一种增能型可穿戴式手臂及上肢外骨骼装置制造方法及图纸

本公开提供了一种增能型可穿戴式手臂及上肢外骨骼装置，采用多种传感器对机构的各关节角度、各臂电机转速、各关节的扭矩等数据进行采集，在每个关节安装有高精度光电编码器，能够精确采集末端位置和姿态，实现对机械手的精确控制，自动适应上肢的尺寸，能适应不同操作的身高和臂长，在重负荷状况下，根据负荷的重量调节输出，能自适应负载，在机构的工作过程中，可实现肩关节水平方向外展/内收、竖直方向上摆/下摆和旋转运动以及肘关节的屈/伸运动，配以语音交互模块的声音提示，保证整个系统安全平稳的运行。

An increased energy wearable arm and upper limb exoskeleton device

【技术实现步骤摘要】
一种增能型可穿戴式手臂及上肢外骨骼装置
本公开涉及特种机构的控制领域，特别涉及一种增能型可穿戴式手臂及上肢外骨骼装置。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。上肢是日常生活中运用最多也最容易受伤的部分，由于上肢的力量有限，所以在执行各种动作时的效果大打折扣。增能型上肢外骨骼是一种可穿戴机械装备，主要用于增强人体上肢的机能。增能型上肢外骨骼机构基于仿生原理进行设计，结合人体工程学，能与上肢舒适的结合。上肢的每个自由度环节在机构上都对应一个单独驱动装置，因此，可以确保机构运动与人体自由度运动同轴。获得更强大的力量、更快速的响应以及更舒适的穿戴效果，是增能型可穿戴上肢外骨骼机构研究不断追求的目标。增能型可穿戴上肢外骨骼机构传动方式有：带传动、电机直接驱动、齿轮传动和气动肌肉驱动。本公开专利技术人在研究中发现，现有的上肢外骨骼机构存在偏重、驱动力偏小、控制不灵敏等不足，尤其控制方面，很难达到与上肢的自适应贴合，并且控制的实时性很差。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增能型可穿戴式手臂，其特征在于，包括多个电机、第一连接件、第二连接件、大臂、电机驱动模块和处理器，所述电机包括第一肩关节电机、第二肩关节电机、第三肩关节电机和肘关节电机，每个电机上分别设有至少一个与电机匹配的减速器，所述第一肩关节电机和第二肩关节电机通过第一连接件连接，第二肩关节电机与第三肩关节电机通过第二连接件连接，用于实现肩关节在水平方向的外展和内收、在竖直方向上摆和下摆以及旋转运动；第三肩关节电机与肘关节电机通过大臂连接，肘关节电机与第四减速器共同构成肘关节，用于实现肘关节的屈伸运动；/n所述处理器分别与减速器和电机驱动模块通信连接，用于通过电机驱动模块控制各个电机的动作和通过减...

【技术特征摘要】
1.一种增能型可穿戴式手臂，其特征在于，包括多个电机、第一连接件、第二连接件、大臂、电机驱动模块和处理器，所述电机包括第一肩关节电机、第二肩关节电机、第三肩关节电机和肘关节电机，每个电机上分别设有至少一个与电机匹配的减速器，所述第一肩关节电机和第二肩关节电机通过第一连接件连接，第二肩关节电机与第三肩关节电机通过第二连接件连接，用于实现肩关节在水平方向的外展和内收、在竖直方向上摆和下摆以及旋转运动；第三肩关节电机与肘关节电机通过大臂连接，肘关节电机与第四减速器共同构成肘关节，用于实现肘关节的屈伸运动；
所述处理器分别与减速器和电机驱动模块通信连接，用于通过电机驱动模块控制各个电机的动作和通过减速器实现各个电机的速度控制。


2.如权利要求1所述的增能型可穿戴式手臂，其特征在于，还包括小臂和腕部装置，所述肘关节电机通过小臂与腕部装置连接，实现机械手臂直接与人的手腕的结合。


3.如权利要求2所述的增能型可穿戴式手臂，其特征在于，所述腕部装置为一可拆卸腕部手环，还包括多个控制按钮，设于腕部手环上或靠近手环的手柄上，所述控制按钮与处理器连接，用以实现案件控制。


4.如权利要求2所述的增能型可穿戴式手臂，其特征在于，所述大臂和小臂均为可伸缩结构，所述大臂和小臂均为可伸缩结构，均由滑轨组成，大臂和小臂的伸缩调整用以适应不同的身体需求。


5.一种增能型可穿戴式上肢外骨骼装置，其特征在于，包括背架、左臂、右臂和多个传感器，所述左臂和右臂为权利要求1-4任一项所述的可穿戴式手臂，所述左臂和右臂分别固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚丽，肖永飞，赵永国，吴昊，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37