要说明的是,上述各过孔沿预设方向的孔径尺寸可以大于可拆卸连接件的直径尺寸。因此,针对任一手指外骨骼,拆卸与该手指外骨骼对应的可拆卸连接件后,该可拆卸连接件可以在对应的过孔内沿预设方向移动,即可以使得该手指外骨骼与主框架板101的相对位置可变,从而可以改变各手指外骨骼之间的距离。这里,可以根据手指外骨骼的待移动方向设置上述预设方向,例如,上述预设方向可以与如图1A所示的第一方向。
可以理解的是,用户在使用上述手套的外骨骼装置100之前,可以先确定相邻手指之间的距离。而后,根据所确定的距离调节上述装置100中相邻手指外骨骼之间的距离,从而使得手套的外骨骼装置100可以更好的适用于用户。
在本实施例的一些可选的实现方式中,手套的外骨骼装置100中的至少两个手指外骨骼可以包括至少一个掌指外骨骼,即手套的外骨骼装置100中可以包括食指外骨骼103、中指外骨骼104、无名指外骨骼105和小指外骨骼106中的至少一个。手套的外骨骼装置100还可以包括与食指外骨骼103对应的可拆卸连接件1031、与中指外骨骼104对应的可拆卸连接件1041、与无名指外骨骼105对应的可拆卸连接件1051和与小指外骨骼106对应的可拆卸连接件1061中的至少一个。
作为示例,手套的外骨骼装置100可以包括四个掌指外骨骼,如图1A和1B所示。其中,图1B示出了图1A中的手套的外骨骼装置的后视图。四个掌指外骨骼可以包括沿第一方向依次排列的食指外骨骼103、中指外骨骼104、无名指外骨骼105和小指外骨骼106。可以理解的是,食指外骨骼103可以为与食指对应的穿戴部分,中指外骨骼104可以为与中指对应的穿戴部分,无名指外骨骼105可以为与无名指对应的穿戴部分,小指外骨骼106可以为与小指对应的穿戴部分。此时,手套的外骨骼装置100可以包括食指外骨骼103对应的可拆卸连接件1031、与中指外骨骼104对应的可拆卸连接件1041、与无名指外骨骼105对应的可拆卸连接件1051和与小指外骨骼106对应的可拆卸连接件1061。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述手套的外骨骼装置100中的掌指外骨骼中可以设有连接孔,主框架板101中可以设有过孔1011,如图1A所示。因此,与各掌指外骨骼对应的可拆卸连接件可以穿过主框架板101上的过孔1011与对应的掌指外骨骼中的连接孔连接,从而使得各可拆卸连接件可以将对应的掌指外骨骼固定连接在主框架板101上。下面以手套的外骨骼装置100包括食指外骨骼103为例进行说明,针对食指外骨骼103,与该食指外骨骼103对应的可拆卸连接件1031可以穿过主框架板101上的过孔与食指外骨骼103中的连接孔连接,如图1B所示。可以理解的是,上述手套的外骨骼装置100中还可以包括四个掌指外骨骼103、104、105、106,如图1B所示。该实现方式中,在主框架板101开设过孔1011,在掌指外骨骼设置连接孔,使得掌指外骨骼可以通过改变其与主框架板101之间的相对位置来改变该掌指外骨骼与其他手指外骨骼之间的距离。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述装置100中可以包括至少两个掌指外骨骼,此时上述主框架板101中可以仅设有一个尺寸较大的过孔1011,如图1B所示。这里以装置100中包括四个掌指外骨骼103、104、105、106为例进行说明,与各掌指外骨骼103、104、105、106对应的可拆卸连接件1031、1041、1051、1061均可以穿过该过孔1011与各掌指外骨骼103、104、105、106中的连接孔连接,从而使得各可拆卸连接件1031、1041、1051、1061可以将对应的掌指外骨骼固定连接在主框架板1011,如图1B所示。该实现方式仅需设置一个过孔1011即可以使得多个掌指外骨骼均可移动,节省了手套的外骨骼装置的生产工序,降低了手套的外骨骼装置的生产成本。
