一种上肢外骨骼的减振装置制造方法及图纸

一种上肢外骨骼的减振装置，其具体构成是：两根左连杆与两根中连杆，两根中连杆与两根右连杆分别形成左、右平行四边形机构；且两根中连杆的中部铰接形成X型铰接；左、右平行四边形机构的上下铰轴间分别连接左、右阻尼拉簧，X型铰接处的铰轴与连接片的中部固定连接，连接片的左、右部分别开有左、右导向槽，左平行四边形的左端铰轴与左导向槽配合，右平行四边形的右端铰轴与右导向槽配合；所述的左平行四边形的左端铰轴还通过鱼眼关节轴承与固定振动工具的夹具相连,所述的连接片固定在与人体上肢穿戴耦合的穿戴件上。使用该减振装置的上肢工业外骨骼，操作轻巧，作业强度低，效率高，减振效果好；能更好的降低工人罹患肌肉骨骼疾病的风险。

A vibration damping device for upper limb exoskeleton

【技术实现步骤摘要】
一种上肢外骨骼的减振装置
本专利技术涉及一种用于上肢外骨骼的减振装置。
技术介绍
上肢外骨骼是一种可穿戴的机械设备，属于工业外骨骼。目前的工业生产流水线上存在大量的手工操作具有强振动的工具(振动工具)的情况，例如，工人们使用冲击钻进行钻孔作业，使用铆枪进行铆接作业。这些工具在使用过程中会产生持续性或者间歇性的振动，其振动冲击力会作用于操作者的手臂；长时间进行如此的操作，会造成操作者的肌肉疲劳，进而使其罹患肌肉骨骼疾病。目前，可以通过穿戴上具有减振装置的工业外骨骼进行作业，通过穿戴的外骨骼的减振装置,有效减少振动工具对人体的冲击，降低工人罹患肌肉骨骼疾病的风险。但现有减少振动工具的工业外骨骼，为整体穿戴式的外骨骼，通过腿部、腰部及肩部穿戴于人体上；其减振装置为一个可三维自由移动的、且带阻尼机构的手臂支架；手臂支架的前端固定夹持振动工具的夹具，手臂支架的右端铰接于腿部穿戴件上。作业时，人手把持并操作手臂支架的前端，实现振动工具的移动、定位及作业；同时，由手臂支架的阻尼机构有效减少和吸收振动工具的振动冲击。其存在的问题是：1、手臂支架可三维自由活动，仅由右端铰接于腿部穿戴件上，整个手臂支架及夹持的振动工具没有形成支撑，作业时全靠人手对其进行支撑与定位，操作时费力，作业强度大，作业效率低。2、作业时人手始终紧握、支撑手臂支架的前端，振动工具的振动冲击仍然会有相当一部分直接传递到人手上，其减振效果有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种上肢工业外骨骼的减振装置，使用该减振装置的上肢工业外骨骼，操作轻巧，作业强度低，效率高，减振效果好；能更有效地减少振动工具对人体的冲击，更好的降低工人罹患肌肉骨骼疾病的风险。本专利技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是，一种上肢外骨骼的减振装置，其特征在于：所述的减振装置为中间是X型铰接的双平行四边形减振机构，其具体构成是：两根左连杆与两根中连杆形成左平行四边形机构，两根中连杆与两根右连杆形成右平行四边形机构；且两根中连杆的中部铰接形成X型铰接；左平行四边形机构的上下铰轴间连接左阻尼拉簧，右平行四边形机构的上下铰轴间连接右阻尼拉簧；X型铰接处的铰轴与连接片的中部固定连接，连接片的左部和右部分别开有左导向槽和右导向槽，左平行四边形的左端铰轴与左导向槽配合，右平行四边形的右端铰轴与右导向槽配合；所述的左平行四边形的左端铰轴还通过鱼眼关节轴承与固定振动工具的夹具相连,所述的连接片固定在与人体上肢穿戴耦合的穿戴件上。本专利技术装置的工作过程和原理是：使用前，将穿戴件穿戴于人的手臂上，进而通过连接片将减震装置及夹具整体穿戴于人的手臂上。再通过夹具固定好振动工具。操作时，用手移动振动工具实现振动工具的定位，再开启振动工具。振动工具的作业产生的横向、垂向振动冲击，依次通过夹具、鱼眼关节轴承、转化为对减振装置的横向振动冲击；当振动冲击传递至减振装置时，其前、后两个平行四边形机构会产生相应的横向压缩或伸长(纵向伸长或压缩)，使前、后两根阻尼拉簧产生同步的纵向拉伸、压缩；进而通过阻尼拉簧实现对振动冲击的减缓和吸收作用，有效减少振动工具对人体的冲击。