CN117001639A - 一种外骨骼机器人托举装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械手技术领域,尤其涉及一种外骨骼机器人托举装置,包括肩背组件、连接组件和上臂组件;所述肩背组件包括换向单元和肩背支撑单元;所述换向单元包括第一弯管和第一弯管连接件,所述第一弯管一端与肩背支撑单元一侧固定连接,所述第一弯管另一端与第一弯管连接件固定连接;所述连接组件包括第二弯管和第二弯管连接件,所述第二弯管一端与所述第一弯管连接件转动连接,所述第二弯管另一端与所述第二弯管连接件一端转动连接,所述第二弯管连接件另一端与所述上臂组件一端转动连接。本发明具有较高的协同性,助力效果好,穿卸方便。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,尤其涉及一种外骨骼机器人托举装置。
背景技术
在长时间托举和高频次举升重物时,作业人员主要依赖上臂力量来克服重物的重力。作业中由于作业人员需长时间保持上肢力量输出,容易造成作业人员上肢疲劳或肌肉损伤。现有的外骨骼机器人托举装置协同性较差,助力效果不够理想,穿戴不方便。提供一种协同性好、助力效果好、方便穿戴的外骨骼机器人托举装置,对仰焊、汽车装配流水线、货架码垛等需要上肢长时间托举和高频次举升的场景具有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术中的不足,本发明的目的在于提供一种外骨骼机器人托举装置,该外骨骼机器人托举装置具有较高的协同性,助力效果好,穿戴方便。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种外骨骼机器人托举装置,包括肩背组件、连接组件、上臂组件;
所述肩背组件包括换向单元和肩背支撑单元;
所述换向单元包括第一弯管、第一弯管连接件,所述第一弯管一端与肩背支撑单元一侧固定连接,所述第一弯管另一端与第一弯管连接件固定连接;
所述连接组件包括第二弯管和第二弯管连接件,所述第二弯管一端与所述第一弯管连接件转动连接,所述第二弯管另一端与所述第二弯管连接件的一端转动连接,所述第二弯管连接件另一端与所述上臂组件一端转动连接;
所述第二弯管绕第一弯管连接件旋转的旋转轴线与第二弯管连接件绕第二弯管旋转的旋转轴线空间垂直设置;
所述上臂组件绕第二弯管连接件旋转的旋转轴线与第二弯管连接件绕第二弯管旋转的旋转轴线空间垂直设置;
所述第二弯管包括第一水平部、第一弯曲部、第二弯曲部、第三弯曲部和第二水平部;
所述第一水平部一端与所述第一弯管连接件转动连接,所述第一水平部另一端与所述第一弯曲部一端连接;
所述第一弯曲部沿所述第一水平部向下弯曲;
所述第二弯曲部一端与所述第一弯曲部另一端连接,所述第二弯曲部沿所述第一弯曲部的另一端相对所述第一水平部向上弯曲;
所述第三弯曲部的一端与第二弯曲部另一端连接,所述第三弯曲部沿所述第二弯曲部的另一端相对于所述第一水平部向上弯曲;
所述第二水平部的一端与所述第三弯曲部的另一端连接,所述第二水平部沿第三弯曲部的另一端相对所述第一水平部水平弯曲,所述第二水平部相对第一水平部空间垂直设置。
进一步地,所述上臂组件包括上臂支撑单元、蓄能单元、穿戴单元;
所述上臂支撑单元包括内壳、凸轮、外壳,所述凸轮设置在内壳与外壳构成的空间内,所述外壳与内壳的内表面扣合;
所述凸轮的外周上设置有凹槽,所述凹槽沿凸轮中部延伸;
所述蓄能单元设置在上臂支撑单元内部,所述蓄能单元包括弹簧、钢丝绳,所述弹簧的一端与内壳连接、所述弹簧的另一端与钢丝绳的一端连接,所述钢丝绳的另一端沿着凸轮外周的凹槽布置,所述钢丝绳的另一端延伸至凸轮中部、通过钢丝绳固定柱进行固定;
