[实用新型]一种无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构

说明书

本实用新型公开了一种无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构，以控制无人机飞行为目的，同时提供一种基于无人机安全飞行的触觉感知，保证了遥操控的飞行稳定性和可操作性。包括肩关节机构、上臂、肘关节机构、前臂、腕关节机构和手握操控部分。本实用新型介绍了可穿戴的外骨骼无人机遥操作控制系统的设计方案，上肢外骨骼运动情况测量作为远端无人机飞行控制输入量，通过对上肢运动情况的信号采集、信号处理，控制无人机。本系统具有操控容易、操作简单、同时能够保证无人机飞行稳定性及安全性，还能提供一种无人机危险性的触觉感知。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

技术领域

本实用新型涉及无人机智能化控制技术领域，尤其涉及一种无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构的设计。

背景技术

随着无人机在诸多领域的广泛应用，将可穿戴设备、触觉感知和无人机飞行控制等研究融合、提出了无人机智能化控制领域的新型无人机遥操作控制。

当前无人机遥操作控制，主要采用手持式操作盘,过度依赖视觉实现无人机安全控制问题。本实用新型提出无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构设计。开展触觉感知式外骨骼无人机遥操作控制系统的研究，不仅可以减少操控者上肢疲劳感、还可以通过触觉感知，减轻无人机遥操控者为安全操作的过度视觉依赖等具有较强的现实意义。

当前操控无人机主要通过手持遥控装置，操控者既要关注无人机视频图像反馈，又要调整无人机飞行姿态，该操作方式对操控者的手、眼长时间过度使用，增添了无人机遥操控者劳动强度。因此开展无人机智能化操控方式的研究可为拓展无人机的应用领域提供技术支撑。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操控容易、操作简单的无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种无人机遥操作触觉感知式可穿戴上肢外骨骼系统结构，该系统结构主要包括背部容器、以及依次连接的肩关节、上臂、肘关节、前臂、腕关节和手握操控部分；所述背部容器包括电池组、以及与电池组电连接的控制器。

具体的，所述肩关节包括护肩、肩部轴承座、肩关节连接轴和万向节组件。所述护肩搭扣在肩膀上，所述肩部轴承座通过螺栓与护肩固定连接，使肩部轴承座的下表面与护肩塑料板贴合。所述肩关节连接轴的一端通过轴承孔套接于肩部轴承座上，另一端与万向节组件连接。

具体的，所述上臂包括上臂连接件和可调滑轨装置，所述可调滑轨装置采用钢珠滚动接触。所述可调滑轨装置一端通过上臂连接件与万向节组件连接，另一端与肘关节连接。

具体的，所述肘关节包括肘关节电机、肘关节电机机座、肘关节编码器、电机联轴器、肘部连接件、应变片和肘关节连接伞齿轮。所述肘关节连接伞齿轮设为两个，相互垂直设置并互相啮合传动，分别为竖直连接伞齿轮和水平连接伞齿轮。所述肘关节电机机座与可调滑轨装置固定连接。所述肘关节电机朝下安装在肘关节电机机座上，并与控制器电连接，其输出端通过电机联轴器与竖直连接伞齿轮连接。所述应变片分别设置在电机联轴器的两侧，并与控制器电连接。所述肘关节编码器安装在电机联轴器上，并与控制器电连接。所述水平连接伞齿轮通过肘部连接件与前臂连接。