[发明专利]一种穿戴式射击用机械臂

权利要求书

1.一种穿戴式射击用机械臂，其特征在于：包括依次连接的背架连接结构（1）、肩结构部件（2）、臂结构部件（3）和肘结构部件（4）；通过背架连接结构（1）将整个机械臂绑缚于人体背部，并提供第一个自由度，结合肩结构部件（2）提供的第二个自由度，保证搭载枪械具备一定调整空间位置能力，臂结构部件（3）和肘结构部件（4）分别提供第三自由度和第四自由度，为搭载枪械提供指向瞄准空间大部分方向的能力，结合前两个自由度，实现空间内全方位目标跟踪锁定的同时避开人体障碍物；

所述背架连接结构（1）包括第一背架挡板（101）、第二背架挡板（102）、第一自由度电机（104）、第一自由度传动轴（105）、第一自由度轴承Ⅰ（106）、第一自由度轴承Ⅱ（107）、第一自由度轴承座（108）、第一自由度轴架（109）和两个背架支撑板（103）；第一背架挡板（101）固定于第二背架挡板（102）底端，第一自由度轴架（109）呈十字形，第一自由度轴承座（108）正面呈环形均匀分布四个凸台，第一自由度轴架（109）设置在四个凸台上，并与凸台固连，两个背架支撑板（103）平行间隔固定在第二背架挡板（102）上，背架支撑板（103）正面与第一自由度轴承座（108）的背面固连，第一自由度轴承座（108）与第二背架挡板（102）之间形成安装腔，用于固定第一自由度电机（104），第一自由度电机（104）输出位置与第一自由度传动轴（105）的一端固连，第一自由度传动轴（105）的另一端穿过第一自由度轴承座（108）中心通孔，自第一自由度轴架（109）的中心通孔伸出，并连接肩结构部件（2），第一自由度传动轴（105）通过第一自由度轴承Ⅰ（106）和第一自由度轴承Ⅱ（107）实现在第一自由度轴承座（108）中心孔转动；

所述肩结构部件（2）包括第二自由度电机（201）、第二自由度传动轴（202）、肩部套筒（203）、肩部垫片（204）、第二自由度轴承Ⅰ（205）、肩部垫圈（206）、第二自由度轴承Ⅱ（207）、第二自由度轴承座（208）；沿第二自由度轴承座（208）的中心轴线开有一个四阶通孔，依次为直径递减的第一阶孔、第二阶孔、第三阶孔、第四阶孔，在第三阶孔的孔壁开有一个窗口，用于配合臂结构部件（3），在第三阶孔的外壁还开有一个第一通孔，第一通孔与第三阶孔连通，第一自由度传动轴（105）自第一通孔伸入第三阶孔后与第二自由度轴承座（208）固连，第二自由度电机（201）固定在第一阶孔和第二阶孔内，第二自由度传动轴（202）一端固定在第二自由度电机（201）输出位置，第二自由度传动轴（202）的另一端伸入第三阶孔，其上依次安装肩部套筒（203）、肩部垫片（204）、第二自由度轴承Ⅰ（205）、臂结构部件（3）、肩部垫圈（206）、第二自由度轴承Ⅱ（207）；

所述臂结构部件（3）包括臂结构基座（301）、第三自由度电机盖（302）、第三自由度电机（303）、第三自由度传动轴（305）、第三自由度电机座（306）、第三自由度轴承Ⅰ-1（307）、第三自由度轴承Ⅰ-2（309）、第三自由度轴承Ⅱ-1（310）、臂端盖（311）、臂套筒（312）、第三自由度轴承Ⅲ（313）、第三自由度轴承Ⅱ-2（314）、第一段臂（315）、第二段臂（316）、三个臂支撑板（304）、两个臂轴承座支撑板（308）；臂结构基座（301）通过第二自由度传动轴（202）连接于第二自由度轴承座（208）的臂结构基座（301）底部与第三自由度电机盖（302）固连，第三自由度电机座（306）平行间隔设置于第三自由度电机盖（302）下方，并通过三个均匀分布的臂支撑板（304）将第三自由度电机盖（302）与第三自由度电机座（306）之间连为第三腔体，第三腔体用于安装固定第三自由度电机（303），第三自由度传动轴（305）顶端与第三自由度电机（303）输出位置固连，第三自由度传动轴（305）下端自上而下依次安装第三自由度轴承Ⅰ-1（307）、第三自由度轴承Ⅰ-2（309）、第三自由度轴承Ⅱ-1（310）、臂端盖（311）、臂套筒（312）、第三自由度轴承Ⅲ（313）、第三自由度轴承Ⅱ-2（314）；臂轴承座支撑板（308）呈L形，对称设置在第三自由度轴承Ⅰ-2（309）两侧，配合螺栓将第三自由度轴承Ⅰ-2（309）、臂端盖（311）、臂套筒（312）、第三自由度轴承Ⅱ-2（314）连为整体；第三自由度传动轴（305）末端与第一段臂（315）顶面固连，第一段臂（315）末端与第二段臂（316）滑动配合用以调节固定位置，并通过螺栓实现固连，第二段臂（316）末端与肘结构部件（4）连接；

所述肘结构部件（4）包括第四自由度电机（401）、第四自由度传动轴（402）、第四自由度轴承Ⅰ（403）、第四自由度轴承Ⅱ（404）、肘结构基座（405）、枪械连接件（406）；沿肘结构基座（405）的中心轴线开有一个五阶通孔，依次为直径递减的第五阶孔、第六阶孔、第七阶孔、第八阶孔，第九阶孔在第七阶孔的孔壁开有一个窗口，肘结构基座（405）上侧有一矩形凸台，凸台上侧开槽，用于与臂结构部件（3）固连，第四自由度传动轴（402）一端固定在第四自由度电机（401）输出位置，第四自由度传动轴（402）的另一端伸入肘结构基座（405）的五阶通孔中，其上依次安装第四自由度轴承Ⅰ（403）、第四自由度轴承Ⅱ（404），第四自由度轴承Ⅰ（403）安装于第六阶孔，第四自由度轴承Ⅱ（404）安装于第八阶孔中；第四自由度传动轴（402）末端与枪械连接件（406）固连，枪械连接件（406）用于搭载枪械。