所述穿戴单元包括上臂支撑板,所述上臂支撑板为半圆形结构;
所述上臂支撑板设置在内壳的外表面上。
进一步地,所述内壳上设置有第一圆形通孔、凸轮上设置有与第一圆形通孔同轴的扁圆形通孔,所述外壳上设置有与扁圆形通孔同轴的第二圆形通孔,第二弯管连接件的另一端设置有与第二圆形通孔同轴的第二扁圆形通孔,所述内壳、凸轮、外壳、第二弯管连接件通过上臂销柱进行连接;
所述上臂销柱包括销座、第一圆柱部、扁圆部和第二圆柱部,所述第一圆柱部与内壳的第一圆形通孔配合,所述扁圆部与凸轮的扁圆形通孔配合,所述第二圆柱部与外壳上的第二圆形通孔和第二弯管连接件上的第三圆形孔配合;
所述第二圆柱部的端头设置有螺帽。
进一步地,所述上臂组件还包括弹力调节组件。
进一步地,所述外壳上设置有观察孔,所述观察孔与所述弹力调节组件的位置相对应,所述观察孔一侧设置有刻度。
进一步地,所述第一弯管连接件包括第一固定块、第二固定块、紧定螺钉和肩部销钉;
所述第一固定块、第一弯管、第二固定块通过肩部销钉与第二弯管转动连接。
进一步地,所述第一固定块的第一表面上设置有第一半圆形管槽,所述第二固定块的第一表面上设置有与第一半圆形管槽相对应的第二半圆形管槽,所述第一弯管的一端位于所述第一半圆形管槽与所述第二半圆形管槽形成的空间内;
所述第一固定块的第一表面上设置有第一定位凸台和第二定位凸台,所述第一定位凸台和第二定位凸台之间设置有第一弯管安装槽;所述第二固定块的第一表面上设置有第三定位凸台和第四定位凸台,所述第三定位凸台和第四定位凸台之间设置有第二弯管安装槽;所述第二弯管的第一水平部位于所述第一弯管安装槽与所述第二弯管安装槽形成的空间内;
所述第一固定块、第一弯管上设置有同轴的限位孔,所述限位孔内设置有紧定螺钉,所述紧定螺钉对所述第一固定块、第一弯管进行固定连接;
所述第一固定块、第二弯管的第一水平部、第二固定块上设置有同轴的销钉孔,所述第一固定块、第二弯管的第一水平部、第二固定块通过肩部销钉转动连接。
进一步地,所述第一弯管与所述第一弯管连接件连接的一端上设置有调节孔。
进一步地,所述肩背支撑单元包括第一安装座、连接件和第二安装座;
所述第一安装座和所述第二安装座空间平行设置;
所述第二安装座包括背部基板、第三固定块和连接件固定板;
所述背部基板与第三固定块紧固连接,所述第一弯管一端与第三固定块紧固连接;
所述连接件固定板与背部基板紧固连接,所述连接件的一端与所述第一安装座固定连接,所述连接件另一端与连接件固定板紧固连接。
进一步地,在所述肩背支撑单元的另一侧对称设置有换向单元、连接组件和上臂组件。
进一步地,外骨骼机器人托举装置还包括背包,所述背包包括背板、背包织物和背包肩带、所述背板固定在背包固定板和背部基板之间,所述背包织物上部设置有肩部弯管预留孔和把手。
进一步地,外骨骼机器人托举装置还包括腰部组件,所述腰部组件与肩背组件活动连接;
所述腰部组件包括腰背连接单元、绑缚单元,所述腰背连接单元设置在绑缚单元上;
所述腰背连接单元包括连接板、第一连接销和第二连接销;
所述连接板中部设置有第一连接销安装孔;
所述第一连接销上设置有第二连接销安装孔;
所述第一安装座的下部设置有第一安装耳和第二安装耳,所述第一安装耳和第二安装耳上分别设置有第二连接销安装孔,所述第一安装耳和第二安装耳之间设置有第一连接销安装槽,所述第一连接销位于连接板的第一连接销安装孔和第一连接销安装槽中,所述第二连接销设置在第一安装耳、第一连接销、第二安装耳上的第二连接销安装孔内;
所述绑缚组件包括腰板、设置在腰板两侧的腰带;
所述腰板的第一表面上设置有连接板安装槽;
所述连接板通过紧固件与连接板安装槽紧固连接。
