本實用新型涉及一種機械手臂,尤其涉及一種助殘腳控機械手臂,屬于醫(yī)療輔助器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
機械手是能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手最先是從美國開始研制的,最初目的是為了幫助人們擺脫繁重的勞動和進行簡單的重復(fù)性勞動,以及代替人到有輻射等危險環(huán)境中進行作業(yè)。隨著機械手技術(shù)的長期實踐發(fā)展與工藝革新,機械手以其作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的突出能力,被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的工業(yè)制造、軍事、娛樂、醫(yī)療等技術(shù)領(lǐng)域。
雖然機械手技術(shù)在近幾十年以來得到了的突飛猛進的發(fā)展,然而,機械手在助殘服務(wù)領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用卻較少。目前國內(nèi)外市場上的助殘機械手臂,有的只能夠做一種簡單動作,有的只能夠固定在某一位置上,有的僅僅用來幫助病人進行康復(fù)治療,這些機械手臂都存在一定的局限性,比如不能做多種動作,不能隨身攜帶等;對于“雙手殘疾、雙腳健全”的人,也無法使用現(xiàn)有的設(shè)備條件完成日常簡單的生活自理問題,如進餐時需依靠護工或家人的幫助才能完成,從而給家庭帶來沉重的經(jīng)濟壓力與生活負擔。因此,急需研制出一套適合“雙手殘疾、雙腳健全”的人使用的助殘設(shè)備來解決這一社會問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處,本實用新型提供了一種助殘腳控機械手臂。
為了解決以上技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種助殘腳控機械手臂,包括大臂支套、小臂支套、鉗爪;大臂支套的左側(cè)上端、右側(cè)上端分別設(shè)置有大支臂、電源裝置;電源裝置的上端設(shè)置有電路板;大支臂的上端設(shè)置有肘部驅(qū)動電機;
電路板通過無線信號傳輸裝置與腳踏板相連接;腳踏板上設(shè)置有一排限位開關(guān),從左向右依次為大臂正轉(zhuǎn)開關(guān)、大臂反轉(zhuǎn)開關(guān)、鉗爪開開關(guān)、鉗爪合開關(guān)、鉗爪翻轉(zhuǎn)開關(guān)、鉗爪回轉(zhuǎn)開關(guān)、腕部反轉(zhuǎn)開關(guān)、腕部正轉(zhuǎn)開關(guān);
大支臂的后端設(shè)置有滾珠軸承;滾珠軸承設(shè)置在固定板的一端,固定板的另一端與小臂支套相連接;肘部驅(qū)動電機的后端、固定板的上端均設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承,兩個關(guān)節(jié)軸承通過軸承連接套相連接;
鉗爪的上端設(shè)置有鉗爪開合驅(qū)動電機;鉗爪的右端設(shè)置有座;座的右端設(shè)置有連接板;連接板的上部設(shè)置有鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機;鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過銷軸與座相連接;銷軸設(shè)置于連接板的左側(cè);
小臂支套的左部上端設(shè)置有腕部驅(qū)動電機;腕部驅(qū)動電機的前端、連接板的下端均與關(guān)節(jié)軸承相連接,兩個關(guān)節(jié)軸承通過軸承連接套相連接;
腕部驅(qū)動電機與小臂支套之間設(shè)置有拉桿;拉桿的左端向左延伸后通過銷軸與連接板鉸鏈連接。
鉗爪合開關(guān)、鉗爪翻轉(zhuǎn)開關(guān)之間設(shè)置有電源指示燈、復(fù)位開關(guān)、電源開關(guān);電源指示燈、復(fù)位開關(guān)、電源開關(guān)從左向右依次排列。
大臂支套的上方設(shè)置有護罩板;電源裝置、大支臂、肘部驅(qū)動電機、滾珠軸承均設(shè)置在護罩板的內(nèi)部。
肘部驅(qū)動電機、腕部驅(qū)動電機、鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、鉗爪開合驅(qū)動電機分別安裝在對應(yīng)的電機支架上。
本實用新型可實現(xiàn)手抓張合、腕部翻轉(zhuǎn)、腕部俯仰、腕部偏轉(zhuǎn)、手臂升降、小臂回轉(zhuǎn)、大臂回轉(zhuǎn)等主要運動,能幫助病人解決日常的進餐、飲水等問題;通過無線信號傳輸裝置使腳部控制機械手臂,尤其適合于雙手殘疾而雙腳健全的人使用;機械手臂自帶電源裝置,無需接入外接電源,具有操作簡單、實施方便、方便攜帶的優(yōu)點,實用性很強。
附圖說明
