[实用新型]一种火炮装弹用外骨骼增能系统

权利要求书

1.一种火炮装弹用外骨骼增能系统，用于辅助士兵向火炮中装弹，其特征在于，包括平衡车(1)，所述平衡车上设置有用于辅助士兵身体旋转的旋转底盘(2)，所述旋转底盘(2)上设置有躯干骨骼增能系统；

所述躯干骨骼增能系统包括两根平行的腿部支架(4)，两根平行的腿部支架(4)的顶部设置有用于固定士兵腰部的腰部固定装置(5)，所述腰部固定装置(5)上顶面的中部设置有腰部支架(7)，所述腰部支架(7)与腰部固定装置(5)的连接处设有用于辅助士兵弯腰的腰部运动机构(8)，所述腰部支架(7)的顶部设置有水平放置的肩部支架(6)，所述肩部支架(6)的两端分别设有手臂骨骼增能系统；

所述手臂骨骼增能系统包括：大臂连杆(11)、小臂四连杆(15)、用于辅助大臂连杆(11)做内收外展运动的第一肩关节运动机构(13)、用于辅助大臂连杆(11)做前驱后伸运动的第二肩关节运动机构(16)、用于辅助小臂四连杆(15)做屈伸运动的第三肩关节运动机构(17)；

所述大臂连杆(11)与肩部支架(6)的端部通过第一肩关节运动机构(13)相连接，所述第二肩关节运动机构(16)设置在大臂连杆(11)与第一肩关节运动机构(13)的连接处，所述小臂四连杆(15)与第一肩关节运动机构(13)通过第三肩关节运动机构(17)相连接；

所述手臂骨骼增能系统的末端设置有抓取增能系统，所述抓取增能系统用于辅助士兵定位炮弹的位置，并实现对炮弹的抓取以及对炮弹的松开。

2.如权利要求1所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述抓取增能系统包括前端抓手，所述前端抓手包括两根呈直角弯曲的刚性连杆， 所述两根呈直角弯曲的刚性连杆相交叉，且交叉处设有一带有扭力弹簧的铰接轴(20)，两根呈直角弯曲的刚性连杆所形成的交叉角度随着两根呈直角弯曲的刚性连杆的长直角边端部之间距离的减小而减小。

3.如权利要求2所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，每根呈直角弯曲的刚性连杆的长直角边端部通过第一柔索铰接轴(23)连接有两根刚性直杆，两根刚性直杆通过第二柔索铰接轴(18)相连接，每根刚性直杆都可绕第二柔索铰接轴(18)和第一柔索交接轴(23)旋转,两根呈直角弯曲的刚性连杆的长直角边端部之间距离随着两根刚性直杆之间的夹角的减小而减小；

所述抓取增能系统还包括抓手固定板(19)，所述抓手固定板(19)的上部竖直开设有一条形开口，所述第二柔索铰接轴(18)通过条形开口与抓手固定板(19)相连接；抓手固定板(19)的左、右两侧分别开设有一向抓手固定板(19)的中轴线弯曲的弧形开口，所述第一柔索铰接轴(23)通过弧形开口与抓手固定板(19)相连接；

所述带有扭力弹簧的铰接轴(20)与抓手固定板(19)的下部相连接；

所述抓手固定板(19)的下端部设有一3D摄像头(21)。

4.如权利要求3所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述第二柔索铰接轴(18)通过安装在旋转底盘(2)中的电机进行驱动。

5.如权利要求1所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述第一肩关节运动机构(13)包括第一转轴和两根柔索，所述两根柔索可分别带动第一转轴进行逆时针转动和顺时针转动；

所述第二肩关节运动机构(16)包括第二转轴和两根柔索，所述两根柔索可分别带动第二转轴进行逆时针转动和顺时针转动；

所述第三肩关节运动机构(17)包括第三转轴和两根柔索，所述两根柔索可分别带动第三转轴进行逆时针转动和顺时针转动；

腰部运动机构(8)包括腰部转轴和两根柔索，所述两根柔索可分别带动腰部转轴进行逆时针转动和顺时针转动。

6.如权利要求5所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述两根柔索分别通过安装在旋转底盘(2)中的两个电机进行驱动。

7.如权利要求5所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述第一转轴、第二转轴、第三转轴和腰部转轴上均设置有两个凹槽，两根柔索分别固定在两个凹槽中。

8.如权利要求1所述的火炮装弹用外骨骼增能系统，其特征在于，所述旋转底盘(2)上设置有两个陀螺仪传感器，两个陀螺仪传感器分别位于两根平行的腿部支架的外侧。