本发明的有益效果在于:本发明的第二弯管一端与第一弯管连接件转动连接,第二弯管另一端与第二弯管连接件的一端转动连接,第二弯管连接件另一端与上臂组件一端转动连接,肩背组件、连接组件、上臂组件在空间内实现三个自由度,在托举时,本发明所述的外骨骼机器人托举装置能高度跟随人体上肢沿不用的方向转动,即与人体上肢达到高度协同性,其助力效果好。
发明的第二弯管由第一水平部、第一弯曲部、第二弯曲部、第三弯曲部和第二水平部构成的独特结构,其方便对力进行换向,进一步提高本发明的协同性和助力效果。
本发明的穿戴单元为半圆形结构的上臂支撑板,结构简单,方便穿、卸,能快速实现工作与非工作的快速切换。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的局部爆炸结构图;
图3为本发明的第二弯管放大示意图;
图4为图2的中的A处放大示意图;
图5为本发明的上臂组件结构示意图;
图6为本发明的凸轮结构示意图;
图7为上臂销柱结构示意图;
图8为本发明中腰部组件结构示意图;
图9为本发明的背板与背部基板位置关系示意图;
图10为本发明的上臂组件结构示意图;
图11为图10的A-A剖视图;
图12为图10的B-B剖视图;
图中:肩背组件1、换向单元11、第一弯管111、调节孔1111、第一弯管连接件112、第一固定块1121、限位孔11211、销钉孔11212、第一半圆形管槽11213、第一定位凸台11214、第二定位凸台11215、第一弯管安装槽11216、第二固定块1122、第二弯管安装槽11221、第三定位凸台11222、第二半圆形管槽11223、第四定位凸台11224、肩部销钉113、紧定螺钉114、肩背支撑单元12、第一安装座121、第一安装耳1211、第一连接销安装槽1212、第二安装耳1213、第二连接销安装孔1214、连接件122、第二安装座123、背部基板1231、背板固定板1232、连接件固定板1233、第三固定块1234;
连接组件2、第二弯管21、第一水平部211、第一弯曲部212、第二弯曲部213、第三弯曲部214、第二水平部215、第二弯管连接件22、连接帽23;
上臂组件3、内壳31、凸轮32、凹槽321、钢丝绳固定柱安装孔322、外壳33、上臂销柱34、销座341、第一圆柱部342、扁圆部343、第二圆柱部344、钢丝绳35、钢丝绳固定柱351、弹簧36、上臂支撑板37、方螺母38、调节丝杆39、防滑手柄310、观察孔311、扁圆形通孔312、盖板313、盖板固定件314、第二圆形通孔315、第二扁圆形通孔316、螺帽317、刻度318;
背包4、背板41、背包织物42、背包肩带43、把手44、肩部弯管预留孔45;
腰部组件5、绑缚单元51、腰板511、连接板安装槽5111、腰带512、快拆扣513、腰背连接单元52、第一连接销521、连接板522、第二连接销523。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2、图3、图4所示,该实施例为一种外骨骼机器人托举装置,包括肩背组件1、连接组件2和上臂组件3;
所述肩背组件1包括换向单元11和肩背支撑单元12;
所述换向单元11包括第一弯管111和第一弯管连接件112,所述第一弯管111一端与肩背支撑单元12一侧固定连接,所述第一弯管111另一端与所述第一弯管连接件112固定连接;
所述连接组件2包括第二弯管21和第二弯管连接件22,所述第二弯管21一端与所述第一弯管连接件112转动连接,所述第二弯管21另一端与所述第二弯管连接件22的一端转动连接,所述第二弯管连接件22另一端与所述上臂组件3一端转动连接;为了防止第二弯管21脱离第二弯管连接件22,所述第二弯管连接件22上设置有与第二弯管21连接的连接帽23;
所述第二弯管21绕第一弯管连接件112旋转的旋转轴线与第二弯管连接件22绕第二弯管21旋转的旋转轴线空间垂直设置;
