專利名稱：自助進(jìn)餐機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種助殘類機(jī)械裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)調(diào)查國內(nèi)外助殘類產(chǎn)品市場，目前針對上肢假肢的產(chǎn)品主要有智能上肢假肢和肌電假肢。智能上肢假肢是在假手上與被握物體接觸部分裝上滑覺傳感器，可在物體與手部接觸面之間產(chǎn)生相對滑動時輸出相應(yīng)信號，并由微型計(jì)算機(jī)接受發(fā)出指令，使假手的驅(qū)動電機(jī)動作，具有形體適應(yīng)性的假手，目前還在探索中。肌電假肢又稱肌電控制人造假肢，利用殘肢者本身的殘端肌肉所產(chǎn)生的電信號，通過裝在假手上的傳感器所產(chǎn)生的電信號反饋給大腦又可調(diào)整假手的動作，是一種利用生物控制的人機(jī)系統(tǒng)。目前市場上出現(xiàn)的上肢假肢類產(chǎn)品還不能供大部分殘疾人使用，價格過高是主要原因。其次，在技術(shù)上也不夠成熟，特別是國產(chǎn)假肢產(chǎn)品，存在最大的問題是結(jié)構(gòu)重量太大，殘疾人佩戴后負(fù)擔(dān)很重，長期使用會很痛苦。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)價格高、重量大的不足，本發(fā)明提供了一種自助進(jìn)餐機(jī)，采用純機(jī)械裝置，通過上肢殘疾者的雙腳控制，在使用者操作熟練后，即可將進(jìn)餐機(jī)機(jī)融合為身體的一部分，靈活性強(qiáng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括空間定位機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。
所述的空間定位機(jī)構(gòu)包括小臂1、腕部關(guān)節(jié)2、大臂4、膝蓋控制機(jī)構(gòu)5、右腳踏板6、左腳踏板7、立柱8及底盤32，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為餐具3。其中右腳踏板6包括旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27，它們位于底盤32的右側(cè)；左腳踏板7包括拉動踏板29、腕部俯仰踏板30和腕部擺動踏板28，它們位于底盤32的左側(cè)。膝蓋控制機(jī)構(gòu)5包括滑軌23、滑塊22、膝蓋控制環(huán)21、套筒環(huán)19和立柱套筒18。
所述左腳踏板7中的拉動踏板29、腕部擺動踏板28的機(jī)構(gòu)相同，分別位于腕部俯仰踏板30的右側(cè)和左側(cè)；拉動踏板29、腕部擺動踏板28平行放置且踏板端遠(yuǎn)離操作者；拉動踏板29和腕部擺動踏板28鉸接在底盤32上，并分別與底盤32連接有彈簧；腕部俯仰踏板30位于拉動踏板29和腕部擺動踏板28中間，且踏板端靠近操作者，腕部俯仰踏板30通過細(xì)不銹鋼鋼管與底盤32套接并連接有彈簧，腕部俯仰踏板30下表面與一個細(xì)不銹鋼管鉸接，細(xì)不銹鋼管與一個小車31鉸接；立柱8的下端插入焊接在底盤32上右側(cè)中部的支套24內(nèi)，并可繞支套24的軸轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)踏板26固接在帶耳套筒25上，帶耳套筒25套在支套24的外側(cè)，可繞其轉(zhuǎn)動，并且與立柱8固接；總俯仰踏板27通過一個垂直于立柱8的軸鉸接在立柱8上，同時總俯仰踏板27伸出一定的長度；大臂4與立柱8頂端鉸接，大臂4的尾端與1根細(xì)桿33鉸接，細(xì)桿33的下端與總俯仰踏板27的伸出部分鉸接，在細(xì)桿33上用緊定螺釘緊定有鋁合金短套34，在短套34和立柱8上各有一個小孔，一根拉簧的兩端分別勾在上述小孔上，可以平衡大臂4的