数据手套手腕关节检测装置制造方法及图纸

数据手套手腕关节检测装置，它涉及了一种检测人手手腕关节运动的检测装置。本发明专利技术是为了解决现有的检测装置系统复杂、结构臃肿、检测误差较大、维护困难等缺点，对人手手腕的检测环节做了全新的设计，采用独特的连接方式和巧妙的关节测量点布局，使操作者在使用该装置时，操作者的手腕关节能保持最大程度的灵活，无论操作者的手腕向左向右，或是向上向下摆动，手腕关节的运动状态都能被精确检测到，使被控制的从手关节能与操作者对应的关节协同一致动作，以增强虚拟现实或遥操作的临场感。

【技术实现步骤摘要】
数据手套手腕关节检测装置
本专利技术涉及一种检测人手手腕关节运动状态的检测装置。
技术介绍
由于科学技术的发展，机器人逐渐在越来越大的范围内被使用，遥控操作机器人作为一种性能可靠、技术成熟的机器人被广泛用于各种危险的、情况复杂的、人类无法到达的环境中工作，它采用的是非常可靠的控制方式，直接由操作者发出指令来控制。随着遥控操作机器人执行的任务越来越复杂，使得人们在追求可靠性的同时，还对其灵活性提出了更高的要求，而要对复杂的机械手实施遥控操作，控制机械手多个关节一起协调运动，以实现特定功能，这就需要用到数据手套，数据手套通过测量操作者手上各个关节的位置信息作为控制指令控制机械手跟踪人手运动，使操作者产生很强的临场感。此外，近年来虚拟现实交互技术不断发展，数据手套可作为一种主要的交互设备，参与到虚拟现实交互系统的构建中，例如在一个由计算机虚拟的场景里，操作者通过数据手套控制一双虚拟的人手拆卸或装配机器等，还有远程手术、游戏、3D动画制作等都需要用到此类装置。目前市场上的数据手套系统复杂，维护困难，价格极为昂贵，使其无法大量普及、推广和使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有数据手套里的手腕关节检测装置系统复杂、结构臃肿、检测误差较大、维护困难等缺点，提出了一种外构架式结构，对手腕关节的检测环节做了全新的设计，采用独特的连接方式和巧妙的关节测量点布局，极大简化了复杂的数据手套控制系统，使操作者在使用该装置时手臂能保持最大程度的灵活，无论操作者的手腕向左向右，或是向上向下摆动，手腕关节的运动状态都能被精确检测到，使被控制的从手关节能与操作者对应的关节协同一致动作，增强虚拟现实或遥控操作的临场感。本专利技术是用于与计算机、机械手等交互作用的设备，由前臂固定环、关节检测部件，连杆，手套基座组成，前臂固定环固定于操作者前臂部位，关节检测部件安装于前臂固定环上，手套基座穿戴在操作者手上，前臂固定环上的关节检测部件与手套基座通过两级连杆铰接。本专利技术检测关节的运动角度由设置在装置上相应的角度传感器通过相应的数学算法测量，可以精确、灵敏地检测出在三维空间中操作者的手腕关节运动的角度和状态，该装置成本低，使用简单，穿戴方便，维护容易。附图说明图1是本专利技术的整体轴侧图。图2是本专利技术的结构示意图。图3是关节检测部件102的轴侧图。图4是关节检测部件102的结构示意图。具体实施方式本专利技术主要零部件：102-1.第一关节检测部件102-2.第二关节检测部件1.前臂固定环2-1.第一连杆2-2.第二连杆3.手套基座4.手套6.转动连接件9.角度传感器12.传动轴具体实施方式一：如图1、图2、图3和图4所示，所述数据手套手腕关节检测装置包括前臂固定环1，第一连杆2-1，第二连杆2-2，手套基座3，手套4，隔离柱5，转动连接件6，第一关节检测部件102-1，第二关节检测部件102-2。所述前臂固定环1固定于操作者前臂部位，所述第一关节检测部件102-1的底座E通过螺钉固定于前臂固定环1的平台A上，第一关节检测部件102-1的传动轴12的轴线垂直于前臂固定环1圆环的轴线，所述第二关节检测部件102-2的底座E与第一关节检测部件102-1的传动轴12固接，所述第二关节检测部件102-2的传动轴12与第一关节检测部件102-1的传动轴12互相垂直，所述第二关节检测部件102-2的传动轴12与第一连杆2-1的一端固接，所述第一连杆2-1的另一端与第二连杆2-2的一端通过螺钉铰接，所述第一连杆2-1和第二连杆2-2铰接处安装有隔离柱5，所述第二连杆2-2的另一端通过螺钉铰接于转动连接件6的孔C，所述转动连接件6的另一孔B通过螺钉铰接于手套基座3的孔D，所述第二连杆2-2与转动连接件6铰接的轴线垂直于转动连接件6与手套基座3铰接的轴线，所述手套基座3固定于手套4上，对应于手套4掌背的位置。