所述上臂组件3绕第二弯管连接件22旋转的旋转轴线与第二弯管连接件22绕第二弯管21旋转的旋转轴线空间垂直设置;
通过上述设置,肩背组件1、连接组件2和上臂组件3在空间内实现三个自由度,在托举时,本实施例所述的外骨骼机器人托举装置能高度跟随人体上肢沿不用的方向转动,使外骨骼机器人托举装置与人体上肢达到高度协同性,最大限度提升助力效果;
为了方便对力进行换向,进一步提高外骨骼机器人托举装置的协同性和助力效果,所述第二弯管21包括第一水平部211、第一弯曲部212、第二弯曲部213、第三弯曲部214和第二水平部215,
所述第一水平部211一端与所述第一弯管连接件112转动连接,所述第一水平部211另一端与所述第一弯曲部212一端连接;
所述第一弯曲部212沿所述第一水平部211向下弯曲;
所述第二弯曲部213一端与所述第一弯曲部212另一端连接,所述第二弯曲部213沿所述第一弯曲部212的另一端相对所述第一水平部211向上弯曲;
所述第三弯曲部214的一端与第二弯曲部213另一端连接,所述第三弯曲部214沿所述第二弯曲部213的另一端相对于所述第一水平部211向上弯曲;
所述第二水平部215的一端与所述第三弯曲部214的另一端连接,所述第二水平部215沿第三弯曲部214的另一端相对所述第一水平部211水平弯曲,所述第二水平部215相对第一水平部211空间垂直设置。
如图5所示,在一些实施例中,为了更好的提高助力效果,所述上臂组件3包括上臂支撑单元、蓄能单元和穿戴单元;
为了使结构简单、安全可靠,所述上臂支撑单元包括内壳31、凸轮32和外壳33,所述凸轮32设置在内壳31与外壳形成的空间内,所述外壳33与内壳31扣合,并用连接件紧固连接;
如图6所示,为了方便安装蓄能单元的钢丝绳,所述凸轮32的外周上设置有凹槽321,为了防止钢丝绳弯折半径太小,影响钢丝绳寿命,所述凹槽321沿凸轮32中部延伸;
为了防止受到外部损伤,所述蓄能单元设置在上臂支撑单元内部,为了保证助力效果,所述蓄能单元包括弹簧36、钢丝绳35,所述弹簧36的一端与内壳31连接、所述弹簧36的另一端与钢丝绳35的一端连接,所述钢丝绳35的另一端沿着凸轮32外周的凹槽321布置,所述钢丝绳35的另一端延伸至凸轮32中部、通过钢丝绳固定柱351进行固定;所述凸轮的上表面设置有钢丝绳固定柱安装孔322,安装钢丝绳35时,将钢丝绳35的未设置钢丝绳固定柱351的一端从钢丝绳固定柱安装孔322中穿过,钢丝绳35沿着凸轮中部的凹槽321向凸轮32外侧延伸,将钢丝绳35未设置钢丝绳固定柱351的一端往外拉出并放置在凹槽321内,拉紧钢丝绳35,将钢丝绳固定柱351安装在钢丝绳固定柱安装孔322中;为了防止钢丝绳固定柱351脱离钢丝绳固定柱安装孔322,所述钢丝绳固定柱安装孔322上部设置有盖板313,盖板313通过盖板固定件314进行固定,盖板固定件314可以采用螺钉、螺栓等紧固件;弹簧110处于预紧(拉伸)紧状态,作业时,上臂组件3向人体上臂施加持续向上的转矩用以辅助人体上臂完成托举或举升动作。
所述穿戴单元包括上臂支撑板37,为了方便穿戴,述上臂支撑板37为半圆形结构,人体上臂可置于半圆形结构内,为了同时具有较好的助力效果和协同性,所述臂支撑板37为薄板结构。
所述内壳31上设置有通孔319,用于将臂支撑板37固定在内壳31的外表面上,所述通孔319有多个,用于对臂支撑板37的位置进行调节;所述上臂支撑板113为带有半圆形弯曲的薄板,上臂支撑板113一侧带有通孔,通过螺钉与内壳107的通孔固定。
