[发明专利]佩戴式上肢助力臂及其助力方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种佩戴式上肢助力臂及其助力方法。

背景技术：

目前，公知的投入使用的助力臂种类少、数量低，主要原因是助力臂的机械结构较为复杂，控制系统与动力系统庞大。助力臂的控制系统多采用肌电传感器进行控制信号的收集，对设备要求精度高，受限于现有设备的结构导致其所能完成的动作精度较差，只能完成简单动作。另外，现有助力臂的动力系统多采用液压或气压进行动力输出，整个动力系统较为庞大，导致最终投入使用的助力臂较少。

发明内容：

本发明的目的是提供一种佩戴式上肢助力臂及其助力方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种佩戴式上肢助力臂，其组成包括：背部靠板，所述的背部靠板上端左右两侧分别固定安装左护肩罩和右护肩罩，所述的左护肩罩和右护肩罩分别通过胸带连接于腰带，所述的腰带连接于所述的背部靠板底部，所述的右护肩罩上安装右肩部关节座，所述的右肩部关节座连接右电动推杆A、右电动推杆B和右大臂托板，所述的右大臂托板连接右小臂托板，所述的右小臂托板前端安装控制臂和右机械手，所述的右大臂托板和右小臂托板分别具有一组托板，所述的托板上安装固定带；所述的左护肩罩上安装左肩部关节座，所述的左肩部关节座连接左电动推杆A、左电动推杆B和左大臂托板，所述的左大臂托板连接左小臂托板，所述的左小臂托板前端安装所述的控制臂和左机械手，所述的左大臂托板和左小臂托板分别具有一组托板，所述的托板上安装固定带；其中，所述的背部靠板下端安装具有电池的中央处理器。

所述的佩戴式上肢助力臂，所述的控制臂上还分别设置了控制臂座，所述的控制臂座上安装肩部控制座和角速度位移传感器，所述的肩部控制座上安装大臂控制臂和角速度位移传感器，所述的大臂控制臂上安装小臂控制臂和角速度位移传感器，所述的小臂控制臂上安装机械手控制按钮。

所述的佩戴式上肢助力臂，所述的控制臂座与所述的肩部控制座之间通过肩部旋转轴连接，所述的肩部控制座与所述的大臂控制臂之间通过大臂控制臂旋转轴连接，所述的大臂控制臂与所述的小臂控制臂之间通过小臂控制臂旋转轴连接。

所述的佩戴式上肢助力臂，所述的右肩部关节座与右护肩罩、右大臂托板的连接处分别安装角位移传感器，所述的右大臂托板与所述的右小臂托板的连接处安装角位移传感器。

所述的佩戴式上肢助力臂，所述的左肩部关节座与左护肩罩、左大臂托板的连接处分别安装角位移传感器，所述的左大臂托板与所述的左小臂托板的连接处安装角位移传感器。

所述的佩戴式上肢助力臂，所述的背部靠板上还具有右销钉座和左销钉座，所述的右销钉座和左销钉座分别连接右电动推杆C和左电动推杆C。

利用上述的佩戴式上肢助力臂的助力方法，

第一步，使用者将佩戴式上肢助力臂穿戴于身体上身，通过胸带和腰带使所述的佩戴式上肢助力臂固定在使用者身上，通过托板和固定带将手臂固定在左大臂托板、右大臂托板与左小臂托板、右小臂托板上，使用者的手部分别放置在左小臂托板、右小臂托板的前端；

第二步，掰动控制臂时，控制臂各旋转轴上安装的角速度位移传感器分别收集肩部旋转轴、大臂控制臂旋转轴和小臂控制臂旋转轴的各旋转轴动作信息，并把所采集的信息发送给中央处理器，通过中央处理器进行计算，将控制信号发送给与各旋转轴相对应的电动推杆，各电动推杆驱动与所述的佩戴式上肢助力臂相对应的左肩部关节座、右肩部关节座；左大臂托板、右大臂托板；左小臂托板、右小臂托板。同时，所述的佩戴式上肢助力臂各旋转轴上安装的角位移传感器对其动作进行收集，并将动作信息发送给中央处理器，使整个系统为闭环控制，从而保证佩戴式上肢助力臂的动作与控制臂的动作相一致；

第三步，左小臂控制臂和右小臂控制臂前端分别安装左、右机械手控制按钮，按下相应按钮，与之对应的左机械手或右机械手抓紧并保持，再次按下相应机械手控制按钮，机械手放松，完成机械手的抓取工作。

有益效果：