膜片式便携助残机械手制造技术

本发明专利技术涉及一种膜片式便携助残机械手，包括安装部及夹持爪，安装部安装于使用者手臂，安装部设置有驱动夹持爪张开或合拢的驱动装置，安装部为安装于前臂后端的固定套，驱动装置包括活动套及联动机构，夹持爪包括成对设置的爪体，各爪体转动设置于固定套，爪体设置有调节爪体转动位置的联动部，联动机构设置于活动套与联动部之间，联动机构包括绳索安装板、膜片弹簧、杠杆及绳索。采用上述方案，本发明专利技术提供一种利用手臂动作驱动夹持爪张开或合拢的膜片式便携助残机械手，具体适用于手部缺少手指及手掌的残疾者。

Diaphragm type portable ZhuCan manipulator

The invention relates to a diaphragm type portable ZhuCan manipulator comprises a mounting part and a clamping claw, the installation part is installed on the user's arm, the installation part is provided with a driving device driving the clamping jaws to open or close the installation department for fixed sleeve mounted on the forearm at the rear end of the driving device comprises a movable sleeve and a linkage mechanism, clamp including holding claw claw body arranged in pairs, each claw body to rotate is arranged on the fixed sleeve body is provided with a claw portion of the adjusting linkage claw body rotation position, the linkage mechanism is arranged on the movable sleeve and the linkage between the linkage mechanism comprises a rope mounting plate, diaphragm spring, a lever and a rope. With the above scheme, diaphragm type portable ZhuCan manipulator, the invention provides a method utilizing arm movement drive clamping jaws to open or closed, particularly suitable for use in the hand the lack of finger and palm disability.