如图5、图7所示,在一些实施例中,所述内壳31上设置有第一圆形通孔、凸轮31上设置有与第一圆形通孔同轴的扁圆形通孔312,所述外壳33上设置有与扁圆形通孔312同轴的第二圆形通孔315,所述第二弯管连接件22的另一端设置有与第二圆形通孔315同轴的第二扁圆形通孔316,所述内壳31、凸轮32、外壳33、第二弯管连接件22通过上臂销柱34进行连接;所述上臂销柱34包括销座341、第一圆柱部342、扁圆部343、第二圆柱部344,所述第一圆柱部342与内壳31的第一圆形通孔配合,所述扁圆部343与凸轮32的扁圆形通孔312、外壳33上的第二圆形通孔315以及第二弯管连接件22上的第二扁圆形通孔316配合,为了防止上臂销柱34脱离二弯管连接件22及外壳33、凸轮32和内壳31,所述第二圆柱部344的端头设置有螺帽317,所述第二圆柱部344与螺帽317配合,所述第二圆形通孔315的直径大于扁圆部343的直径。通过上述设置,当钢丝绳35、弹簧36处于工作状态时,凸轮32相对于上臂销柱34始终保持相对静止状态,此外,当内壳31、外壳33绕上臂销柱34转动时,凸轮32始终与上臂销柱34保持相对静止状态,即凸轮32不会绕上臂销柱34转动,从而达到很好的助力效果。
在一些实施例中,为了方便调节弹力的大小,从而根据实际情况调节助力的大小,所述上臂组件3还包括弹力调节组件,所述弹力调节组件可以为丝杆螺母调节组件,也可以为齿轮齿条调节组件等调节组件,本实施例中,优选丝杆螺母调节组件,其包括方螺母38和调节丝杆39;为了方便对方螺母38进行限位,防止方螺母38在调节时转动,所述内壳31内表面远离凸轮32的一端设置有第二凹槽,所述方螺母38设置在第二凹槽内,所述方螺母38与弹簧36的一端固定连接;所述调节丝杆39一端与方螺母38螺纹连接、所述调节丝杆39另一端沿远离弹簧36的方向延伸到内壳31的外部,为了防止调节时手部有汗造成打滑,所述调节丝杆39另一端设置有防滑手柄310,扭动防滑手柄310可对调节丝杆39和方螺母38的相对位置进行调节,从而调节弹簧的拉伸量,到达调节弹力大小的作用。
图5所示,在一些实施例中,为了方便观察弹力调节组件的调节情况,所述外壳33上设置有观察孔311,所述观察孔311与所述弹力调节组件的位置相对应,为了准确判断弹力的调节量,方便将左右侧的调节量调节一致,所述观察孔311一侧设置有刻度318。
如图2所示,在一些实施例中,所述第一弯管连接件112包括第一固定块1121、第二固定块1122、肩部销钉113和紧定螺钉114;
为了防止第一弯管111跟随第二弯管21转动,所述第一弯管111通过紧定螺钉114与第一固定块1121固定连接;
为了使第二弯管21能绕第一弯管111转动,所述第一固定块1121、第一弯管111、第二固定块1122通过肩部销钉113与第二弯管21转动连接。
具体地,所述第一固定块1121的第一表面上设置有第一半圆形管槽11213,所述第二固定块1122的第一表面上设置有与第一半圆形管槽11213相对应的第二半圆形管槽11223,所述第一弯管111的一端位于所述第一半圆形管槽11213与所述第二半圆形管槽11223形成的空间内;
所述第一固定块1121的第一表面上设置有第一定位凸台11214和第二定位凸台11215,所述第一定位凸台11214和第二定位凸台11215之间设置有第一弯管安装槽11216;所述第二固定块1122的第一表面上设置有第三定位凸台11222和第四定位凸台11224,所述第三定位凸台11222和第四定位凸台11224之间设置有第二弯管安装槽11221;所述第二弯管21的第一水平部位211于所述第一弯管安装槽11216与所述第二弯管安装槽11221形成的空间内;
所述第一固定块1121、第一弯管111上设置有同轴的限位孔11211,所述限位孔11211内设置有紧定螺钉114,所述紧定螺钉114对所述第一固定块1121、第一弯管111进行固定连接;