重力；大臂4的內(nèi)部套接有一個截面積略小的小臂1；腕部關(guān)節(jié)2連接小臂1和勺子3，腕部關(guān)節(jié)2通過鋼絲繩與腕部俯仰踏板30下端的小車31及腕部擺動踏板28連接；勺子3通過鋼絲繩與拉動踏板29連接；立柱套筒18和套筒環(huán)19套在立柱8上，套筒環(huán)19位于立柱套筒18的下方，可以通過緊定螺釘緊定在立柱8上并托住立柱套筒18，立柱套筒18上固接有扁管，扁管下方固定有滑軌22，滑塊22套在滑軌23上，膝蓋控制環(huán)24與滑塊22固連在一起，滑塊22通過鋼絲繩連接小臂1，當(dāng)膝蓋控制環(huán)24來回?fù)軇訒r鋼絲繩被拉動，小臂1便在大臂4中來回移動。
所述立柱套筒18上的扁管下方固定有兩個鋼絲繩套，1根鋼絲繩從鋼絲繩套中伸出，連接在滑塊上，另1根鋼絲繩也連接在滑塊上并繞過扁管前端的一個定滑輪進(jìn)入另一個鋼絲繩套，兩個鋼絲繩套從立柱8中穿過到達(dá)立柱8頂部與大臂連接的下方并固定于該處，兩根鋼絲繩均連接到小臂1上，當(dāng)膝蓋控制環(huán)來回?fù)軇訒r兩根鋼絲繩被拉動，小臂1便在大臂4中來回移動。
腕部關(guān)節(jié)2采用萬向鉸鏈結(jié)構(gòu)，但比普通萬向鉸鏈多了控制機(jī)構(gòu)。腕部關(guān)節(jié)2分為關(guān)節(jié)前段11、關(guān)節(jié)中段13和關(guān)節(jié)后段17，關(guān)節(jié)前段11與勺子3固連，關(guān)節(jié)后段17與小臂1固接，關(guān)節(jié)前段11通過槽輪與關(guān)節(jié)中段13鉸接，鉸接的軸豎直；關(guān)節(jié)中段13通過槽輪與關(guān)節(jié)后段17鉸接，鉸接的軸水平。關(guān)節(jié)后段17上連接有鋼絲繩15，纏繞在關(guān)節(jié)中段13和關(guān)節(jié)后段17之間的槽輪上，鋼絲繩的另一端連接腕部俯仰踏板30，關(guān)節(jié)后段17和關(guān)節(jié)中段13之間連接著一根拉簧，初始狀態(tài)時拉簧拉動關(guān)節(jié)中段13向下轉(zhuǎn)動90度，當(dāng)操作者踩動腕部俯仰踏板30時，鋼絲繩被拉動，這時拉動槽輪轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)中段13相對于關(guān)節(jié)后段17向上擺動，實(shí)現(xiàn)腕部關(guān)節(jié)的俯仰，當(dāng)松開踏板時則關(guān)節(jié)中段13與關(guān)節(jié)后段17在拉簧力作用下低頭恢復(fù)。關(guān)節(jié)中段13上連接有鋼絲繩，纏繞在關(guān)節(jié)中段13和關(guān)節(jié)前段11之間的槽輪上，鋼絲繩的另一端連接腕部擺動踏板28，關(guān)節(jié)前段11和關(guān)節(jié)中段13之間連接著一根拉簧，初始狀態(tài)時拉簧拉動使得關(guān)節(jié)中段13和關(guān)節(jié)前段11共線，當(dāng)操作者踩動腕部擺動踏板28時，鋼絲繩被拉動，這時拉動槽輪轉(zhuǎn)動，關(guān)節(jié)前段11相對于關(guān)節(jié)中段13向操作者方向擺動，實(shí)現(xiàn)腕部關(guān)節(jié)的擺動，當(dāng)松開踏板時則關(guān)節(jié)前段11與關(guān)節(jié)中段13在彈簧力作用下伸直。
勺子3包括勺柄、鉸鏈和兩個勺瓣。鉸鏈由可以相互之間穩(wěn)定靈活轉(zhuǎn)動的兩部分鉸接成，勺柄與關(guān)節(jié)前段11固連，兩個勺瓣在根部與鉸鏈的兩部分固連，鉸鏈的一部分與勺柄固連，另一部分連接拉簧和鋼絲繩，鋼絲繩連接拉動踏板29。當(dāng)踩動拉動踏板29時，鋼絲繩拉動細(xì)不銹鋼桿，同時拉簧也被拉動產(chǎn)生阻力，由于細(xì)不銹鋼桿和1個勺瓣固連在鉸鏈上，該勺瓣張開，便可夾菜，當(dāng)松開踏板，勺瓣在拉簧的作用下閉合。