【技术实现步骤摘要】
膜片式便携助残机械手
本专利技术涉及一种助残装置，具体涉及一种膜片式便携助残机械手。
技术介绍
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手最先由美国开始研制开发，最初目的是为了帮助人们摆动繁重的劳动和进行简单的重复性劳动，以及代替人到危险环境汇中进行作业。随着机械手技术的长期实践发展与工艺革新，机械手以其作业的准确性和各种环境中完成作业的突出能力，被广泛应用于国内外的工业制造、军事、娱乐、医疗等
虽然机械手技术的发展突飞猛进，但在助残服务领域的开发应用有限。现有的机械手包括安装于人体手臂上的安装部，安装部设置有夹持爪，夹持爪可张开或合拢，用于代替类似抓取及一些简单的动作，一方面，传统的夹持爪张开或合拢的动作由电机驱动，电机存在质量重、需要反复充电等弊病，由于机械手需要长时间进行携带，质量重会造成使用者的负担，反复充电的缺点也给使用者带来诸多局限，及时电池能够拆卸及更换，也会给使用者增加使用成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用手臂动作驱动夹持爪张开或合拢的膜片式便携助残机械手，具体适用于手部缺少手指及手掌的残疾者。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：包括安装部及夹持爪，所述的安装部安装于使用者手臂，所述的安装部设置有驱动夹持爪张开或合拢的驱动装置，其特征在于：所述的安装部为安装于前臂后端的固定套，所述的固定套呈筒状并环绕于前臂，所述的驱动装置包括活动套及联动机构，所述的活动套转动设置于固定套内并安装于前臂前端，所述的夹持爪包括成对设置的爪体，各所述的爪体转动设置于固定套，所述的爪体设置有调节爪体转动位置的联动部，所述的联动机构设置于活动套与联动部之间，所述的活动套在前臂前端驱动下相对固定套转动时，联动机构使各爪体相分离；所述的活动套在前臂前端不施力时，联动机构使各爪体相靠拢，所述的联动机构包括绳索安装板、膜片弹簧、杠杆及绳索，所述的杠杆中部转动设置于固定套，其一端作为与膜片弹簧相抵的施力端，另一端与绳索固定的牵引端，所述的膜片弹簧相对杠杆的另一侧与联动部相抵配并沿联动部的摆动方向形变，所述的绳索安装板相对固定套径向固定于活动套，所述的绳索固定于杠杆的另一端固定于绳索安装板，所述的杠杆与活动套之间设置有绳索转向机构，成对的所述的爪体之间设置有将爪体自动靠拢的靠拢组件。通过采用上述技术方案，使用者手臂的前臂前端与前臂后端可相对转动，可利用该转动力，代替之前由电机产生的驱动力，从而避免因电机所带来的质量重、成本高、不环保等缺点，前臂前端与前臂后端相对转动时，即活动套相对固定套转动，而联动机构将活动套的运动传递至爪体的联动部，使其能够根据动作的不同作出分离或靠拢的动作，使机械手能够以较低的成本应用于广大人群，减少残疾人士的负担，活动套转动时，通过绳索带动杠杆的牵引端摆动，与此同时，施力端也同步反向摆动，施力端摆动造成膜片弹簧的挤压形变，膜片弹簧瞬间形变至相对施力端的另一侧，与此同时联动部受膜片弹簧推动，使成对的爪体相分离，实现夹持爪的张开；当活动套回位时，通过绳索带动杠杆的牵引端摆动，施力端回归至初始位置，靠拢组件使成对的爪体相靠近，联动部挤压膜片回位，膜片弹簧瞬间形变至相对施力端的同侧，实现夹持爪的合拢，利用绳索、杠杆及膜片弹簧将所有组件进行联动，质量轻且操作方便，便于调整朝向，利用膜片弹簧进行助力，充分减轻使用者负担。本专利技术进一步设置为：所述的绳索转向机构包括供绳索依次绕设的第一转向轮及第二转向轮，所述的第一转向轮平行安装于绳索安装板，所述的第二转向轮安装于固定套并垂直于绳索安装板与杠杆之间。通过采用上述技术方案，由两个转向轮完成的绳索转向机构实现绳索的转向，在活动套转动时杠杆能够稳定往复直线移动，合理利用前臂前端相对前臂后端的转动。本专利技术进一步设置为：所述的靠拢组件包括靠拢环，所述的靠拢环安装于相对的爪体之间，各所述的爪体设置有与靠拢环限位并可相对转动的卡槽，所述的靠拢环设置有空缺段，该空缺端设置有呈拉伸状态并将靠拢环相衔接的靠拢弹簧。通过采用上述技术方案，靠拢环依赖靠拢弹簧在无外力作用下会自动收缩，由于其与爪体卡配，收缩过程中带动相对的爪体靠拢，优化结构，便于拆装。本专利技术进一步设置为：所述的膜片弹簧中部可拆卸设置有与杠杆的施力端对应的施力块，所述的施力块设置有穿过膜片弹簧的配合环，所述的配合环外周嵌装有卡环，所述的卡环与施力块之间构成与膜片弹簧形状相适配的限位腔。通过采用上述技术方案，施力块作为杠杆的施力位，使膜片弹簧各处的受力更加均匀，将施力块设计与膜片弹簧可拆卸配合，根据不同的杠杆更换不同规格的施力块，也使卡环配合施力块可夹持不同厚度的膜片弹簧，膜片弹簧作为该装置的主要消耗件，提高易更换性。本专利技术进一步设置为：所述的固定套设置有绳索经过的牵引力放大机构，所述的牵引力放大机构包括滑轮组及滑轮安装架，所述的滑轮安装架固定于固定套内，所述的滑轮组包括分别转动设置于滑轮安装架的第一滑轮及第二滑轮，所述的第一滑轮设置有转动配合的滑轮块，所述的滑轮安装架沿第一滑轮朝向第二滑轮的方向设置有与滑轮块滑移配合的滑块槽，所述的绳索经过滑轮组的部分沿第一转向轮向第二转向轮的方向依次包括输入段及输出段，所述的输入段从外界的绳索进入，依次绕设于第一滑轮及第二滑轮，最终固定于滑轮块，所述的输出段从滑轮块延伸至外界的绳索。通过采用上述技术方案，牵引力放大机构使活动套提供的转动牵引力被放大，减少使用者的操作负担，而牵引力放大机构可选择多种方案，优选滑轮组进行放大，结构简单，放大效果好，质量较小。本专利技术进一步设置为：所述的滑轮安装架位于绳索安装板相对第一转向轮的另一侧设置有配合部，所述的配合部与绳索安装板之间构成与第一转向轮形状相适配的安装腔，所述的第一转向轮设置有转动配合的轮轴，所述的轮轴一端与绳索安装板固定配合，另一端与配合部固定配合。通过采用上述技术方案，滑轮安装架在安装的同时构成第一转向轮的安装腔，简化内部结构的同时简化安装步骤，此外，轮轴也作为绳索安装板及配合部的定位，提高各组件之间的配合稳定性。本专利技术进一步设置为：所述的爪体数量为两个，分别为钩取用爪体及抓取用爪体，所述的钩取用爪体及抓取用爪体之间的空间组合构成夹持腔，所述的钩取用爪体包括呈弧形状且向抓取用爪体弯曲的主钩取体，所述的抓取用爪体包括平行设置的第一副抓取体及第二副抓取体，所述的第一副抓取体及第二副抓取体呈弧形状且向钩取用爪体弯曲，所述的副抓取体两端分别设置有将第一副抓取体及第二副抓取体固定连接的连接板，所述的主钩取体的端部设置有与连接板抵配并形状适配的配合板，所述的主钩取体朝向抓取用爪体的端面由陡面部及缓面部组成，所述的陡面部的弧度大于缓面部的弧度，所述的缓面部及陡面部沿远离固定套方向依次设置。通过采用上述技术方案，爪体分为模拟大拇指的钩取用爪体及模拟其他手指的抓取用爪体，主钩取体用于钩取一些带钩环的物体，例如塑料袋、手提包、拉杆箱等等，快速进入环体较小的物体，进入后配合板避免上述物体脱手，此外，端面由陡面部及缓面部，当环体进入主钩取体后，由于弧度较大，陡面部将物体快速滑入主钩取体的中心部分，亦降低脱手的可能性；而第一副抓取体及第二副抓取体组成的抓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜片式便携助残机械手，包括安装部及夹持爪，所述的安装部安装于使用者手臂，所述的安装部设置有驱动夹持爪张开或合拢的驱动装置，其特征在于：所述的安装部为安装于前臂后端的固定套，所述的固定套呈筒状并环绕于前臂，所述的驱动装置包括活动套及联动机构，所述的活动套转动设置于固定套内并安装于前臂前端，所述的夹持爪包括成对设置的爪体，各所述的爪体转动设置于固定套，所述的爪体设置有调节爪体转动位置的联动部，所述的联动机构设置于活动套与联动部之间，所述的活动套在前臂前端驱动下相对固定套转动时，联动机构使各爪体相分离；所述的活动套在前臂前端不施力时，联动机构使各爪体相靠拢，所述的联动机构包括绳索安装板、膜片弹簧、杠杆及绳索，所述的杠杆中部转动设置于固定套，其一端作为与膜片弹簧相抵的施力端，另一端与绳索固定的牵引端，所述的膜片弹簧相对杠杆的另一侧与联动部相抵配并沿联动部的摆动方向形变，所述的绳索安装板相对固定套径向固定于活动套，所述的绳索固定于杠杆的另一端固定于绳索安装板，所述的杠杆与活动套之间设置有绳索转向机构，成对的所述的爪体之间设置有将爪体自动靠拢的靠拢组件。

