[发明专利]人体尺寸自适应上肢外骨骼机构及机器学习控制方法

权利要求书

1.人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：包括供电箱(1)，所述供电箱(1)的一侧固定连接有腰部固定带(2)，所述供电箱(1)的一侧面固定连接有减速电机(3)，所述供电箱(1)的顶部固定连接有关节筒(4)，所述关节筒(4)内壁的两侧均固定连接有轴承(15)，所述轴承(15)的内壁固定连接有转动筒(5)，所述转动筒(5)的内壁开设有传动齿，所述转动筒(5)外壁的中部固定连接有伸缩杆(7)，所述关节筒(4)的两侧均固定连接有封盖(6)，所述封盖(6)的底部转动连接有齿柱(16)，所述齿柱(16)的一端与减速电机(3)的输出端固定连接，所述伸缩杆(7)远离转动筒(5)的一端固定连接有支撑架(8)，所述支撑架(8)底面的两侧均固定连接有肩带(12)，所述肩带(12)的一侧设置有长短调节扣(26)，所述支撑架(8)顶面靠近肩带(12)两侧的内部均固定连接有电机正向开关(27)，所述电机正向开关(27)的旋钮处固定连接有把手(28)，所述电机正向开关(27)的旋钮处还套接有蝶形弹簧(29)，所述蝶形弹簧(29)的一侧与把手(28)固定连接，所述蝶形弹簧(29)的另一侧与支撑架(8)的内壁相接触，所述把手(28)的一端与肩带(12)的一端固定连接，所述支撑架(8)两端内部的中心处转动连接有棘轮(17)，所述棘轮(17)的一侧固定连接有复位柱(18)，所述棘轮(17)的圆心处固定连接有连接轴(13)，所述连接轴(13)靠近棘轮(17)的一侧转动连接有复位轮(19)，所述复位轮(19)的一侧开设有复位滑孔(20)，所述支撑架(8)两端内部的一侧转动连接有衔钩(22)，所述衔钩(22)的一侧设置有弹片(23)，所述弹片(23)的一侧与支撑架(8)的内壁固定连接，所述弹片(23)的另一侧与衔钩(22)固定连接，所述连接轴(13)的一侧固定连接有辅助臂(14)，所述支撑架(8)顶面的中部固定连接有电机反向开关(10)，所述电机反向开关(10)的内部转动连接有头部托板(11)，所述电机反向开关(10)的两侧设置有滑槽，所述滑槽的内部设置有开关推杆(25)，所述滑槽的内部设置有复位弹簧(24)。

2.根据权利要求1所述的人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：还包括机器学习控制方法，具有以下步骤：

1)、使用者将腰部固定带(2)固定到腰部，并将肩带(12)跨到肩部；

2)、使用者将大臂放到辅助臂(14)上，并使用绑带将大臂与辅助臂(14)固定；

3)、使用者需要向后仰时，头部顺势向后推动头部托板(11)，头部托板(11)推动电机反向开关(10)的开关推杆(25)，启动减速电机(3)反转，使伸缩杆(7)向后摆；

4)、到达需要位置后，放松头部，关停减速电机(3)，然后伸缩杆(7)支撑人体进行仰视姿态的作业；

5)、需要复位时，向上轻轻抬起肩部，启动减速电机(3)的正传，到达指定位置，放松肩部即可；

6)、需要抬起手臂作业时，手臂顺势向上抬到合适高度辅助臂(14)便可以托着使用者大臂。

3.根据权利要求1所述的人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：所述齿柱(16)与转动筒(5)的内壁相互啮合，所述齿柱(16)的长度与转动筒(5)的长度相等，所述转动筒(5)通过固定连接有轴承(15)与关节筒(4)转动连接。

4.根据权利要求1所述的人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：所述支撑架(8)两端的内部均固定连接有限位柱(21)，所述限位柱(21)位于棘轮(17)与复位轮(19)的一侧，所述限位柱(21)的位置与复位轮(19)的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：所述衔钩(22)的位置与棘轮(17)的位置相对应，所述衔钩(22)的钩端形状与棘轮(17)的棘齿形状相适配，所述衔钩(22)的内侧为圆弧状，所述衔钩(22)的内侧形状与复位轮(19)外侧的形状相适配。

6.根据权利要求1所述的人体尺寸自适应上肢外骨骼机构，其特征在于：所述复位柱(18)的位置与复位滑孔(20)的位置相对应，所述复位柱(18)的直径与复位滑孔(20)的宽度相 适配，所述复位柱(18)与复位滑孔(20)滑动连接。