一种机器人关节装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人关节，更具体的说是一种机器人关节装置，包括肩座机构，能够与肩座机构水平转动的大臂机构；其中，所述大臂机构包括：转动连接在肩座机构上的轴Ⅰ，固接在轴Ⅰ上的连接架，固接在连接架上的弯折座，可拆卸安装在弯折座上以实现位置调节的基座Ⅰ，固接在基座Ⅰ上的轴Ⅱ，转动连接在轴Ⅱ上的连接座Ⅰ，安装在连接座Ⅰ上的大臂主体；还包括能够与大臂主体下部垂直转动的小臂机构。利用轴座来安装在穿戴装备上，使轴Ⅱ位于所述大结节旁，小臂机构与大臂机构的连接处位于穿戴者肘关节处，以形成外骨骼结构；通过大臂主体的伸缩来适配不同臂展的使用者；通过对轴Ⅱ的转动施加阻力来实现大臂转动带动小臂水平展开时的受阻体验。阻体验。阻体验。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人关节装置


[0001]本专利技术涉及机器人关节，更具体的说是一种机器人关节装置。

技术介绍

[0002]外骨骼机器人，包括穿戴在人类身体外部的机械设备，除了有达到补充、替代或强化部分身体功能的作用的类型外，还有用于人机交互的类型。对于人机交互领域，包括能够使佩戴者模拟虚拟环境中的感受，例如VR可穿戴设备，常见的为站立式设备，包括眼镜、头盔、手柄和手套。但这些设备更多的是在视觉、扳机触感和行进上提供体验，很难感受到在虚拟环境中因动作产生的阻力。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种机器人关节装置，目的是给佩戴者提供阻力。
[0004]上述目的通过以下技术方案来实现：
[0005]一种机器人关节装置，包括肩座机构，能够与肩座机构水平转动的大臂机构；其中，所述大臂机构包括：转动连接在肩座机构上的轴Ⅰ，固接在轴Ⅰ上的连接架，固接在连接架上的弯折座，可拆卸安装在弯折座上以实现位置调节的基座Ⅰ，固接在基座Ⅰ上的轴Ⅱ，转动连接在轴Ⅱ上的连接座Ⅰ，安装在连接座Ⅰ上的大臂主体；还包括能够与大臂主体下部垂直转动的小臂机构。
[0006]所述大臂主体包括外臂，设置在外臂上的直槽口Ⅱ，间隙配合在外臂内的内臂，内臂上部设有安装孔，内臂与外臂之间通过螺母组穿过所述安装孔和直槽口Ⅱ实现固定，内臂下部固接有轴Ⅲ，轴Ⅲ上转动连接有连接座Ⅱ，小臂机构固接在连接座Ⅱ上。
[0007]所述小臂机构包括固接在连接座Ⅱ上的托壳。
[0008]所述托壳上侧设有槽口。
[0009]所述槽口内设置有用于紧固的扣带。
[0010]肩座机构包括上下分体式可拆卸结构的轴座，所述轴Ⅰ转动连接在轴座上。
[0011]所述轴座远离轴Ⅰ的一侧为半圆盘结构，所述半圆盘上设有安装孔。
[0012]轴座的左端面固接有限位管，轴座的右端安装有伸缩缸，伸缩缸的活动端由右至左穿过轴座，伸缩缸的活动端上固接有推部，一左一右设置的摩擦部Ⅰ和摩擦部Ⅱ，摩擦部Ⅰ右端的上下两侧各固接一个阶梯杆Ⅰ，阶梯杆Ⅰ上间隙配合有调节座Ⅰ，阶梯杆Ⅰ上的肩部位于调节座Ⅰ的右侧，阶梯杆Ⅰ上设有位于摩擦部Ⅰ和调节座Ⅰ之间的压缩弹簧Ⅰ，摩擦部Ⅱ右端的前后两侧各固接一个阶梯杆Ⅱ，阶梯杆Ⅱ上间隙配合有调节座Ⅱ，阶梯杆Ⅱ上设有位于摩擦部Ⅱ和调节座Ⅱ上的压缩弹簧Ⅱ，调节座Ⅱ的中心设有供调节座Ⅰ间隙配合的配合口，阶梯杆Ⅰ和阶梯杆Ⅱ的右部间隙配合在限位管内，限位管内设有拉簧，当伸缩缸的活动端脱离摩擦部Ⅰ时，拉簧使摩擦部Ⅰ和摩擦部Ⅱ脱离轴Ⅰ。