【技术特征摘要】
1.一种膜片式便携助残机械手，包括安装部及夹持爪，所述的安装部安装于使用者手臂，所述的安装部设置有驱动夹持爪张开或合拢的驱动装置，其特征在于：所述的安装部为安装于前臂后端的固定套，所述的固定套呈筒状并环绕于前臂，所述的驱动装置包括活动套及联动机构，所述的活动套转动设置于固定套内并安装于前臂前端，所述的夹持爪包括成对设置的爪体，各所述的爪体转动设置于固定套，所述的爪体设置有调节爪体转动位置的联动部，所述的联动机构设置于活动套与联动部之间，所述的活动套在前臂前端驱动下相对固定套转动时，联动机构使各爪体相分离；所述的活动套在前臂前端不施力时，联动机构使各爪体相靠拢，所述的联动机构包括绳索安装板、膜片弹簧、杠杆及绳索，所述的杠杆中部转动设置于固定套，其一端作为与膜片弹簧相抵的施力端，另一端与绳索固定的牵引端，所述的膜片弹簧相对杠杆的另一侧与联动部相抵配并沿联动部的摆动方向形变，所述的绳索安装板相对固定套径向固定于活动套，所述的绳索固定于杠杆的另一端固定于绳索安装板，所述的杠杆与活动套之间设置有绳索转向机构，成对的所述的爪体之间设置有将爪体自动靠拢的靠拢组件。2.根据权利要求1所述的膜片式便携助残机械手，其特征在于：所述的绳索转向机构包括供绳索依次绕设的第一转向轮及第二转向轮，所述的第一转向轮平行安装于绳索安装板，所述的第二转向轮安装于固定套并垂直于绳索安装板与杠杆之间。3.根据权利要求1所述的膜片式便携助残机械手，其特征在于：所述的靠拢组件包括靠拢环，所述的靠拢环安装于相对的爪体之间，各所述的爪体设置有与靠拢环限位并可相对转动的卡槽，所述的靠拢环设置有空缺段，该空缺端设置有呈拉伸状态并将靠拢环相衔接的靠拢弹簧。4.根据权利要求1所述的膜片式便携助残机械手，其特征在于：所述的膜片弹簧中部可拆卸设置有与杠杆的施力端对应的施力块，所述的施力块设置有穿过膜片弹簧的配合环，所述的配合环外周嵌装有卡环，所述的卡环与施力块之间构成与膜片弹簧形状相适配的限位腔。5.根据权利要求1所述的膜片式便携助残机械手，其特征在于：所述的固定套设置有绳索经过的牵引力放大机构，所述的牵引力放大机构包括滑轮组及滑轮安装架，所述的滑轮安装架固定于固定套内，所述的滑轮组包括分别转动设置于滑轮安装架的第一滑轮及第二滑轮，所述的第一滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德存，付炎杰，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33