所述第一固定块1121、第二弯管21的第一水平部211、第二固定块1122上设置有同轴的销钉孔11212,所述第一固定块1121、第二弯管21的第一水平部211、第二固定块1122通过肩部销钉113转动连接。
在一些实施例中,为了方便调节,所述第一弯管111与第一固定块1121和第二固定块1122连接的一端上设置有调节孔1111。
如图2所示,在一些实施例中,为了保证肩背支撑单元12的稳定性,提高外骨骼机器人托举装置与人体的协同作用和提高助力效果,所述肩背支撑单元12包括第一安装座121、连接件122和第二安装座123;
所述第一安装座121和所述第二安装座123空间平行设置,
所述第二安装座123包括背部基板1231、第三固定块1234和连接件固定板1233;
所述背部基板1231与第三固定块1234紧固连接,所述第一弯管111一端与第三固定块1234紧固连接;
所述连接件固定板1233与背部基板1231紧固连接,所述连接件122的一端与所述第一安装座121固定连接,所述连接件122另一端与连接件固定板1233紧固连接。
在一些实施例中,为了方便左、右同时助力,在所述肩背支撑单元12的另一侧对称设置有换向单元11、连接组件2和上臂组件3。
在一些实施例中,为了方便收纳,外骨骼机器人托举装置还包括背包4,所述背包4包括背板41、背包织物42、背包肩带43和背板固定板1232,所述背板41通过坚固件固定在背包固定板1232和背部基板1231之间,为了方便安装,所述背包织物42上部设置有肩部弯管预留孔45,为了方便携带,所述背包织物42上部设置有把手44,为了方便开、合背包4,所述背包4上设置有拉链。
在一些实施例中,为了方便穿戴,也为了腰部能同时助力,外骨骼机器人托举装置还包括腰部组件5,所述腰部组件5与肩背组件1活动连接;
如图8所示,所述腰部组件5包括绑缚单元51和腰背连接单元52,所述腰背连接单元52设置在绑缚单元51上;
所述腰背连接单元52包括连接板522、第一连接销521和第二连接销523;
所述连接板522中部设置有第一连接销安装孔5221;
所述第一连接销521上设置有第二连接销安装孔1214;
所述第一安装座121的下部设置有第一安装耳1211和第二安装耳1213,所述第一安装耳1211和第二安装耳1213上分别设置有第二连接销安装孔1214,所述第一安装耳1211和第二安装耳1213之间设置有第一连接销安装槽1212,所述第一连接销521位于连接板522的第一连接销安装孔5221和第一连接销安装槽1212中,所述第二连接销523设置在第一安装耳1211、第一连接销521、第二安装耳1213上的第二连接销安装孔1214内;
所述绑缚组件51包括腰板511、设置在腰板511两侧的腰带512;为了方便拆卸和穿戴,所述腰带512通过快拆扣513连接;
所述腰板511的第一表面上设置有连接板安装槽5111;
所述连接板522通过紧固件与连接板安装槽5111紧固连接。
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,涉及到的方位词如“前、后、左、右、上、下、内、外”等只是为了方便描述而举的一个特例,并非对实际位置的具体限定,只要是在本发明构思范围内,简单的方位变换均属于本发明所要求的保护的范围。
Claims (12)
1.一种外骨骼机器人托举装置,其特征在于:包括肩背组件、连接组件和上臂组件;
所述肩背组件包括换向单元和肩背支撑单元;
所述换向单元包括第一弯管、第一弯管连接件,所述第一弯管一端与肩背支撑单元一侧固定连接,所述第一弯管另一端与第一弯管连接件固定连接;