[0013]还包括固接在内臂上的弯折架，弯折架上间隙配合有螺杆，螺杆上螺纹连接有位于弯折架下方的螺母，螺杆上固接有位于弯折架底部上方的环部，螺杆上套设有位于环部
和弯折架底部之间的压缩弹簧Ⅲ，螺杆的顶部能够与托壳的底部接触。
[0014]所述轴座上设有支撑连接架底部的支撑件。
[0015]本专利技术一种机器人关节装置的有益效果为：
[0016]本申请的关节装置利用轴座来安装在穿戴装备上，使轴Ⅱ位于所述大结节旁，小臂机构与大臂机构的连接处位于穿戴者肘关节处，以形成外骨骼结构；通过大臂主体的伸缩来适配不同臂展的使用者；通过对轴Ⅱ的转动施加阻力来实现大臂转动带动小臂水平展开时的受阻体验。
附图说明
[0017]图1为机器人关节装置整体结构示意图；
[0018]图2为肩座机构、轴Ⅰ和连接架的结构示意图；
[0019]图3和4均为图2的部分结构示意图；
[0020]图5为支撑件的结构示意图；
[0021]图6为弯折座、直槽口Ⅰ、基座Ⅰ、轴Ⅱ和连接座Ⅰ的结构示意图；
[0022]图7为外臂、直槽口Ⅱ、内臂、轴Ⅲ、连接座Ⅱ、托壳、弯折架、螺杆和环部的结构示意图；
[0023]图8为图7的部分结构示意图。
具体实施方式
[0024]一种机器人关节装置，包括肩座机构、大臂机构和小臂机构；
[0025]其中，如图1至3所示，所述肩座机构包括肩座机构包括轴座11，所述轴座11为上下分体式可拆卸结构；为便于安装的，所述轴座11远离轴Ⅰ12的一侧为半圆盘结构，所述半圆盘上设有安装孔。
[0026]其中，如图1、2、6和7所示，所述大臂机构包括：轴Ⅰ12，轴Ⅰ12的上下两端分别转动连接在轴座11左侧的上下两端，以及固接在轴Ⅰ12上的连接架13，以及可拆卸固接在连接架13左端的弯折座41，弯折座41的上下两侧均设有直槽口Ⅰ42，弯折座41上滑动连接有基座Ⅰ43，基座Ⅰ43与弯折座41之间通过穿过直槽口Ⅰ42的螺栓螺母组件固定，还包括固接在基座Ⅰ43后端的轴Ⅱ44，转动连接在轴Ⅱ44上的连接座Ⅰ45；其中，轴Ⅰ12的上下两端分别转动连接在轴座11左侧的上下两端；
[0027]其中，大臂机构还包括固接在连接座Ⅰ45下部的能够伸缩的大臂主体，大臂主体的下部转动连接小臂机构；
[0028]轴座11用于安装在使用者肩关节的大结节后侧，即远离背部的一侧，轴座11的位置可以通过与套装在背部的硬质背心连接固定，背部的硬质背心为VR穿戴设备常规的硬质背心即可，本申请不进行改进，可以是根据穿戴者体型3D打印加工的定制尺寸的背心，此时轴Ⅱ44位于所述大结节旁，小臂机构与大臂机构的连接处位于穿戴者肘关节处，以形成外骨骼结构；该外骨骼结构可以使穿戴者通过轴Ⅰ12的转动实现大臂带动小臂水平转动，通过大臂主体的伸缩来适配不同臂展的使用者；通过对轴Ⅱ44的转动施加阻力来实现大臂转动带动小臂水平展开时的受阻体验，如扒开物体或在水中蛙泳时展开手臂受到的阻力；
[0029]进一步的，所述大臂主体包括固接在连接座Ⅰ45下端的外臂51，设置在外臂51上的