在本实施例的一些可选的实现方式中,针对装置100中的每个掌指外骨骼,上述主框架板101中可以为每个掌指外骨骼设置对应的过孔。这里以装置100中包括四个掌指外骨骼103、104、105、106为例进行说明,主框架板100中可以设有四个过孔(未示出),并且四个过孔可以分别为沿第一方向依次排列的第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔。具体地,与上述食指外骨骼103对应的可拆卸连接件1031可以穿过上述第一过孔与食指外骨骼103中的连接孔连接,与上述中指外骨骼104对应的可拆卸连接件1041可以穿过上述第二过孔与中指外骨骼104中的连接孔连接,与上述无名指外骨骼105对应的可拆卸连接件1051穿过上述第三过孔与无名指外骨骼105的连接孔连接,与上述小指外骨骼106对应的可拆卸连接件1061穿过第四过孔与小指外骨骼106的连接孔连接。该实现方式,可以使得各掌指外骨骼在指定范围内调节其与相邻掌指外骨骼之间的距离,避免出现掌指外骨骼距离调节过度的问题。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述手套的外骨骼装置100中可以包括拇指外骨骼102。上述拇指外骨骼102可以为与大拇指对应的穿戴部分。上述主框架板101中可以设有连接孔,拇指外骨骼102设有过孔1022,如图1A所示。与该拇指外骨骼102对应的可拆卸连接件1021可以穿过该拇指外骨骼102上的过孔1022与主框架板101上的连接孔连接,从而可以使得可拆卸连接件1021可以将拇指外骨骼102固定连接在主框架板101上,如图1A所示。在该实现方式中,拇指外骨骼102与主框架板101的连接方式不同于掌指外骨骼与主框架板101的连接方式,可以使得拇指外骨骼101更好的模拟拇指的与手掌的运动关系,提高了手套的外骨骼装置100的实用性。可以理解的是,拇指外骨骼102与主框架板101还可以采用与上述各掌指外骨骼与主框架板101相同的连接方式进行连接,即,将与拇指外骨骼102对应的可拆卸连接件1021穿过主框架板101中开设的过孔与拇指外骨骼102中的连接孔连接,或者指外骨骼102与主框架板101还可以采用其他方式进行连接,这里没有唯一的限定。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述拇指外骨骼102中可以设有两个过孔1022,如图1A所示,上述主框架板101中设有两个与拇指外骨骼102中的两个过孔1021对应的连接孔。手套的外骨骼装置100中可以包括两个与拇指外骨骼102对应的可拆卸连接件1021。具体地,与上述拇指外骨骼102对应的两个可拆卸连接件1021可以分别穿过拇指外骨骼102中设置的两个过孔1022与上述主框架板101中对应的连接孔连接,如图1A所示。进一步地,上述两个过孔1022可以沿第一方向排列,如图1A所示。该实现方式中,装置100采用两个可拆卸连接件和两个过孔连接拇指外骨骼102和主框架板101,这可以防止用户在使用手套的外骨骼装置100时出现拇指外骨骼102出现旋转的问题,提高了手套的外骨骼装置100的稳定性。
在本实施例的一些可选的实现方案中,与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件可以为螺丝,连接孔可以为螺纹孔。螺丝与对应的螺纹孔连接后可以进行拆卸,从而使得装置100中各手指外骨骼之间的距离可调节。可以理解的是,上述可拆卸连接件还可以为其他零件,这里没有唯一限定。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述手套的外骨骼装置100还可以包括位置信息采集结构107,如图1A所示。位置信息采集结构107通常位于手指外骨骼靠近主框架板101的一侧,如图1A所示。