所述连接组件包括第二弯管和第二弯管连接件,所述第二弯管一端与所述第一弯管连接件转动连接,所述第二弯管另一端与所述第二弯管连接件的一端转动连接,所述第二弯管连接件另一端与所述上臂组件一端转动连接;
所述第二弯管绕第一弯管连接件旋转的旋转轴线与第二弯管连接件绕第二弯管旋转的旋转轴线空间垂直设置;
所述上臂组件绕第二弯管连接件旋转的旋转轴线与第二弯管连接件绕第二弯管旋转的旋转轴线空间垂直设置;
所述第二弯管包括第一水平部、第一弯曲部、第二弯曲部、第三弯曲部和第二水平部;
所述第一水平部一端与所述第一弯管连接件转动连接,所述第一水平部另一端与所述第一弯曲部一端连接;
所述第一弯曲部沿所述第一水平部向下弯曲;
所述第二弯曲部一端与所述第一弯曲部另一端连接,所述第二弯曲部沿所述第一弯曲部的另一端相对所述第一水平部向上弯曲;
所述第三弯曲部的一端与第二弯曲部另一端连接,所述第三弯曲部沿所述第二弯曲部的另一端相对于所述第一水平部向上弯曲;
所述第二水平部的一端与所述第三弯曲部的另一端连接,所述第二水平部沿第三弯曲部的另一端相对所述第一水平部水平弯曲,所述第二水平部相对第一水平部空间垂直设置。
2.根据权利要求1所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述上臂组件包括上臂支撑单元、蓄能单元和穿戴单元;
所述上臂支撑单元包括内壳、凸轮和外壳,所述凸轮设置在内壳与外壳构成的空间内;
所述凸轮的外周上设置有凹槽,所述凹槽沿凸轮中部延伸;
所述蓄能单元设置在上臂支撑单元内部,所述蓄能单元包括弹簧、钢丝绳,所述弹簧的一端与内壳连接、所述弹簧的另一端与钢丝绳的一端连接,所述钢丝绳的另一端沿着凸轮外周的凹槽布置,所述钢丝绳的另一端延伸至凸轮中部、通过钢丝绳固定柱进行固定;
所述穿戴单元包括上臂支撑板,所述上臂支撑板为半圆形结构;
所述上臂支撑板设置在内壳的外表面上。
3.根据权利要求2所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述内壳上设置有第一圆形通孔、凸轮上设置有与第一圆形通孔同轴的扁圆形通孔,所述外壳上设置有与扁圆形通孔同轴的第二圆形通孔,第二弯管连接件的另一端设置有与第二圆形通孔同轴的第二扁圆形通孔,所述内壳、凸轮、外壳、第二弯管连接件通过上臂销柱进行连接;
所述上臂销柱包括销座、第一圆柱部、扁圆部和第二圆柱部,所述第一圆柱部与内壳的第一圆形通孔配合,所述扁圆部与凸轮的扁圆形通孔配合,所述第二圆柱部与外壳上的第二圆形通孔和第二弯管连接件上的第三圆形孔配合;
所述第二圆柱部的端头设置有螺帽。
4.根据权利要求3所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述上臂组件还包括弹力调节组件。
5.根据权利要求4所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述外壳上设置有观察孔,所述观察孔与所述弹力调节组件的位置相对应,所述观察孔一侧设置有刻度。
6.根据权利要求5所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述第一弯管连接件包括第一固定块、第二固定块、紧定螺钉和肩部销钉;
所述第一弯管通过紧定螺钉与第一固定块固定连接;
所述第一固定块、第一弯管、第二固定块通过肩部销钉与第二弯管转动连接。
7.根据权利要求6所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述第一固定块的第一表面上设置有第一半圆形管槽,所述第二固定块的第一表面上设置有与第一半圆形管槽相对应的第二半圆形管槽,所述第一弯管的一端位于所述第一半圆形管槽与所述第二半圆形管槽形成的空间内;