圖1為機械手臂的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為腳踏板的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、鉗爪開合驅(qū)動電機;2、鉗爪;3、連接板;4、鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機;5、拉桿;6、關(guān)節(jié)軸承;7、軸承連接套;8、腕部驅(qū)動電機;9、小臂支套;10、大支臂;11、滾珠軸承;12、肘部驅(qū)動電機;13、電路板;14、電源裝置;15、大臂支套;16、護罩板;17、大臂正轉(zhuǎn)開關(guān);18、大臂反轉(zhuǎn)開關(guān);19、鉗爪開開關(guān);20、鉗爪合開關(guān);21、鉗爪翻轉(zhuǎn)開關(guān);22、鉗爪回轉(zhuǎn)開關(guān);23、腕部反轉(zhuǎn)開關(guān);24、腕部正轉(zhuǎn)開關(guān)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1、圖2所示,本實用新型包括大臂支套15、小臂支套9、鉗爪2;大臂支套15的左側(cè)上端、右側(cè)上端分別設(shè)置有大支臂10、電源裝置14;機械手臂自帶電源裝置,無需再接入外接電源,可移動操作;電源裝置14的上端設(shè)置有電路板13;大支臂10的上端設(shè)置有肘部驅(qū)動電機12;
電路板13通過無線信號傳輸裝置與腳踏板相連接;腳踏板上設(shè)置有一排限位開關(guān),通過限位開關(guān)可對大支臂10、小臂支套9、鉗爪2的正反轉(zhuǎn)運動進行調(diào)節(jié),實現(xiàn)腳部無線控制;限位開關(guān)從左向右依次為大臂正轉(zhuǎn)開關(guān)17、大臂反轉(zhuǎn)開關(guān)18、鉗爪開開關(guān)19、鉗爪合開關(guān)20、鉗爪翻轉(zhuǎn)開關(guān)21、鉗爪回轉(zhuǎn)開關(guān)22、腕部反轉(zhuǎn)開關(guān)23、腕部正轉(zhuǎn)開關(guān)24;每兩個限位開關(guān)實現(xiàn)對一個運動機構(gòu)的控制,使機械手臂具備4個靈活的自由度,具有動作范圍更廣、操作更靈巧、適應(yīng)性更強的優(yōu)點;
大支臂10的后端設(shè)置有滾珠軸承11;滾珠軸承11設(shè)置在固定板的一端,固定板的另一端與小臂支套9相連接;肘部驅(qū)動電機12的后端、固定板的上端均設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承,兩個關(guān)節(jié)軸承通過軸承連接套相連接;滾珠軸承11和關(guān)節(jié)軸承的連接方式,用于實現(xiàn)大支臂10的上下翻轉(zhuǎn)運動;
鉗爪2的上端設(shè)置有鉗爪開合驅(qū)動電機1;鉗爪開合驅(qū)動電機1用于控制鉗爪2的張開與閉合,實現(xiàn)對物品的抓放處理;鉗爪2的右端設(shè)置有座;座的右端設(shè)置有連接板3;連接板3的上部設(shè)置有鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機4;鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機4通過銷軸與座相連接;銷軸設(shè)置于連接板3的左側(cè);鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機4通過銷軸帶動鉗爪2進行里外翻轉(zhuǎn)運動,用于適應(yīng)不同角度物品的拿放;
小臂支套9的左部上端設(shè)置有腕部驅(qū)動電機8;腕部驅(qū)動電機8的前端、連接板3的下端均與關(guān)節(jié)軸承相連接,兩個關(guān)節(jié)軸承通過軸承連接套相連接;
腕部驅(qū)動電機8與小臂支套9之間設(shè)置有拉桿5;拉桿5的左端向左延伸后通過銷軸與連接板3鉸鏈連接;拉桿5和關(guān)節(jié)軸承在腕部驅(qū)動電機8的帶動下用于實現(xiàn)小臂支套9相對于鉗爪2的上下翻轉(zhuǎn)運動。
鉗爪合開關(guān)20、鉗爪翻轉(zhuǎn)開關(guān)21之間設(shè)置有電源指示燈、復(fù)位開關(guān)、電源開關(guān);電源指示燈、復(fù)位開關(guān)、電源開關(guān)從左向右依次排列。
大臂支套15的上方設(shè)置有護罩板16;電源裝置14、大支臂10、肘部驅(qū)動電機12、滾珠軸承11均設(shè)置在護罩板16的內(nèi)部。
肘部驅(qū)動電機12、腕部驅(qū)動電機8、鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機4、鉗爪開合驅(qū)動電機1分別安裝在對應(yīng)的電機支架上。
本實用新型通過無線信號傳輸裝置能使腳部控制機械手臂,可以解決殘疾人沒有手部進行機械控制的問題,尤其適合雙手殘疾而雙腳健全的人使用;機械手臂通過4個電機驅(qū)動,分別為肘部驅(qū)動電機、腕部驅(qū)動電機、鉗爪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、鉗爪開合驅(qū)動電機,提供了四個自由度,靈活方便,可實現(xiàn)手抓張合、腕部翻轉(zhuǎn)、腕部俯仰、腕部偏轉(zhuǎn)、手臂升降、小臂回轉(zhuǎn)、大臂回轉(zhuǎn)等主要運動,解決病人的日常進餐、飲水等問題。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、尺寸緊湊、實用性強的優(yōu)點,在后期制作過程中,可以采用碳纖維材料減輕整體重量,將鉗爪仿照人手改為五指,在手臂外部加裝仿生真人皮膚,使手臂外觀更好看,與正常人手臂相似。
上述實施方式并非是對本實用新型的限制,本實用新型也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也均屬于本實用新型的保護范圍。