动作实施过程：人手能以手腕为定点在一定范围内朝各个方向转动，操作者穿戴上手套4后，固定在手套4上的手套基座3跟随操作者的手一起运动，与手套基座3铰接的转动连接件6带动与其铰接的第二连杆2-2转动，当操作者的手腕朝任一方向转动时，第二关节检测部件102-2的传动轴12的轴线与转动连接件6孔C的轴线始终保持相互平行，但两轴线之间的直线距离会随操作者的手腕转动而发生改变，使铰接的第一连杆2-1、第二连杆2-2之间发生相对转动，并驱动与第一连杆2-1固接的第二关节检测部件102-2的传动轴12转动，同时第二关节检测部件102-2绕其底座E固接部件的轴线转动，驱动与第二关节检测部件102-2底座E固接的第一关节检测部件102-1的传动轴12转动，第一关节检测部件102-1、第二关节检测部件102-2的传动轴12转动并驱动各自的角度传感器9，系统根据两个角度传感器9检测到的数据通过相应的数学算法计算出操作者手腕转动的角度和状态。具体实施方式二：图3和图4所示，所述数据手套手腕关节检测装置对操作者手臂手腕关节运动的检测由第一关节检测部件102-1、第二关节检测部件102-2实施，所述第一关节检测部件102-1和第二关节检测部件102-2包括外壳7、8，传动轴12和角度传感器9。所述传动轴12与角度传感器9的转动轴固接。动作实施过程：当传动轴12转动时，带动与传动轴12固接的角度传感器9的转动轴转动。作为本专利技术的另一实例，也可以用其他传感器代替角度传感器，同样可以起到检测人手手腕关节在三维空间中运动的角度和状态，实现本专利技术的目的。作为本专利技术的又一实例，可以用另一关节检测部件102替代转动连接件6，第二连杆2-2固接于关节检测部件102的传动轴12，关节检测部件102的底座E与手套基座3通过螺钉铰接于手套基座3的孔D，关节检测部件102与手套基座3铰接的轴线垂直于掌面，同样可以起到检测人手手腕关节在三维空间中运动的角度和状态，实现本专利技术的目的。在不使本专利技术的原理受到损害的情况下，上述构成的细节和具体实施方式仅仅是当做例子和图示的东西，它可以不脱离本专利技术的范围而广泛改变，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据手套手腕关节检测装置，用于与计算机、机械手交互作用的装置，由手套基座(3)，手套(4)，连杆(2‑1、2‑2)，关节检测部件(102)，前臂固定环(1)组成；其特征在于：该装置固定在操作者手上；前臂固定环(1)固定于操作者前臂部位，关节检测部件(102)安装于前臂固定环(1)上，手套基座(3)固定在手套(4)上，手套基座(3)与前臂固定环(1)通过两级连杆(2‑1、2‑2)铰接；数据手套手腕关节检测装置对操作者手腕关节运动的检测由关节检测部件(102)实施，关节检测部件(102)内部安装有检测关节动作的角度传感器(9)，可检测操作者手腕关节运动的角度和状态。

【技术特征摘要】
1.一种数据手套手腕关节检测装置，用于与计算机、机械手交互作用的装置，由手套基座(3)，手套(4)，第一连杆(2-1)，第二连杆(2-2)，第一关节检测部件(102-1)，第二关节检测部件(102-2)，前臂固定环(1)组成；其特征在于：该装置固定在操作者手上；前臂固定环(1)固定于操作者前臂部位，第一关节检测部件(102-1)安装于前臂固定环(1)上，手套基座(3)固定在手套(4)上，手套基座(3)与前臂固定环(1)通过第一连杆(2-1)和第二连杆(2-2)铰接；数据手套手腕关节检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏茂，
申请(专利权)人：苏茂，
类型：发明
国别省市：广西;45