所述第一固定块的第一表面上设置有第一定位凸台和第二定位凸台,所述第一定位凸台和第二定位凸台之间设置有第一弯管安装槽;所述第二固定块的第一表面上设置有第三定位凸台和第四定位凸台,所述第三定位凸台和第四定位凸台之间设置有第二弯管安装槽;所述第二弯管的第一水平部位于所述第一弯管安装槽与所述第二弯管安装槽形成的空间内;
所述第一固定块、第一弯管上设置有同轴的限位孔,所述限位孔内设置有紧定螺钉;
所述第一固定块、第二弯管的第一水平部、第二固定块上设置有同轴的销钉孔,所述第一固定块、第二弯管的第一水平部、第二固定块通过肩部销钉转动连接。
8.根据权利要求7所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述第一弯管与第一弯管连接件连接的一端上设置有调节孔。
9.根据权利要求8所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:所述肩背支撑单元包括第一安装座、连接件和第二安装座;
所述第一安装座和所述第二安装座空间平行设置;
所述第二安装座包括背部基板、第三固定块和连接件固定板;
所述背部基板与第三固定块紧固连接,所述第一弯管一端与第三固定块紧固连接;
所述连接件固定板与背部基板紧固连接,所述连接件的一端与所述第一安装座固定连接,所述连接件另一端与连接件固定板紧固连接。
10.根据权利要求9所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:在所述肩背支撑单元的另一侧对称设置有换向单元、连接组件和上臂组件。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:还包括背包,所述背包包括背板、背包织物和背包肩带,所述背板固定在背包固定板和背部基板之间,所述背包织物上部设置有肩部弯管预留孔和把手。
12.根据权利要求11所述的外骨骼机器人托举装置,其特征在于:还包括腰部组件,所述腰部组件与肩背组件活动连接;
所述腰部组件包括腰背连接单元、绑缚单元,所述腰背连接单元设置在绑缚单元上;
所述腰背连接单元包括连接板、第一连接销和第二连接销;
所述连接板中部设置有第一连接销安装孔;
所述第一连接销上设置有第二连接销安装孔;
所述第一安装座的下部设置有第一安装耳和第二安装耳,所述第一安装耳和第二安装耳上分别设置有第二连接销安装孔,所述第一安装耳和第二安装耳之间设置有第一连接销安装槽,所述第一连接销位于连接板的第一连接销安装孔和第一连接销安装槽中,所述第二连接销设置在第一安装耳、第一连接销、第二安装耳上的第二连接销安装孔内;
所述绑缚组件包括腰板、设置在腰板两侧的腰带;
所述腰板的第一表面上设置有连接板安装槽;
所述连接板通过紧固件与连接板安装槽紧固连接。
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|---|---|---|---|
| CN202311013649.2A CN117001639A (zh) | 2023-08-14 | 2023-08-14 | 一种外骨骼机器人托举装置 |
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|---|---|
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2023
- 2023-08-14 CN CN202311013649.2A patent/CN117001639A/zh active Pending
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