[实用新型]可穿戴式助力机械臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及可穿戴机械人领域，尤其是涉及一种可穿戴式助力机械臂。

背景技术

可穿戴设备可用性设计技术（Availability design technology），是指被整合进可穿戴工程用上肢机器人设备中，基于可用性为目标，以实现设备中的各项功能成功连接的相关科学技术，它包含对可穿戴智能设备从材料、结构、造型、使用信息处理等方面，进行综合开发建模及可用性方案规划，这也是目前高端复杂设备研发的关键创新技术之一。

近些年来机器人技术的发展使得为人体增加额外的肢体实现“三头六臂”不再是梦想。通过增加可穿戴仿人机械臂肢体，可有效拓展人的任务执行功能，增强人的生产效率和技能水平，使其在不依赖于多人协助的情况下独立应对复杂的环境变化或生产任务，从而解决了“双拳不敌四手”的局面。因而可穿戴仿人机械臂肢体将会使机器人与人协作更紧密，在机器人并不能很好理解人的意图并高效面对复杂环境，多样化用户需要的情况下，可穿戴机器人的研制将具有更实际的应用前景。

通常情况下，在一个人无法独立完成某项活动时，需要借助他人协助或者增加相关的作业工具或者把任务细化分解，逐项实现。虽然这些方法都可以顺利完成预定的活动指标，但是不可避免的会造成用工成本增加，时间，精力耗费等。另一方面，由于人们需求越来越多样化，面对的任务和环境也会趋向于复杂，个人技能和传统装备难免会遇到不同类型的挑战，而机器人技术柔性和人的智能决策，智能执行的融合可使机器人分担部分挑战，从而减轻人的应对压力。不同于传统的外骨骼助力机器人，可穿戴式助力机械臂不但助力而且可以独立完成作业，也可以人及协同完成更为复杂的任务，对提高人的技能和作业效率具有重要实用价值，同时在健康保健领域则更有意义，对于手臂运动功能的人，如中风、肌肉萎缩的患者等来说，需要有替代品来帮助他们完成一些日常所需的手部动作，使得他们不需要在有人帮助下就能完成一些日常生活必须的运动，如倒水、开门，甚至剃须、刷牙、烹饪、购物等。这样不仅能对他们的隐私起到更好的保护作用，也能增加他们的生活自理能力。而对于一些身体有残疾，主要是手臂部分的人群，更是需要有替代品来弥补这部分的身体缺陷，使得他们的生活品质和独立能力能够得到改善。现有的通过加装义肢的方法，因为需要针对不同的人进行订制，增加了成本，在技术实现上也不可能规模化生产。因此，额外的可穿戴式机械臂可作为代替品。

根据中国报告大厅物联中国发布的2016年第一季度市场调研报告不完全统计，目前全球可穿戴设备所获投资金额已超过150亿美金以上，是同期2015年的3倍。面对快速发展的可穿戴设备产业，我国政府在政策、标准等方面先后做出一系列的部署和安排，2013年国家发改委“关于组织实施2013年移动互联网及第四代移动通信（TD-LTE）产业化”的专项通知中，明确将可穿戴设备列入重点支持领域。2014年，全国相继有可穿戴设备委员会、各级协会、联盟组织成立。2015年，国家可穿戴设备标准制定工作开始启动，同年11月23日，国务院公布《关于积极发挥新消费引领作用加快培育形成新供给新动力的指导意见》中表示国家将更长期的支持可穿戴设备等新兴消费品的生产与发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种可穿戴式助力机械臂，本实用新型结构简单，使用轻便，方便调节，从而减缓工人的肌肉疲劳感，延长工作时效内的正常工作时间，增加工人的整体工作效率。

本实用新型的技术方案是：

可穿戴式助力机械臂，包括肩部固定机构，肩部固定机构包括倒“L”形的固定板，固定板包括一体连接的横板和竖直部，竖直部的右侧面设有第一电机，横板上设有与横板垂直的转轴，转轴的上端连接有皮带轮，第一电机与皮带轮带传动连接；转轴的下端连接有调节板，调节板的右端位于横板下方且与横板平行，横板的左端连接有半圆弧形的上臂护板，上臂护板上连接有上臂固定带，上臂护板的左端固定连接有半圆形的固定板，固定板位于上臂护板的外侧，固定板的中心线与上臂护板的中心线重合，固定板的一端转动连接有第二电机，第二电机的电机轴上连接有前臂固定支架，第二电机的电机轴中心线与前臂固定支架的中心线平行。

所述前臂固定支架包括前臂架，前臂架包括横向的连接板以及连接板左端的左弧形板和位于连接板右端的右套环；右套环外侧固定连接有第一连杆和第二连杆，第一连杆与右套环的中心线平行，第一连杆与第二连杆垂直且第一连杆的右端与第二连杆的一端固定连接，第二连杆的另一端与第二电机的电机轴连接。

前臂架上设有上臂固定带。

调节板和上臂护板之间设有上臂长度调节装置。