一种可穿戴便携式助力机械臂制造技术

技术编号：43943698 阅读：6 留言：0更新日期：2025-01-07 21:33

本发明专利技术属于机械手技术领域，具体涉及一种可穿戴便携式助力机械臂。包括上臂筒和前臂筒，所述上臂筒的上端安装有固定带，用于固定在肩部；所述上臂筒的内径大于前臂筒的外径；所述前臂筒的内部下端竖向固定设有支撑板，所述支撑板的下端与手套的开口一侧固定连接；所述上臂筒和前臂筒通过滚轮机构活动连接；本发明专利技术既能够省力拿取重物、方便人工操作，同时，还能快速进行伸缩收纳，方便携带；本发明专利技术在拿取不太重的物体时单手进行拿取就可实现省力助力；本发明专利技术能辅助人工让装置快速处于工作状态，提升使用效率；本发明专利技术既能够进一步提升装置的牢固性，又能够分担肩部承受的压力，防止局部酸痛以及固定带断裂的问题发生。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械手，具体涉及一种可穿戴便携式助力机械臂。

技术介绍

1、穿戴式机械手是一种可穿戴的机器人设备，旨在增强用户的手部功能和力量，帮助完成各种日常任务，用于增强人的身体能力或提供支持，通过与用户的身体结合，帮助实现更强的力量、耐力和灵活性。穿戴式机械手可应用于工业中提高工作效率；在生活中，同样会遇到需要人工搬运重物运输的情况，手臂长时间负荷重物，不仅耗时耗力，手臂甚至酸软无力。

2、申请号为202010060339.6的中国专利公开了一种穿戴式机械臂控制器，包括手臂动作处理器，用于向机器人发送源自操作员动作的控制指令；肩关节动作传感机构，用于采集操作员肩关节动作信息；上臂动作传感机构，用于采集操作员上臂动作信息；前臂动作传感机构，用于采集操作员前臂动作信息；肩关节动作传感机构与上臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有用于检测相对旋转角度的旋转角反馈装置：上臂动作传感器机构与前臂动作传感机构活动式连接，且彼此之间设置有旋转角反馈装置；旋转角反馈装置与手臂动作处理器上的控制芯片之间以动作信息进行沟通互联。该装置具有反映灵敏，准确度高，操作简单方便，控制性能稳定、可实现精准模仿等特点。

3、但是这种穿戴式的机械臂比较笨重，不方便人工操作，通常需要复杂操作才能正常使用，并且不易于收纳携带，不利于多样化环境中；同时，在一些日常生活场景拿取重物的过程中，通过单手拿取太重负担较大、双手拿取又不便于行走，使用传统式机械臂又过于笨重，实用性较差，难以兼得；在一些机械臂的使用过程中，甚至会出现牢固性不强、佩戴

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种可穿戴便携式助力机械臂，本专利技术既能够省力拿取重物、方便人工操作，同时，还能快速进行伸缩收纳，方便携带；本专利技术在拿取不太重的物体时单手进行拿取就可实现省力助力；本专利技术能辅助人工让装置快速处于工作状态，提升使用效率；本专利技术既能提升装置的牢固性，又能在装置未使用时提升穿戴舒适性；本专利技术既能够进一步提升装置的牢固性，又能够分担肩部承受的压力，防止局部酸痛以及固定带断裂的问题发生。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种可穿戴便携式助力机械臂，包括上臂筒和前臂筒，所述上臂筒的上端安装有固定带，用于固定在肩部；所述上臂筒的内径大于前臂筒的外径；所述前臂筒的内部下端竖向固定设有支撑板，所述支撑板的下端与手套的开口一侧固定连接；所述上臂筒和前臂筒通过滚轮机构活动连接；

4、所述滚轮机构包括第一滚轮和第二滚轮，所述支撑板的一侧中部固定连接有第一转轴，所述第一滚轮与第一转轴转动连接；所述第一转轴并且远离支撑板的一端固定设有凸起，用于对第一滚轮进行限位；所述上臂筒的上端一侧开设有安装槽，所述第二滚轮通过转轴与安装槽转动连接；所述上臂筒的上端并且与安装槽相对的一侧固定设有固定板，所述固定板的下端固定连接有助力钢丝绳；所述第一滚轮和第二滚轮上均设有环槽，所述助力钢丝绳依次越过第一滚轮的环槽下方、第二滚轮的环槽上方并且伸出上臂筒外部；所述前臂筒的上端内侧固定设有两个固定环，所述助力钢丝绳穿过对应固定环；所述助力钢丝绳并且靠近第二滚轮的一端固定连接有拉手，所述拉手靠近人体一侧。

