【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，特别是涉及一种机械臂、头戴装置、头戴系统及头戴系统的重力平衡方法。
技术介绍
1、随着虚拟现实、增强现实及混合现实技术的发展，出现了各种交互产品，头戴显示设备进入了大家的视野，在医疗、工业、航空等行业被广泛的应用。头戴式显示设备由可视目镜、电子显示屏、头戴设备支撑件、信息处理器、外置分布式摄像头及凸镜等关键部分组成。
2、但是，相关技术中头戴装置头戴设备较为笨重，特别是在医疗行业，较重的头戴设备会使佩戴的舒适性较差，导致给医生带来极差的手术体验，进而会加剧医生对头戴设备的畏惧，更不利于医疗设备行业中头戴设备的发展。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对头戴装置中的数字头戴设备笨重导致的佩戴舒适性差的技术问题，提供一种机械臂、头戴装置、头戴系统及头戴系统的重力平衡方法。
2、一种机械臂，所述机械臂包括：
3、支撑组件；
4、连接组件，与所述支撑组件连接，所述连接组件远离所述支撑组件的一端用于连接第一构件；
5、检测件，连接于连接组件，所述检测件用于检测所述连接组件与所述第一构件连接的一端所收到的力在重力方向上的分力；驱动组件，连接于所述连接组件，所述驱动组件用于驱动所述连接组件带动所述第一构件在所述重力方向上运动；
6、控制单元，与所述驱动组件和所述检测件均电连接，所述控制单元用于当所述分力小于所述第一构件的重力时，控制所述连接组件带动所述第一构件在所述重力方向上运动，以使所述分力等于所述
7、在其中一个实施例中，所述连接组件包括：
8、第一连杆，首端与所述支撑杆可转动连接，以使所述第一连杆与所述支撑组件之间的角度可调节；
9、第二连杆，首端与第一连杆的末端可转动连接，以使所述第二连杆与所述第一连杆之间的角度可调节，所述第二连杆的末端用于与所述第一构件连接；
10、其中，所述检测件连接于所述第二连杆上，所述驱动组件可驱动所述第一连杆和所述第二连杆中的至少一个转动。
11、在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机固定于所述第一连杆的末端，所述第一电机的输出轴与所述第二连杆的首端相连接，所述第一电机与所述控制单元电连接。
12、在其中一个实施例中，所述支撑组件包括：
13、第一支撑件；
14、第二支撑件，所述第二支撑件的首端可转动地连接于所述第一支撑件的末端，所述第二支撑件可绕着所述第一支撑件的轴线转动，所述第二支撑件的末端与所述连接组件远离所述第一构件的一端连接。
15、在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括第二电机，所述第二电机固定于所述第二支撑件的末端，所述第二电机的输出轴与所述第一连杆远离所述第一构件的一端相连接，所述控制单元与所述第一电机电连接。
16、在其中一个实施例中，所述机械臂还包括旋转组件，所述旋转组件包括：
17、底座，包括两端开口的容纳腔，所述底座用于与所述第一支撑件固定连接；
18、轴承，设于所述容纳腔内，并与所述底座连接；
19、转轴，一端用于与所述第二支撑件固定连接，另一端与所述轴承连接，所述转轴可相对所述底座转动。
20、在其中一个实施例中，所述旋转组件还包括第三电机，所述第三电机设于所述容纳腔内，所述第三电机的输出轴与所述转轴连接，所述轴承为平面轴承，所述平面轴承的上垫片和下垫片均与所述容纳腔的腔壁固定，所述转轴与所述平面轴承的支撑座连接，所述支撑座可相对所述上垫片和所述下垫片转动。
21、在其中一个实施例中，所述检测件为力传感器。
22、一种头戴装置，所述头戴装置包括如上所述的机械臂，所述头戴装置还包括头戴设备，所述头戴设备连接于所述连接组件远离所述支撑组件的一端。
23、在其中一个实施例中，所述头戴装置还包括一万向调节件，所述万向调节件的一端与所述连接组件连接，所述万向调节件的另一端与所述头戴设备连接。
24、一种头戴系统，所述头戴系统包括如上所述的头戴装置，所述头戴系统还包括移动平台，所述支撑组件背离所述连接组件的一端可移动地连接在所述移动平台上。
25、在其中一个实施例中，所述移动平台包括：
26、第一导向滑轨，沿着第一方向延伸；
27、第二导向滑轨，沿着第二方向延伸；
28、其中，所述第一导向滑轨与所述第二导向滑轨连接，所述第一方向和所述第二方向相交，所述支撑组件在所述第一导向滑轨与所述第二导向滑轨连接的位置处可切换移动方向。
29、一种头戴系统的重力平衡方法，所述头戴系统的重力平衡方法包括如下步骤：
30、根据检测件的检测结果，判断所述检测结果是否小于头戴设备的重力；
31、若是，则控制驱动组件驱动连接组件带动所述头戴设备在重力方向上运动，以使所述检测结果等于所述头戴设备的重力；
32、其中，所述检测结果为所述连接组件与所述头戴设备连接的一端所受的力在重力方向上的分力。
33、本专利技术的有益效果：
34、本专利技术提供了一种机械臂，其中机械臂中的支撑组件用于与其他部件相固定，以支撑整个机械臂的重量。连接组件用实现第一构件与支撑组件之间的连接，以使得第一构件的位置可调节。具体地通过驱动组件驱动连接组件带动第一构件在重力方向上运动，从而提高了机械臂的自动化程度。通过在连接组件上设置一个用于检测连接组件与第一构件连接的一端所受到的力在重力方向上的分力的检测件，当检测件检测到连接组件所受到的力在重力方向上的分力低于第一构件的重力时，说明第一构件在重力方向上受到一个向上的支撑力，相应地，此时第一构件会对其他物体施加压力，例如，第一构件为头戴设备时，头戴设备会对佩戴者的头部施加压力，从而引起佩戴者的不适。而此时，通过控制单元控制驱动组件驱动连接组件带动第一构件在重力方向上运动，从而调节第一构件在重力方向上的位置，当调节至连接组件所受到的力在重力方向上的分力等于第一构件的重力时，说明第一构件的重量完全由连接组件来承受，此时第一构件不再对其他物体施加压力。本申请通过如上的结构形式，可通过连接组件、检测件、控制单元以及驱动组件的协同作用来实现第一结构件上的力的自平衡，从而提高对第一构件使用的舒适性。