勺瓣由普通的湯勺利用線切割將湯勺的勺體部分切成兩半，在勺子3的頭部要切出一個V形的齒，作用是要牢固夾住菜，湯勺要求細(xì)長，較深。
本發(fā)明使用時使用者只要坐在進(jìn)餐機(jī)前，將右腿膝蓋套在膝蓋控制環(huán)21中，右腳腳尖放在總俯仰踏板27上，腳跟放在旋轉(zhuǎn)踏板26上，左腳的腳跟放在腕部俯仰踏板30上，腳尖暫時懸空或輕放在拉動踏板29上，進(jìn)餐時，首先利用右腳來定位，踩動旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27，如果菜較遠(yuǎn)，通過右腿膝蓋撥動膝蓋控制環(huán)將小臂伸出，這是可將勺子3移到菜的上方，此時左腳腳跟輕抬或壓下，使腕部關(guān)節(jié)上下擺動來微調(diào)勺子3的高度，當(dāng)勺子3已接近菜時，踩動拉動踏板29張開勺子3，再松開，靠勺子上裝有的拉簧拉動夾住菜，勺子尖部的齒可以使菜不易滑落，這時再利用右腳踩動旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27將菜移到嘴邊，如果菜離嘴還是較遠(yuǎn)，將左腳腳尖移至腕部擺動踏板28(此時菜仍被夾住)，踩動腕部擺動踏板28使得腕部關(guān)節(jié)向嘴邊偏轉(zhuǎn)，就可將勺中的菜完全送到嘴邊，用嘴將菜咬下便可吃到菜，再次吃菜再重復(fù)上述操作即可。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以通過上肢殘疾人的雙腳控制來實(shí)現(xiàn)球面坐標(biāo)機(jī)器人的五個自由度，同時實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一個動作，采用純機(jī)械裝置，可靠性好，價格低，在使用者操作熟練后，即可將進(jìn)餐機(jī)機(jī)融合為身體的一部分，靈活性強(qiáng)。本發(fā)明通過立柱支撐，不需要使用者承受器械的重量。經(jīng)模型實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明能達(dá)到預(yù)設(shè)的運(yùn)動范圍，并通過雙腳控制來自助進(jìn)餐。手臂的伸縮范圍為542mm到960mm；總俯仰角范圍為-50度到60度；臂部較靈活的旋轉(zhuǎn)角度0~π/2；腕部仰角范圍-π/2~0；小臂1擺動角度范圍0~π/2。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的機(jī)器裝配簡圖；圖2是勺子3的主視圖；圖3是勺子3的后視圖；圖4是勺子3的A向截面視圖；圖5是手部關(guān)節(jié)2的主視圖；圖6是手部關(guān)節(jié)2的俯視圖；圖7是大臂4、小臂1的主視圖；圖8是大臂4、小臂1的左視圖；圖9是膝蓋控制裝置5的示意圖；
圖10是右腳踏板6的主視圖；圖11是右腳踏板6的俯視圖；圖12是左腳踏板7的主視圖；圖13左腳踏板7的俯視圖；圖14是腕部俯仰踏板30的左視圖；圖15是拉動踏板29的左視圖；圖中，1-小臂，2-腕部關(guān)節(jié)，3-勺子，4-大臂，5-膝蓋控制裝置，6-右腳踏板，7-左腳踏板，8-立柱，9-軸承組，10-滑輪，11-關(guān)節(jié)前段，12-槽輪，13-關(guān)節(jié)中段，14-鋼絲繩套，15-鋼絲繩，16-鋼絲繩套頭，17-關(guān)節(jié)后段，18-立柱套筒，19-套筒環(huán)，20-緊定螺釘，21-膝蓋控制環(huán)，22-滑塊，23-滑軌，24-支套，25-帶耳套筒，26-旋轉(zhuǎn)踏板，27-總俯仰踏板，28-腕部擺動踏板，29-拉動踏板，30-腕部俯仰踏板，31-小車，32-底盤，33-細(xì)桿，34-短套。
具體實(shí)施例方式
