[发明专利]一种穿戴式射击用机械臂

说明书

本发明提供了一种穿戴式射击用机械臂，用于提升扩展穿戴者作战能力。穿戴式射击用机械臂穿戴于人体背部，自连接人体处至末端依次设置包括：背架连接结构、肩结构部件、臂结构部件和肘结构部件。本发明的穿戴式射击用机械臂通过电机驱动进而实现瞄准目标的同时不妨碍穿戴者完成其他动作，为不具备精确打击能力的穿戴者提供精确打击能力，提高其完成任务时的自保能力，对于具备精确打击能力的使用者提高作战能力，使其能够同时攻击多个作战目标。

技术领域

本发明涉及机械臂领域，具体涉及一种穿戴式射击用机械臂。

背景技术

穿戴式机械臂可以辅助穿戴者进行工作，通常为抓手类末端或功能型末端进行简单的配合工作，射击类末端可以扩展穿戴者功能的同时扩大作业范围。目前对于精确射击能力的培养需要较长周期，对于需要登陆战场或特殊作业的专业人群，无法在短时间内获取精确打击能力，在战场上缺乏战斗力与自保能力。穿戴式射击用机械臂可以与穿戴者实现配合作业，在行进间或作业过程中为穿戴者提供精确打击能力，自主瞄准锁定周围的敌人，并在必要时完成打击任务。

申请号为US16002420的美国专利申请公开了一种名为the third arm的射击用机械臂，该射击用机械臂描述了一种用于稳定枪支的新型可穿戴设备。该装置的一端连接到战术背心上，另一端连接到枪支的导轨接口系统上。该装备将枪支的重量从用户的手臂上移开，从而减少手臂疲劳并提高精确度，能够使用非常规的武器系统，并帮助实现射击的一致性并减少后坐力的不适感。但该套系统仍属于被动式辅助装备，虽降低了非常规武器的使用要求，但仍需要穿戴者具备基本的精确打击能力，且无法在穿戴者完成其他工作时自主提供火力掩护。

申请号为CN202010449127.7和申请号为CN201910998388.1等中国专利申请公开的抓手末端机械臂，可以辅助穿戴者完成各类工作任务，但其机械臂结构形式以及自由度并不适用于射击类末端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿戴式射击用机械臂装置，为穿戴者提供精确打击能力。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种穿戴式射击用机械臂，包括依次连接的背架连接结构、肩结构部件、臂结构部件和肘结构部件；通过背架连接结构将整个机械臂绑缚与人体背部，并提供第一个自由度，结合肩结构部件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，臂结构部件和肘结构部件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等障碍物。

应用本发明的技术方案的穿戴式射击用机械臂用于配合穿戴者实现目标打击锁定任务，赋予缺乏精确打击能力的战场技术人员以精确打击能力。整体穿戴式射击用机械臂配置四个自由度，分别安装与背架连接结构、肩结构部件、臂结构部件和肘结构部件，背架连接结构处的自由度运动范围在0至180°之间，其余自由度均可全方位旋转，由对应的自由度电机进行直接输出，其方向与电机相同。臂结构部件和肘结构部件内设的自由度保证枪械在无遮挡的情况下可以满足大范围的打击，背架连接结构和肩结构部件内设的自由度负责在枪械射击被阻挡的情况下更新枪械位置，通过最少的自由度实现枪械的全方位瞄准。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本发明包含四个自由度，相对于其他机械臂的自由度分配方法更适合作为射击用机械臂，是面向作战任务的情况下，能够满足全方位打击，同时整体结构可以折叠收放于穿戴者背部，缩小了占用空间。

（2）本发明结构简单，大部分零件可以通过高强度、轻质的铝合金进行制作，易于加工、装配，降低整体装置成本，整体结构质量较轻，降低穿戴者在运动过程中的负担。

（3）本发明四个自由度均有主动电机驱动，可以与穿戴者合作完成作战任务。

附图说明

图1是本发明穿戴式射击用机械臂装置总体收纳状态示意图。