5、进一步地，所述安装槽的上方固定连接有限位盖，所述限位盖靠近上臂筒内部的一侧开口，限位盖靠近上臂筒外部的一侧竖向开设有限位槽，所述助力钢丝绳穿过限位槽；位于所述限位槽和拉手之间的助力钢丝绳上套设有限位弹簧和限位环，所述限位弹簧的两端分别与拉手、限位环固定连接；所述限位环的外径大于限位槽的宽度；所述第一滚轮的两侧设有导向块，所述导向块与支撑板固定连接；所述导向块上开设有导向槽，用于对助力钢丝绳进行限位。

6、进一步地，所述前臂筒的外侧下方开设有伸缩槽，所述伸缩槽内滑动连接有限位圆柱，所述限位圆柱的一端与伸缩槽的底部通过复位弹簧固定连接；所述限位圆柱并且远离复位弹簧的一端为圆角结构；所述上臂筒的一侧下方贯穿开设有开关通孔，当前臂筒伸入上臂筒内部时，所述限位圆柱伸入开关通孔内被开关通孔限位。

7、更进一步地，位于固定板下方和位于第二滚轮下方的助力钢丝绳上均套设有弹出机构，所述弹出机构包括导向板，所述导向板与上臂筒的内壁固定连接；所述导向板上贯穿开设有导向孔，所述助力钢丝绳穿过对应导向孔；位于固定板下方和位于第二滚轮下方的助力钢丝绳上均套设有第二复位弹簧和第二限位环，所述第二复位弹簧的两端分别与对应导向板、第二限位环固定连接。

8、进一步地，所述上臂筒的侧壁两相对面对称式安装有两个固定机构，所述固定机构包括固定连接在上臂筒外侧壁的容置块，所述容置块上竖向开设有多个容置槽；所述容置块相邻的上臂筒侧壁上贯穿开设有多个滑孔，所述滑孔与容置槽一一对应连通；所述滑孔上滑动连接有固定块，所述容置槽底部和固定块之间通过压力弹簧固定连接；当压力弹簧处于未受力状态时，固定块的一端伸出滑孔。

9、更进一步地，所述固定块并且远离压力弹簧的一端为圆台结构，所述前臂筒的上端外侧对应设为导向斜面。

10、更进一步地，所述上臂筒的侧壁另外两相对面对称式安装有两个夹紧机构，所述夹紧机构包括夹紧板，所述夹紧板为下端厚度小、上端厚度大的厚度渐进式增大的曲面板结构；所述上臂筒的内侧壁上方对称式开设有转动槽，所述转动槽一侧与上臂筒的内部连通；所述转动槽的两端底部开设有转动孔，所述转动孔靠近上臂筒的内部；所述夹紧板的下端两侧固定设有转杆，所述转杆位于对应转动孔内与转动孔转动连接。

11、更进一步地，位于所述夹紧板和上臂筒侧壁之间的转动槽底部设有推动块，所述推动块的两侧与对应面紧密贴合；所述推动块的两端均固定连接有一根拉力钢丝绳；所述转动槽上方的槽口处固定设有半封闭板，所述半封闭板的两端贯穿开设有通孔，所述拉力钢丝绳穿过对应通孔朝外设置。

12、更进一步地，所述固定带有两根，位于两个转动槽同侧的拉力钢丝绳共同连接一个固定带；其中一根固定带上固定设有插扣，另一根固定带上固定设有插槽，所述插扣与插槽扣接；肩部位于两根固定带之间。

13、进一步地，所述手套的手掌一面固定安装有多根承力钢丝绳，所述承力钢丝绳的一端与支撑板固定连接。

14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：

15、(1)本专利技术通过滚轮机构和上臂筒、前臂筒的配合，既能够省力拿取重物、方便人工操作，同时，还能快速进行伸缩收纳，方便携带；具体地，在需要拿取重物时，将上臂筒、前臂筒穿戴在相应手臂上，手掌戴上手套，并将固定带固定在肩部；通过手套拿取重物，此时通过另一只手斜向拉拉手，通过助力钢丝绳的作用，使第一滚轮的两端被助力钢丝绳提起，此时，单边助力钢丝绳仅承受重物一半的重量，然后配合拉手斜拉，进一步减小拉手的作用力，从而另一只手仅需小于重物一半的力拉拉手，就能够有效分担手部的重量，将重量分担给肩部以及另一只手，综合达到省力助力的作用，防止单手拿不动、双手拿取又过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，包括上臂筒(100)和前臂筒(200)，所述上臂筒(100)的上端安装有固定带(500)，用于固定在肩部；所述上臂筒(100)的内径大于前臂筒(200)的外径；所述前臂筒(200)的内部下端竖向固定设有支撑板(220)，所述支撑板(220)的下端与手套(300)的开口一侧固定连接；所述上臂筒(100)和前臂筒(200)通过滚轮机构(400)活动连接；

