[发明专利]可穿戴上肢机械臂

说明书

可穿戴上肢机械臂，包括机械装置和安装在机械装置上的控制装置；机械装置包括用于穿戴的固定台，固定台的后侧设有可拆卸的移动电源，移动电源的下侧设有微型动力泵，固定台的前侧设有十字安全带，固定台的一侧顶部设有第一电机，第一电机的主轴沿固定台的前后方向设置，第一电机的主轴上固定有水平支架，水平支架的另一端固定有转动盘，转动盘上设有第二电机，第二电机的主轴沿固定台的左右方向设置。本发明提供一种可穿戴的上肢机械臂，与现有技术相比，通过设置在机械臂上的传感器感知使用者的肌肉运动并作出相应动作，机械臂外形呈人体仿生学设计，使得穿戴者更加舒适，提供持续的电量输出使机械臂运作顺畅，受限制范围缩小。

技术领域

本发明属于人体穿戴机械臂技术领域，具体涉及一种可穿戴上肢机械臂。

背景技术

机械臂在现代工业、医疗及其他领域中需求量日益增大，常常用到力臂形式的机械臂，尤其是夹持物品功能的机械臂。但是，夹持物品时现有的机械臂结构不能很好的适应操作者的需求和想法，导致使用者和机械臂配合不完善不能灵活使用，脱离固定电源以后，也不能提供长时间的电力供应，限制了机械臂的使用活动范围和使用时间。

在目前现有的同类型产品中，机械手臂、活动关节手伸缩动作为主流设计，关节处有夹持器，但是用起来并不能灵敏的捕捉到使用者的肌肉运动规律和使用想法，因此不能和使用者的意图相匹配。

在医学领域中，机械臂普遍是用于手臂残疾患者。本机械臂结构采用了更加稳定、可靠的设计方式。在操作性上本机械臂使用了更加便捷的操作方法，只要使用者轻微移动上肢佩戴在上肢的新型传感器就会直接感应到肌肉微小的颤抖和运动并将其转化为指令信号传达给机械臂，使机械臂按照使用者的的意图移动和夹持物品。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可穿戴的上肢机械臂，与现有技术相比，通过设置在机械臂上的传感器感知使用者的肌肉运动并作出相应动作，机械臂外形呈人体仿生学设计，使得穿戴者更加舒适，提供持续的电量输出使机械臂运作顺畅，受限制范围缩小。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

可穿戴上肢机械臂，包括机械装置和安装在机械装置上的控制装置；机械装置包括用于穿戴的固定台，固定台的后侧设有可拆卸的移动电源，移动电源的下侧设有微型动力泵，固定台的前侧设有十字安全带，固定台的一侧顶部设有第一电机，第一电机的主轴沿固定台的前后方向设置，第一电机的主轴上固定有水平支架，水平支架的另一端固定有转动盘，转动盘上设有第二电机，第二电机的主轴沿固定台的左右方向设置，第二电机的主轴上固定有上臂支架，上臂支架的另一端固定有第三电机，第三电机的主轴上固定有前臂支架，前臂支架的另一端设有机械手，转动盘与前臂支架之间设有驱动伸缩杆，前臂支架上设有至少两个手臂固定环；

控制装置包括控制器、旋转编码器、DSP芯片、传感器和执行器，控制器还分别与移动电源、第一电机、第二电机和第三电机连接。

所述上臂支架和前臂支架的外形结构均采用半圆包围的仿人体手臂外形结构。

所述机械手为仿生五指手、三指抓手或四指抓手。

所述移动电源为锂电池组。

所述驱动伸缩杆为气压伸缩杆、液压伸缩杆或电动推杆。

所述传感器包括肌电传感器和压阻式压力传感器。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：