上述位置信息采集结构107可以用于采集各手指外骨骼的位置信息。可以理解的是,上述手套的外骨骼装置100中位置信息采集结构107的数目可以与手指外骨骼的数目相同。例如,装置100可以包括五个位置信息采集结构107,且五个位置信息采集结构107可以分别与各手指外骨骼102、103、104、105和106对应设置,如图1A和1B所示,各位置信息采集结构107可以采集与其对应的手指外骨骼的位置信息。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述手套的外骨骼装置100还可以包括主控板108,如图1A所示。进一步地,上述主控板108可以与各手指外骨骼中的位置信息采集结构107电连接,因此,主控板108可以从各位置信息采集结构107获取手指外骨骼的位置信息。而后,主控板108可以对所获取的位置信息进行处理分析,从而可以生成用于控制各手指外骨骼移动的控制信号。上述主控板108可以通过螺丝1081固定在主框架板101上,如图1A所示。可以理解的是,上述主控板108还可以设置在装置100的其他位置处,这里没有唯一的限定。
本申请的上述实施例所公开的手套的外骨骼装置100,包括主框架板101、至少两个手指外骨骼和与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件,从而使得可拆卸件穿过预设的过孔将各手指外骨骼与主框架板连接。本实施例公开的方案中可拆卸连接件可拆卸,过孔沿预设方向的孔径尺寸大于可拆卸连接件的直径尺寸,因此,可拆卸连接件拆卸后在过孔内沿预设方向可移动,从而使得各手指外骨骼之间的距离可以调节,手套的外骨骼装置100可以更好的适用于用户,提高了用户体验。
接下来,请继续参考图2A,其示出了根据本公开的手套的外骨骼装置的另一个实施例的结构示意图200。在本实施例中,手套的外骨骼装置200可以包括主框架板201、至少两个手指外骨骼、分别与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件。需要说明的是,上述各手指外骨骼中可以包括关节轴承。为了清楚地显示各手指外骨骼中的关节轴承,以装置200中的至少两个手指外骨骼中包括食指外骨骼为例,如图2A所示。图2A中示出了手指外骨骼中的食指外骨骼203、与食指外骨骼203对应的可拆卸连接件2031、过孔2011以及食指外骨骼203中的关节轴承2032。需要说明的是,手套的外骨骼装置200中的其他手指外骨骼的结构和连接关系与图2A中的食指外骨骼的结构和连接关系相同或相似。
在本实施例中,上述主框架板201可以为与手掌对应的穿戴部分,如图2A所示,该主框架板201的形状与手掌的形状相适应,例如,主框架板201可以为如图2A所示的、投影为矩形的板状结构。当然,上述主框架板201还可以为如投影为梯形的板状结构等其他形状结构,这里没有唯一的限定。上述手指外骨骼为与手指对应的穿戴部分。具体地,上述手指外骨骼可以包括拇指外骨骼(未示出)、和四个掌指外骨骼中的至少两个。其中,四个掌指外骨骼可以包括沿第一方向依次排列的食指外骨骼203、中指外骨骼(未示出)、无名指外骨骼(未示出)和小指外骨骼(未示出)。具体地,上述拇指外骨骼可以为与大拇指对应的穿戴部分,食指外骨骼203可以为与食指对应的穿戴部分,中指外骨骼可以为与中指对应的穿戴部分,无名指外骨骼可以为与无名指对应的穿戴部分,小指外骨骼可以为与小指对应的穿戴部分。
在本实施例中,上述装置200中的各手指外骨骼需要连接到主框架板201上,从而可以实现手套的外骨骼装置200的可穿戴功能。需要说明的是,本实施例中的各手指外骨骼可以通过与其对应的可拆卸连接件连接到主框架板201。例如,如图2A所示,食指外骨骼203可以通过与食指外骨骼203对应的可拆卸连接件2031连接到主框架板201。进一步地,针对任一手指外骨骼,将与其对应的可拆卸连接件拆卸可以实现该手指外骨骼相对于主框架板101的拆卸。例如,这里可以通过拆卸图2A中所示的可拆卸连接件2031,将食指外骨骼203从主框架板201上拆卸。