2.根据权利要求1所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述安装槽(150)的上方固定连接有限位盖(110)，所述限位盖(110)靠近上臂筒(100)内部的一侧开口，限位盖(110)靠近上臂筒(100)外部的一侧竖向开设有限位槽(111)，所述助力钢丝绳(410)穿过限位槽(111)；位于所述限位槽(111)和拉手(440)之间的助力钢丝绳(410)上套设有限位弹簧(450)和限位环(451)，所述限位弹簧(450)的两端分别与拉手(440)、限位环(451)固定连接；所述限位环(451)的外径大于限位槽(111)的宽度；所述第一滚轮(420)的两侧设有导向块(240)，

3.根据权利要求1所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述前臂筒(200)的外侧下方开设有伸缩槽(270)，所述伸缩槽(270)内滑动连接有限位圆柱(210)，所述限位圆柱(210)的一端与伸缩槽(270)的底部通过复位弹簧(211)固定连接；所述限位圆柱(210)并且远离复位弹簧(211)的一端为圆角结构；所述上臂筒(100)的一侧下方贯穿开设有开关通孔(120)，当前臂筒(200)伸入上臂筒(100)内部时，所述限位圆柱(210)伸入开关通孔(120)内被开关通孔(120)限位。

4.根据权利要求3所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，位于固定板(140)下方和位于第二滚轮(430)下方的助力钢丝绳(410)上均套设有弹出机构(800)，所述弹出机构(800)包括导向板(810)，所述导向板(810)与上臂筒(100)的内壁固定连接；所述导向板(810)上贯穿开设有导向孔(811)，所述助力钢丝绳(410)穿过对应导向孔(811)；位于固定板(140)下方和位于第二滚轮(430)下方的助力钢丝绳(410)上均套设有第二复位弹簧(820)和第二限位环(830)，所述第二复位弹簧(820)的两端分别与对应导向板(810)、第二限位环(830)固定连接。

5.根据权利要求1所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述上臂筒(100)的侧壁两相对面对称式安装有两个固定机构(700)，所述固定机构(700)包括固定连接在上臂筒(100)外侧壁的容置块(710)，所述容置块(710)上竖向开设有多个容置槽(711)；所述容置块(710)相邻的上臂筒(100)侧壁上贯穿开设有多个滑孔(160)，所述滑孔(160)与容置槽(711)一一对应连通；所述滑孔(160)上滑动连接有固定块(720)，所述容置槽(711)底部和固定块(720)之间通过压力弹簧(721)固定连接；当压力弹簧(721)处于未受力状态时，固定块(720)的一端伸出滑孔(160)。

6.根据权利要求5所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述固定块(720)并且远离压力弹簧(721)的一端为圆台结构，所述前臂筒(200)的上端外侧对应设为导向斜面(260)。

7.根据权利要求5所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述上臂筒(100)的侧壁另外两相对面对称式安装有两个夹紧机构(600)，所述夹紧机构(600)包括夹紧板(610)，所述夹紧板(610)为下端厚度小、上端厚度大的厚度渐进式增大的曲面板结构；所述上臂筒(100)的内侧壁上方对称式开设有转动槽(130)，所述转动槽(130)一侧与上臂筒(100)的内部连通；所述转动槽(130)的两端底部开设有转动孔(131)，所述转动孔(131)靠近上臂筒(100)的内部；所述夹紧板(610)的下端两侧固定设有转杆(620)，所述转杆(620)位于对应转动孔(131)内与转动孔(131)转动连接。

8.根据权利要求7所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，位于所述夹紧板(610)和上臂筒(100)侧壁之间的转动槽(130)底部设有推动块(630)，所述推动块(630)的两侧与对应面紧密贴合；所述推动块(630)的两端均固定连接有一根拉力钢丝绳(640)；所述转动槽(130)上方的槽口处固定设有半封闭板(170)，所述半封闭板...

【技术特征摘要】

5.根据权利要求1所述一种可穿戴便携式助力机械臂，其特征在于，所述上臂筒(100)的侧壁两...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀凤，周海晶，熊力伟，
申请(专利权)人：重庆旅游职业学院，
类型：发明
国别省市：

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