35、本本申请提供的头戴装置，通过应用上述的机械臂，通过从头戴设备的受力点出发，通过驱动组件驱动连接组件带动头戴设备在重力方向上运动，来调节头戴设备上的受力，从而通过上述机械臂将头戴设备的受力转移至连接组件上，使佩戴者不再承受头戴设备的重力，使得佩戴者获得无重力的良好体验感。
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1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述连接组件(112)包括：
3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述驱动组件(115)包括第一电机(1151)，所述第一电机(1151)固定于所述第一连杆(1121)的末端，所述第一电机的输出轴(1152)与所述第二连杆(1122)的首端相连接，所述第一电机(1151)与所述控制单元电连接。
4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述支撑组件(111)包括：
5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述驱动组件(115)还包括第二电机(1153)，所述第二电机(1153)固定于所述第二支撑件(1112)的末端，所述第二电机的输出轴(1154)与所述连接组件(112)远离所述第一构件(116)的一端相连接，所述控制单元与所述第二电机(1153)电连接。
6.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括旋转组件(114)，所述旋转组件(114)包括：
7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的机械臂，其特征在于，所述检测件(113)为力传感器。
9.一种头戴装置，其特征在于，所述头戴装置包括如权利要求1-8中任意一项所述的机械臂，所述头戴装置还包括头戴设备(120)，所述头戴设备(120)连接于所述连接组件(112)远离所述支撑组件(111)的一端。
10.根据权利要求9所述的头戴装置，其特征在于，所述头戴装置还包括万向调节件(130)，所述万向调节件(130)的一端与所述连接组件(112)连接，所述万向调节件(130)的另一端与所述头戴设备(120)连接。
11.一种头戴系统，其特征在于，所述头戴系统包括如权利要求9或10所述的头戴装置，所述头戴系统还包括移动平台(200)，所述支撑组件(111)背离所述连接组件(112)的一端可移动地连接在所述移动平台(200)上。
12.根据权利要求11所述的头戴系统，其特征在于，所述移动平台(200)包括：
13.一种头戴系统的重力平衡方法，其特征在于，应用于权利要求11或12所述的头戴系统，所述头戴系统的重力平衡方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述连接组件(112)包括：
3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述驱动组件(115)包括第一电机(1151)，所述第一电机(1151)固定于所述第一连杆(1121)的末端，所述第一电机的输出轴(1152)与所述第二连杆(1122)的首端相连接，所述第一电机(1151)与所述控制单元电连接。
4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述支撑组件(111)包括：
5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述驱动组件(115)还包括第二电机(1153)，所述第二电机(1153)固定于所述第二支撑件(1112)的末端，所述第二电机的输出轴(1154)与所述连接组件(112)远离所述第一构件(116)的一端相连接，所述控制单元与所述第二电机(1153)电连接。
6.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括旋转组件(114)，所述旋转组件(114)包括：
7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述旋转组件(114)还包括第三电机(1144)，所述第三电机(1144)设于所述容纳腔内，所述第三电机(1144)的输出轴与所述转轴(1143)连接，所述轴承(1142)为平面轴承(1142)，所述平面轴承(1142)的上垫片(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐历洪，路壮壮，翟明春，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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