裝置實(shí)施例參照圖1，本發(fā)明的裝置包括空間定位機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成，采用四桿機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu)，杠桿機(jī)構(gòu)等，采用鋼絲繩傳動，該機(jī)器通過上肢殘疾人雙腳控制來實(shí)現(xiàn)球面坐標(biāo)機(jī)器人的五個自由度，同時實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一個動作。其中空間定位機(jī)構(gòu)包括小臂1、腕部關(guān)節(jié)2、大臂4、膝蓋控制機(jī)構(gòu)5、右腳踏板6、左腳踏板7、立柱8及底盤32，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為餐具3。其中右腳踏板6包括旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27，它們位于底盤的右側(cè)；左腳踏板7包括拉動踏板29、腕部俯仰踏板30和腕部擺動踏板28，它們位于底盤的左側(cè)。旋轉(zhuǎn)踏板26上焊接有帶耳套筒25，底盤32上焊接有支套24；膝蓋控制機(jī)構(gòu)5包括滑軌23、滑塊22、膝蓋控制環(huán)21、套筒環(huán)19和焊接有扁管的立柱套筒18。立柱8的頂部裝有下接頭，大臂4上裝有上接頭和軸承組9。
左腳踏板7中的拉動踏板29、腕部擺動踏板28的機(jī)構(gòu)相同，分別位于腕部俯仰踏板30的右側(cè)和左側(cè)；拉動踏板29、腕部擺動踏板28的放置方向與底盤32的寬度方向平行；拉動踏板29和腕部擺動踏板28通過焊接在底盤32上的支座鉸接在底盤32上，并分別與底盤32之間連接有彈簧，拉動踏板29和腕部擺動踏板28分別可繞插入在支座中的軸轉(zhuǎn)動；腕部俯仰踏板30位于拉動踏板29和腕部擺動踏板28中間并靠近操作者，腕部俯仰踏板30的下表面垂直焊接有3根不銹鋼圓管，這3根不銹鋼圓管呈等腰三角形布置，底盤32上垂直焊接有3根較粗的不銹鋼圓管，將腕部俯仰踏板30上的3根不銹鋼圓管對應(yīng)插入到底盤32上3的根不銹鋼圓管中，這樣腕部俯仰踏板30可在底盤32表面的垂直方向上上下運(yùn)動，腕部俯仰踏板30下表面與一個細(xì)不銹鋼管鉸接，細(xì)不銹鋼管與一個簡易小車鉸接，腕部俯仰踏板30下表面與底盤32之間連接有彈簧；下接頭通過一個螺栓與立柱8拴接在一起；大臂4通過兩個螺栓與上接頭拴接在一起；上接頭與下接頭通過軸鉸接在一起；立柱8的下端插入焊接在底盤32上右側(cè)中部的支套24內(nèi)，并可繞支套24的軸轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)踏板26垂直焊接在帶耳套筒25上，帶耳套筒25套在支套24的外側(cè)并可繞其轉(zhuǎn)動，帶耳套筒25與立柱8固定連接；總俯仰踏板27通過一個垂直于立柱8的軸鉸接在立柱8上，同時總俯仰踏板27伸出一定的長度，在立柱8上的鉸接位置在距立柱8下端高于支套24約3mm處。大臂4尾部與一根細(xì)桿33鉸接，細(xì)桿33的下端與總俯仰踏板27的伸出部分鉸接，短套34為內(nèi)徑略小于細(xì)桿33直徑的鋁合金圓柱筒，短套34通過緊定螺釘緊定在細(xì)桿33上，在短套34和立柱8上各有一個小孔，一根拉簧的兩端分別勾在上述小孔上，可以平衡大臂4的重力；大臂4的內(nèi)部放有截面積略小的小臂1，小臂1通過軸承組9與大臂4連接，小臂1在鋼絲繩的牽引下可以在大臂4中來回滑動實(shí)現(xiàn)小臂1的伸縮；腕部關(guān)節(jié)2后部插入小臂1并通過一個螺栓連接在一起；勺子3的后部與腕部關(guān)節(jié)2的前部固接在一起；焊接有扁管的立柱套筒18和套筒環(huán)19套在立柱8上，套筒環(huán)19位于立柱套筒18的下方，套筒環(huán)19通過緊定螺釘緊定在立柱8上并托住立柱套筒18，立柱套筒18上的扁管下方固定有滑軌和兩個鋼絲繩套，滑塊套在滑軌上，膝蓋控制環(huán)與滑塊固連在一起，一根細(xì)鋼絲從鋼絲繩套中伸出，連接在滑塊上，另一根繩也連接在滑塊上并繞過扁管前端的一個定滑輪進(jìn)入另一個鋼絲繩套，兩個鋼絲繩套從立柱8中穿過到達(dá)立柱8頂部與大臂連接的下方并固定于該處，兩根鋼絲繩與小臂1末端連接，當(dāng)膝蓋控制環(huán)來回?fù)軇訒r兩根鋼絲繩被拉動，小臂便在大臂中來回移動。