进一步地,与各手指外骨骼对应的可拆卸连接件可以穿过预设的过孔后与对应的连接孔连接。例如,与食指外骨骼203对应的可拆卸连接件2031可以穿过预先设置在主框架板201上的过孔2011与食指外骨骼203中的连接孔连接,如图2A所示,从而实现将食指外骨骼203与主框架板201连接。需要说明的是,上述各过孔沿预设方向的孔径尺寸大于可拆卸连接件的直径尺寸,因此,针对任一手指外骨骼,拆卸与该手指外骨骼对应的可拆卸连接件后,该可拆卸连接件可以在对应的过孔内沿预设方向移动,从而可以改变各手指外骨骼之间的距离。这里,可以根据手指外骨骼待移动方向设置上述预设方向。例如,如图2A所示的可拆卸连接件2031拆卸后可在过孔2011内沿预设方向移动,从而可以改变食指外骨骼203与其他指外骨骼之间的距离。
在本实施例中,每个手指外骨骼可以包括关节轴承。关节轴承也可称为鱼眼关节轴承或鱼眼轴承。例如,如图2A所示,食指外骨骼203中可以包括关节轴承2032。关节轴承可以为一种球面滑动轴承,其主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成,将关节轴承的内圈固定后,外圈可以沿任意方向转动。进一步地,每个手指外骨骼还可以包括摆杆。例如,如图2A所示,食指外骨骼203中可以包括摆杆2033。摆杆为可以与手指的近节指骨对应的穿戴部分,摆杆可以与关节轴承连接,从而使得摆杆可以沿任意方向旋转。因此,在手指外骨骼中设置关节轴承可以使得手指外骨骼不仅可以在与手掌垂直的面运动,还可以在与手掌平行的面运动,即手指外骨骼可以沿手指张开、合并的方向运动。例如,如图2A所示,食指外骨骼203中设置的关节轴承2032和摆杆2033,使得食指外骨骼2031可以沿手指张开、合并的方向移动。由此可见,与现有的手套的外骨骼相比,上述手套的外骨骼装置200的自由度更高,除了具备手指上下移动的自由度等,还具有手指张开、合并方向的自由度。
本申请的上述实施例提供的手套的外骨骼装置200,与手套的外骨骼装置100相比,本实施例中的手套外骨骼装置200在各手指外骨骼中设置关节轴承,从而使得各手指外骨骼不仅可以在与手掌垂直的面运动,还可以在与手掌平行的面运动,增加了手指外骨骼的自由度的数目,进一步提高了手套的外骨骼装置的适用性。
在本实施例中,用户在穿戴本实施例公开的装置200时,装置200中的手指外骨骼在与手指连接时,手指外骨骼中的固定连接件204可以将其固定在对应的手指上,如图2B所示,该固定连接件可以使得手指外骨骼中的指部连接板能够更好地适应手指的形状,更紧密地贴合于手指上。图2B示出了本实施例中的手套外骨骼装置在手部的穿戴示意图。具体地,指部连接板的沿手背宽度方向的两端可以分别设有通孔205,如图2B所示,以进一步方便例如粘结件的固定连接件设置。因此,在安装固定连接件时,固定连接件例如可以依次穿过位于指部连接板沿手背宽度方向两端的通孔205,实现固定连接件与指部连接板的连接。这里以固定连接为粘结件为例,粘结件的两自由端可以从手指的相对两侧缠绕手指,且粘结件的两自由端彼此粘合,实现粘结件与手指的连接,如图2B所示。该实现方式使得装置200中的手指外骨骼可以更紧密地贴合于手指上。
本领域技术人员应当理解,上述手套的外骨骼装置除了包括上述部件之外,还可以包括一些其他的公知的结构,如传感器、与手腕对应的穿戴部分等。为了不模糊本申请的重点,将不再对这些公知的结构进行进一步描述。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开的实施例中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。