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：一、振动工具的振动冲击能很好的传递给减振振装置的前、后两个平行四边形机构，并由安装于前、后平行四边形机构上的前、后两根阻尼拉簧产生同步的纵向拉伸或压缩，实现对振动冲击的减缓和吸收，有效减少作业时振动工具对人体的冲击，降低工人罹患肌肉骨骼疾病的风险。二、整个振动装置的主体为双平行四边形机构，结构简单、轻巧；振动装置的左端铰轴通过鱼眼关节轴承与固定振动工具的夹具相连；鱼眼关节轴承既能在垂向方向上有一定的活动度，能很好的传递振动冲击；但其垂向活动又是有限的，加之振动装置的中部通过连接片固定在与人体上肢穿戴耦合的穿戴件上；因此，振动工具及整个振动装置能通过减振后在手臂处得到支撑，而无需通过手掌进行支撑，加之，整个振动装置的主体为双平行四边形机构，结构简单、轻巧；故其操作省力，作业强度低，效率高。三、作业时，仅需由人的手掌对振动工具进行移动与定位，手掌无需始终紧握、支撑振动工具，振动工具的振动冲击几乎不会直接传递到人手上，而全部会被双平行四边形机构减振、吸收，其减振效果更好。进一步，本专利技术的双平行四边形减振机构为两个，一个位于穿戴件的前侧，另一个位于穿戴件的后侧。手臂的前后侧各设一个双平行四边形减振机构，使得手臂对上肢外骨骼的穿戴支撑更均匀，也使得减振效果更好。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例的立体结构示意图。具体实施方式实施例1图1示出，本专利技术的一种具体实施方式是：一种上肢外骨骼的减振装置，其特征在于：所述的减振装置4为中间是X型铰接的双平行四边形减振机构，其具体构成是：两根左连杆4b与两根中连杆4d形成左平行四边形机构，两根中连杆4d与两根右连杆4g形成右平行四边形机构；且两根中连杆4d的中部铰接形成X型铰接；左平行四边形机构的上下铰轴间连接左阻尼拉簧4c，右平行四边形机构的上下铰轴间连接右阻尼拉簧4f；X型铰接处的铰轴与连接片4e的中部固定连接，连接片4e的左部和右部分别开有左导向槽4a和右导向槽4h，左平行四边形的左端铰轴与左导向槽4a配合，右平行四边形的右端铰轴与右导向槽4h配合；所述的左平行四边形的左端铰轴还通过鱼眼关节轴承2与固定振动工具的夹具1相连,所述的连接片4e固定在与人体上肢穿戴耦合的穿戴件3上。本例的双平行四边形减振机构为两个，一个位于穿戴件3的前侧，另一个位于穿戴件3的后侧。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上肢外骨骼的减振装置，其特征在于：所述的减振装置(4)为中间是X型铰接的双平行四边形减振机构，其具体构成是：/n两根左连杆(4b)与两根中连杆(4d)形成左平行四边形机构，两根中连杆(4d)与两根右连杆(4g)形成右平行四边形机构；且两根中连杆(4d)的中部铰接形成X型铰接；左平行四边形机构的上下铰轴间连接左阻尼拉簧(4c)，右平行四边形机构的上下铰轴间连接右阻尼拉簧(4f)；X型铰接处的铰轴与连接片(4e)的中部固定连接，连接片(4e)的左部和右部分别开有左导向槽(4a)和右导向槽(4h)，左平行四边形的左端铰轴与左导向槽(4a)配合，右平行四边形的右端铰轴与右导向槽(4h)配合；/n所述的左平行四边形的左端铰轴还通过鱼眼关节轴承(2)与固定振动工具的夹具(1)相连,所述的连接片(4e)固定在与人体上肢穿戴耦合的穿戴件(3)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种上肢外骨骼的减振装置，其特征在于：所述的减振装置(4)为中间是X型铰接的双平行四边形减振机构，其具体构成是：
两根左连杆(4b)与两根中连杆(4d)形成左平行四边形机构，两根中连杆(4d)与两根右连杆(4g)形成右平行四边形机构；且两根中连杆(4d)的中部铰接形成X型铰接；左平行四边形机构的上下铰轴间连接左阻尼拉簧(4c)，右平行四边形机构的上下铰轴间连接右阻尼拉簧(4f)；X型铰接处的铰轴与连接片(4e)的中部固定连接，连接片(4e)的左部和右部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，陈俞鹏，吴小笛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51