底盤32由在一個焊接的不銹鋼扁管的框架上蒙有一層薄不銹鋼板結(jié)構(gòu)組成，不銹鋼框架由12根一定尺寸的不銹鋼扁管焊接而成，框架呈矩形，底盤32下表的4個直角處膠結(jié)有4個等厚度的橡膠圓片起支撐作用；拉動踏板29與腕部擺動踏板28的機(jī)構(gòu)完全相同，原理為杠桿機(jī)構(gòu)，以拉動踏板29為例，它由三根焊接在一起的不銹鋼方管組成三角形結(jié)構(gòu)，同時一個矩形的不銹鋼片中心部分與三角形結(jié)構(gòu)的一個頂角鉸接，鉸接軸垂直于三角形平面，該矩形的不銹鋼片用來放置操作者的腳尖，三角形結(jié)構(gòu)的一個頂點(diǎn)與焊接在底盤32上支座鉸接，三角形結(jié)構(gòu)的最后一個頂點(diǎn)處通過細(xì)鋼絲繩連接勺子的鉸鏈的一部分，當(dāng)踩動矩形的不銹鋼片時細(xì)鋼絲繩被拉動，拉動勺子使勺子張開，腕部擺動踏板28的驅(qū)動原理與拉動踏板29相同。腕部俯仰踏板30、簡易小車以及與二者相連的細(xì)不銹鋼管組成雙滑塊機(jī)構(gòu)，簡易小車的后部通過細(xì)鋼絲繩連接關(guān)節(jié)中段13，當(dāng)操作者的腳跟踩動腕部俯仰踏板30時，細(xì)鋼絲繩被拉動并驅(qū)動腕部關(guān)節(jié)產(chǎn)生俯仰，當(dāng)腳跟抬起時踏板下的彈簧使得踏板上升復(fù)位，踏板為梯形并倒角的不銹鋼板。旋轉(zhuǎn)踏板26為月芽形踏板，踏板材料為不銹鋼方管，踏板面下凹，便于放置操作者的腳跟。帶耳套筒25為帶有兩個相同耳朵的鋼管，通過兩個耳朵固定連接在立柱8上，操作者通過腳跟撥動踏板使立柱8旋轉(zhuǎn)，踏板的下方有兩個塑料輪用來承受操作者腳的重量。總俯仰踏板27為2根平行等長的不銹鋼方管，2管間的部分焊接有不銹鋼薄板，薄板表面為一個下凹的曲面，便于放置操作者右腳尖，2根管夾住帶耳套筒25，并與之鉸接，利用四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大臂4和小臂1的俯仰，四桿機(jī)構(gòu)由總俯仰踏板27、細(xì)桿33、立柱8、大臂4尾部四部分組成?；?3為兩個并排放置的等長的不銹鋼圓管，滑塊22為直線軸承，膝蓋控制環(huán)24為有一定彈性的鋼片用來夾住使用者的膝蓋，立柱套筒18為鋼管，套筒環(huán)19為有一個臺階并鉆有螺紋孔的鋼管。大臂4位于立柱8的頂部并與立柱鉸接，其結(jié)構(gòu)為開槽的不銹鋼方管，大臂4的內(nèi)部套有小臂1，小臂1可以被從大臂下方中穿出的兩根細(xì)鋼絲繩牽引在大臂4中來回滑動實(shí)現(xiàn)小臂1的伸縮，小臂1為一個截面略小的方管，尾部裝有由4個軸承組成的軸承組9來減少與大臂的摩擦。腕部關(guān)節(jié)2實(shí)質(zhì)上是可以控制的萬向鉸鏈，通過腕部擺動踏板與腕部俯仰踏板實(shí)現(xiàn)腕部在水平與豎直面內(nèi)的擺動，鉸鏈的軸上裝有開槽圓盤，開槽圓盤與關(guān)節(jié)的部分固接，通過拉動纏繞在圓盤上的鋼絲繩實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的相對轉(zhuǎn)動，通過位于關(guān)節(jié)一側(cè)的彈簧實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的復(fù)位。執(zhí)行機(jī)構(gòu)即可以夾菜的勺子3，將常用的湯勺切割成兩半并在勺子根部鉸接，其中勺子的尖部要切出一個小齒以便于夾住菜，該勺子3集筷子與普通勺子功能于一體，通過來自拉動踏板29的鋼絲繩的拉動和勺子柄處彈簧的恢復(fù)實(shí)現(xiàn)勺子的張開與閉合，該動作由地盤32上的拉動踏板29控制。