上下延伸的直槽口Ⅱ52，间隙配合在外臂51内以实现上下滑动的内臂53，内臂53上部设有安装孔，内臂53与外臂51之间通过螺母组穿过所述安装孔和直槽口Ⅱ52实现固定，内臂53下部固接有向后延伸的轴Ⅲ54，轴Ⅲ54上转动连接有连接座Ⅱ55，小臂机构固接在连接座Ⅱ55上。
[0030]其中，如图7所示，所述小臂机构包括固接在连接座Ⅱ55上的托壳56。
[0031]所述托壳56上侧设有槽口，所述槽口内设置有用于紧固的扣带，以将托壳56内的小臂包裹，实现小臂运动带动托壳56运动。
[0032]如图2所示，所述肩座机构还包括：轴座11的左端面固接有四个限位管14，轴座11的右端安装有伸缩缸15，伸缩缸15的活动端由右至左穿过轴座11，伸缩缸15的活动端的左侧固接有推部16，还包括一左一右设置的摩擦部Ⅰ21和摩擦部Ⅱ24，摩擦部Ⅰ21和摩擦部Ⅱ24的左端面能够一前一后的通过向左移动与轴Ⅰ12实现面接触，摩擦部Ⅰ21右端的上下两侧各固接一个阶梯杆Ⅰ22，阶梯杆Ⅰ22上间隙配合有调节座Ⅰ23，阶梯杆Ⅰ22上的肩部位于调节座Ⅰ23的右侧，阶梯杆Ⅰ22上设有位于摩擦部Ⅰ21和调节座Ⅰ23之间的压缩弹簧Ⅰ，摩擦部Ⅱ24右端的前后两侧各固接一个阶梯杆Ⅱ25，阶梯杆Ⅱ25上间隙配合有调节座Ⅱ26本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节装置，包括肩座机构，能够与肩座机构水平转动的大臂机构；其中，所述大臂机构包括：转动连接在肩座机构上的轴Ⅰ(12)，固接在轴Ⅰ(12)上的连接架(13)，固接在连接架(13)上的弯折座(41)，可拆卸安装在弯折座(41)上以实现位置调节的基座Ⅰ(43)，固接在基座Ⅰ(43)上的轴Ⅱ(44)，转动连接在轴Ⅱ(44)上的连接座Ⅰ(45)，安装在连接座Ⅰ(45)上的大臂主体；还包括能够与大臂主体下部垂直转动的小臂机构。2.根据权利要求1所述的机器人关节装置，所述大臂主体包括外臂(51)，设置在外臂(51)上的直槽口Ⅱ(52)，间隙配合在外臂(51)内的内臂(53)，内臂(53)上部设有安装孔，内臂(53)与外臂(51)之间通过螺母组穿过所述安装孔和直槽口Ⅱ(52)实现固定，内臂(53)下部固接有轴Ⅲ(54)，轴Ⅲ(54)上转动连接有连接座Ⅱ(55)，小臂机构固接在连接座Ⅱ(55)上。3.根据权利要求2所述的机器人关节装置，所述小臂机构包括固接在连接座Ⅱ(55)上的托壳(56)。4.根据权利要求3所述的机器人关节装置，所述托壳(56)上侧设有槽口。5.根据权利要求4所述的机器人关节装置，所述槽口内设置有用于紧固的扣带。6.根据权利要求1所述的机器人关节装置，肩座机构包括上下分体式可拆卸结构的轴座(11)，所述轴Ⅰ(12)转动连接在轴座(11)上。7.根据权利要求6所述的机器人关节装置，所述轴座(11)远离轴Ⅰ(12)的一侧为半圆盘结构，所述半圆盘上设有安装孔。8.根据权利要求6或7所述的机器人关节装置，轴座(11)的左端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，高祥，郭丹，王宏伟，
申请(专利权)人：哈尔滨商业大学，
类型：发明
国别省市：