[实用新型]一种可穿戴的攻防型单兵护甲

说明书

技术领域

本实用新型属于护甲技术领域，尤其是涉及一种可穿戴的攻防型单兵护甲。

背景技术

目前，海外几国一直致力于研究与脑电波神经元控制系统相结合的类似外骨骼的可穿戴护甲，该护甲目前处于研发测试阶段；护甲的运行原理是利用角度传感器发出指令与力矩电机的输出来模拟人体关节弯转方向的自由度，该护甲最大的缺陷是需要植入人体神经系统，这无疑会对人体产生危害，还存在造价高昂，维护费用高昂，结构笨重等缺点，该护甲的穿戴准备时间过长，应对突发事件难以快速作出反应，而且还需要及时充电，如工作状态中电力不足，会导致身穿该护甲的战士无法动弹，直接影响生命安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种可穿戴的攻防型单兵护甲，不需要植入人体神经系统，但能够以人体主观意识为第一层级控制，安全反馈动作，有效提高单兵执法的作战能力，穿戴简单快速，运行省力，而且电池续航时间长。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可穿戴的攻防型单兵护甲，包括头盔和可穿戴的前胸护甲，还包括后背护甲和机械手臂，所述后背护甲的背面设置有伺服马达控制单元、伺服马达、齿轮、钢丝绳和微型动力电池；所述微型动力电池与所述伺服马达控制单元、所述伺服马达和所述机械手臂电连接，设有力矩伺服编码的所述伺服马达控制单元的输出端控制连接所述伺服马达，所述伺服马达驱动连接所述齿轮，所述齿轮上传动连接有所述钢丝绳，所述钢丝绳驱动连接有所述机械手臂，所述机械手臂呈现Z型连接，所述机械手臂内侧的肩关节点、肘关节点和手腕关节点处设有多个运动捕捉传感器，且所述运动捕捉传感器和所述伺服马达控制单元通信连接。进一步的，所述齿轮为逆向轴承齿轮。

进一步的，所述机械手臂的上臂内侧处设有延长做功支架，所述延长做功支架呈现Z型弯折，所述延长做功支架的上端可拆卸地连接在所述机械手臂上。

进一步的，所述运动捕捉传感器为角速度传感器和加速度传感器，且所述角速度传感器和所述加速度传感器都与所述伺服马达控制单元通过无线蓝牙协议链接。

进一步的，所述微型动力电池为高密度高倍率的航空无人机锂电池。

进一步的，所述后背护甲的周围边缘上设有多个通气孔。

进一步的，所述后背护甲的两侧各设有一个以半覆盖方式卡合的加宽尼龙魔术扣。

进一步的，所述后背护甲的头部处和腰椎处设有保护定位柱。

相对于现有技术，本实用新型所述的可穿戴的攻防型单兵护甲具有以下优势：

(1)本实用新型的机械手臂上的肩关节点、肘关节点和手腕关节点处设有的多个运动捕捉传感器，能够在人体重要的自由度节点捕捉使用者的运动意图，而且设置为角速度传感器和加速度传感器的运动捕捉传感器与伺服马达控制单元通过无线蓝牙协议链接，无明线缠绕，有效防止作业时人为破坏及线损破坏，将捕捉的数据反馈给伺服马达控制单元，设有力矩伺服编码的伺服马达控制单元接收运动捕捉传感器发送的数据，双向辅助地驱动伺服马达，伺服马达驱动逆向轴承齿轮和钢丝绳完成动作反馈的锁定定位，逆向轴承齿轮在与钢丝绳锁定的过程中不会引发伺服马达的故障，导致不停转的现象，有效消除致残肢体的隐患，钢丝绳驱动Z型连接的机械手臂完成动作，Z型连接的机械手臂遵循单轴自由度放大做功的原理，可以放大两倍做功，与人体动作协调，指向明晰；本实用新型以人体主观意识为第一层级控制，无需接入脑神经元系统，安全反馈动作，有效提高单兵执法的作战能力，而且穿戴简单快速，运行省力。

(2)本实用新型的延长做功支架的上端纯物理性地连接在机械手臂内侧的上部，本身呈现Z型，该延长做功支架遵循单轴自由度放大做功的原理，使用者可以通过手握该支架的下端小范围地做动作，外侧的机械手臂会被延长做功支架的动作而带动，外侧的机械手臂遵循单轴自由度放大做功的原理，可以将使用者的做功效果放大两倍，实现无电力也可以达到放大做功半径的目的，在远离危险源时，机械手臂就可以做出动作，远距离防御和攻击，与人体动作协调，指向明晰；微型动力电池为高密度高倍率的航空无人机锂电池，采用36-48V安全人体电压，高压低流原理运行作业，工作电流小，电池充电快速而且续航时间长；后背护甲的周围边缘上设有的多个通气孔有助于透气散热，防止身体与后背护甲之间的接触过于封闭，造成过多的热量难以散发；后背护甲的两侧设有的加宽尼龙魔术扣有助于快速穿戴本实用新型，提升应对突发事件的反应速度；后背护甲的头部处和腰椎处设有的保护定位柱更能够安全地保护使用者脆弱部位的安全。

附图说明