本發(fā)明使用時使用者只要坐在進(jìn)餐機(jī)前，將右腿膝蓋套在膝蓋控制環(huán)21中，右腳腳尖放在總俯仰踏板27上，腳跟放在旋轉(zhuǎn)踏板26上，左腳的腳跟放在腕部俯仰踏板30上，腳尖暫時懸空或輕放在拉動踏板29上，進(jìn)餐時，首先利用右腳來定位，踩動旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27，如果菜較遠(yuǎn)，通過右腿膝蓋撥動膝蓋控制環(huán)將小臂伸出，這是可將勺子3移到菜的上方，此時左腳腳跟輕抬或壓下，使腕部關(guān)節(jié)上下擺動來微調(diào)勺子3的高度，當(dāng)勺子3已接近菜時，踩動拉動踏板29張開勺子3，再松開，靠勺子上裝有的拉簧拉動夾住菜，勺子尖部的齒可以使菜不易滑落，這時再利用右腳踩動旋轉(zhuǎn)踏板26和總俯仰踏板27將菜移到嘴邊，如果菜離嘴還是較遠(yuǎn)，將左腳腳尖移至腕部擺動踏板28(此時菜仍被夾住)，踩動腕部擺動踏板28使得腕部關(guān)節(jié)向嘴邊偏轉(zhuǎn)，就可將勺中的菜完全送到嘴邊，用嘴將菜咬下便可吃到菜，再次吃菜再重復(fù)上述操作即可。
權(quán)利要求
1.自助進(jìn)餐機(jī)，包括空間定位機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的空間定位機(jī)構(gòu)包括小臂(1)、腕部關(guān)節(jié)(2)、大臂(4)、膝蓋控制機(jī)構(gòu)(5)、右腳踏板(6)、左腳踏板(7)、立柱(8)及底盤(32)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為餐具(3)；其中右腳踏板(6)包括旋轉(zhuǎn)踏板(26)和總俯仰踏板(27)，它們位于底盤(32)的右側(cè)；左腳踏板(7)包括拉動踏板(29)、腕部俯仰踏板(30)和腕部擺動踏板(28)，它們位于底盤(32)的左側(cè)；膝蓋控制機(jī)構(gòu)(5)包括滑軌(23)、滑塊(22)、膝蓋控制環(huán)(21)、套筒環(huán)(19)和立柱套筒(18)；所述左腳踏板(7)中的拉動踏板29、腕部擺動踏板(28)的機(jī)構(gòu)相同，分別位于腕部俯仰踏板(30)的右側(cè)和左側(cè)；拉動踏板(29)、腕部擺動踏板(28)平行放置且踏板端遠(yuǎn)離操作者；拉動踏板(29)和腕部擺動踏板(28)鉸接在底盤(32)上，并分別與底盤(32)連接有彈簧；腕部俯仰踏板(30)位于拉動踏板(29)和腕部擺動踏板(28)中間，且踏板端靠近操作者，腕部俯仰踏板(30)通過鋼管與底盤(32)套接并連接有彈簧，腕部俯仰踏板(30)下表面與一個細(xì)不銹鋼管鉸接，細(xì)不銹鋼管與一個小車(31)鉸接；立柱(8)的下端插入焊接在底盤(32)上右側(cè)中部的支套(24)內(nèi)，并可繞支套(24)的軸轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)踏板(26)固接在帶耳套筒(25)上，帶耳套筒(25)套在支套(24)的外側(cè)，可繞其轉(zhuǎn)動，并且與立柱(8)固接；總俯仰踏板(27)通過一個垂直于立柱(8)的軸鉸接在立柱(8)上，同時總俯仰踏板(27)伸出一定的長度；大臂(4)與立柱(8)頂端鉸接，大臂(4)的尾端與1根細(xì)桿(33)鉸接，細(xì)桿(33)的下端與總俯仰踏板(27)的伸出部分鉸接，在細(xì)桿(33)上用緊定螺釘緊定有短套(34)，一根拉簧的兩端分別勾在短套(34)與立柱(8)上；大臂(4)的內(nèi)部套接有一個截面積略小的小臂(1)；腕部關(guān)節(jié)(2)連接小臂(1)和勺子(3)，腕部關(guān)節(jié)(2)通過鋼絲繩與腕部俯仰踏板(30)下端的小車(31)及腕部擺動踏板(28)連接；勺子(3)通過鋼絲繩與拉動踏板(29)連接；立柱套筒(18)和套筒環(huán)(19)套在立柱(8)上，套筒環(huán)(19)位于立柱套筒(18)的下方，通過緊定螺釘緊定在立柱(8)上并托住立柱套筒(18)，立柱套筒(18)上固接有扁管，扁管下方固定有滑軌(22)，滑塊(22)套在滑軌(23)上，膝蓋控制環(huán)(24)與滑塊22固連在一起，滑塊(22)通過鋼絲繩連接小臂(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助進(jìn)餐機(jī)，其特征在于所述的立柱套筒(18)上的扁管下方固定有兩個鋼絲繩套，1根鋼絲繩從鋼絲繩套中伸出，連接在滑塊上，另1根鋼絲繩也連接在滑塊上并繞過扁管前端的一個定滑輪進(jìn)入另一個鋼絲繩套，兩個鋼絲繩套從立柱(8)中穿過到達(dá)立柱(8)頂部與大臂連接的下方并固定于該處，兩根鋼絲繩均連接到小臂(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助進(jìn)餐機(jī)，其特征在于所述的腕部關(guān)節(jié)(2)分為關(guān)節(jié)前段(11)、關(guān)節(jié)中段(13)和關(guān)節(jié)后段(17)，關(guān)節(jié)前段(11)與勺子(3)固連，關(guān)節(jié)后段(17)與小臂(1)固接，關(guān)節(jié)前段(11)通過槽輪與關(guān)節(jié)中段(13)鉸接，鉸接的軸豎直；關(guān)節(jié)中段(13)通過槽輪與關(guān)節(jié)后段(17)鉸接，鉸接的軸水平；關(guān)節(jié)后段(17)上連接有鋼絲繩(15)，纏繞在關(guān)節(jié)中段(13)和關(guān)節(jié)后段(17)之間的槽輪上，鋼絲繩的另一端連接腕部俯仰踏板(30)，關(guān)節(jié)后段(17)和關(guān)節(jié)中段(13)之間連接著一根拉簧；關(guān)節(jié)中段(13)上連接有鋼絲繩，纏繞在關(guān)節(jié)中段(13)和關(guān)節(jié)前段(11)之間的槽輪上，鋼絲繩的另一端連接腕部擺動踏板(28)，關(guān)節(jié)前段(11)和關(guān)節(jié)中段(13)之間連接著一根拉簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助進(jìn)餐機(jī)，其特征在于所述的勺子(3)包括勺柄、穩(wěn)定鉸鏈和兩個勺瓣。穩(wěn)定鉸鏈由可以相互之間穩(wěn)定靈活轉(zhuǎn)動的兩部分鉸接成，勺柄與關(guān)節(jié)前段(11)固連，兩個勺瓣在根部與穩(wěn)定鉸鏈的兩部分固連，穩(wěn)定鉸鏈的一部分與勺柄固連，另一部分連接拉簧和鋼絲繩，鋼絲繩連接拉動踏板(29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助進(jìn)餐機(jī)，其特征在于所述的勺瓣由普通的湯勺利用線切割將湯勺的勺體部分切成兩半，在勺子(3)的頭部切出一個V形的齒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自助進(jìn)餐機(jī)，在底盤上安裝有立柱，立柱上端鉸接有大臂，大臂中有可以伸縮的小臂，小臂頂端通過腕部關(guān)節(jié)連接餐具，底盤上有右腳踏板和左腳踏板，膝蓋控制機(jī)構(gòu)連接在立柱上，使用者可以通過雙腳及膝蓋操作右腳踏板、左腳踏板和膝蓋控制機(jī)構(gòu)來調(diào)整大臂、小臂、腕部關(guān)節(jié)及餐具的姿態(tài)，幫助使用者進(jìn)餐。本發(fā)明通過立柱支撐，不需要使用者承受器械的重量。本發(fā)明采用純機(jī)械裝置，可靠性好，價格低，靈活性強(qiáng)。
文檔編號B25J11/00GK101081184SQ20071001815
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者葛文杰, 孫萬, 趙加清, 張橋, 應(yīng)高明, 劉旭海 申請人:西北工業(yè)大學(xué)