人體肢體屈伸運動檢測裝置的制造方法
【專利摘要】人體肢體屈伸運動檢測裝置，它涉及了一種人體肢體運動檢測的裝置。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的檢測裝置系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)臃腫、檢測誤差較大、維護困難等缺點，對人體關(guān)節(jié)的檢測環(huán)節(jié)做了全新的設(shè)計，采用獨特的連接方式和巧妙的關(guān)節(jié)測量點布局，使操作者在使用該裝置時，操作者的關(guān)節(jié)能保持最大程度的靈活，肢體作屈伸時的運動狀態(tài)都能被精確檢測到。
【專利說明】
人體肢體屈伸運動檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種檢測人體肢體屈伸運動的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機器人逐漸在越來越大的范圍內(nèi)被使用，遙操作機器人作為一種性能可靠、技術(shù)成熟的機器人被廣泛用于各種危險的、情況復(fù)雜的、人類無法到達的環(huán)境中工作，它采用的是非?？煽康目刂品绞剑苯佑刹僮髡甙l(fā)出指令來控制。隨著遙操作機器人執(zhí)行的任務(wù)越來越復(fù)雜，使得人們在追求可靠性的同時，還對其靈活性提出了更高的要求，而要對復(fù)雜的機器人實施遙操作，控制機器人多個關(guān)節(jié)一起協(xié)調(diào)運動，以實現(xiàn)特定功能，這就需要用到人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置，人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置通過測量操作者身體上各個關(guān)節(jié)的位置信息作為控制指令控制機器人跟蹤人體運動，使操作者產(chǎn)生很強的臨場感。此外，近年來虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)不斷發(fā)展，人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置可作為一種主要的交互設(shè)備，參與到虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)的構(gòu)建中，例如在一個由計算機虛擬的場景里，操作者通過人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置控制一雙虛擬的人手拆卸或裝配機器等，還有遠程手術(shù)、游戲、3D動畫制作等都需要用到此類裝置。目前市場上的人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置系統(tǒng)復(fù)雜，維護困難，價格極為昂貴，使其無法大量普及、推廣和使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)臃腫、檢測誤差較大、維護困難等缺點，提出了一種外構(gòu)架式結(jié)構(gòu)，對檢測方法做了全新的設(shè)計，采用獨特的連接方式和巧妙的關(guān)節(jié)測量點布局，極大簡化了復(fù)雜的人體關(guān)節(jié)運動檢測裝置控制系統(tǒng)，使操作者在使用該裝置時身體能保持最大程度的靈活，且人體關(guān)節(jié)的運動狀態(tài)都能被精確檢測到，使被控制的從動機器人關(guān)節(jié)能與操作者對應(yīng)的身體關(guān)節(jié)協(xié)同一致動作，增強虛擬現(xiàn)實或遙操作的臨場感。本發(fā)明是用于與計算機、機器人等交互作用的設(shè)備，由后固定環(huán)，前固定裝置，連桿，關(guān)節(jié)檢測部件組成。后固定環(huán)固定于操作者同一肢體相對靜止的部位，關(guān)節(jié)檢測部件固定于后固定環(huán)的平臺上，前固定裝置固定于操作者同一肢體相對運動的部位，關(guān)節(jié)檢測部件與前固定裝置通過兩級連桿鉸接。本發(fā)明檢測關(guān)節(jié)的運動角度由設(shè)置在裝置上相應(yīng)的角度傳感器通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法測量，可以精確、靈敏地檢測出在三維空間中操作者肢體關(guān)節(jié)運動的角度和狀態(tài)，該裝置成本低，使用簡單，穿戴方便，維護容易。
【附圖說明】
[0004]圖1是本發(fā)明的整體軸側(cè)圖。
[0005]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0006]本發(fā)明主要零部件:
[0007]101.前固定裝置102.關(guān)節(jié)檢測部件1.后固定環(huán)
[0008]3.前固定環(huán) 4.前滑動環(huán)上部 6.前滑動環(huán)下部
[0009]【具體實施方式】一:如圖1所示，所述人體肢體屈伸運動檢測裝置包括后固定環(huán)1，連桿2-1，連桿2-2，前固定裝置101，關(guān)節(jié)檢測部件102。所述后固定環(huán)I固定于操作者同一肢體相對靜止的部位，所述關(guān)節(jié)檢測部件102固定于后固定環(huán)I上，所述前固定裝置101固定于操作者同一肢體相對運動的部位，所述關(guān)節(jié)檢測部件102通過兩級連桿2-1、2-2與前固定裝置101鉸接，人體肢體屈伸運動檢測裝置對操作者肢體屈伸運動的檢測由關(guān)節(jié)檢測部件102實施。
[0010]【具體實施方式】二:如圖1和圖2所示，所述前固定裝置101包括前固定環(huán)3，前滑動環(huán)上部4，前滑動環(huán)下部6。所述前固定環(huán)3的外表面有環(huán)形導(dǎo)軌C，所述環(huán)形導(dǎo)軌C的軸線與前固定環(huán)3的軸線重合，所述前滑動環(huán)上部4安裝在前固定環(huán)3的外表面，所述前滑動環(huán)上部4的圓環(huán)軸線與前固定環(huán)3的軸線重合，所述前固定環(huán)3的環(huán)形導(dǎo)軌C置于前滑動環(huán)上部4的圓環(huán)溝槽內(nèi)，所述前滑動環(huán)下部6安裝在前固定環(huán)3的外表面，所述前滑動環(huán)下部6的圓環(huán)軸線與前固定環(huán)3的軸線重合，所述前固定環(huán)3的環(huán)形導(dǎo)軌C置于前滑動環(huán)下部6的圓環(huán)溝槽內(nèi)，所述前滑動環(huán)上部4與前滑動環(huán)下部6的兩端通過螺釘固接形成一個完整的圓環(huán)，所述前滑動環(huán)上部4和前滑動環(huán)下部6與前固定環(huán)3之間為滑動接觸，可繞前固定環(huán)3的軸線，在前固定環(huán)3的表面沿環(huán)形導(dǎo)軌C轉(zhuǎn)動。動作實施過程:前固定環(huán)3固定于操作者同一肢體相對運動的部位，當操作者的肢體作屈伸運動時，前固定環(huán)3跟隨一起轉(zhuǎn)動，前滑動環(huán)上部4和前滑動環(huán)下部6在連桿2-1和連桿2-2的阻礙下保持靜止，位置和姿態(tài)不發(fā)生改變，避免人體肢體屈伸運動檢測裝置因肢體旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致測量失效或出現(xiàn)較大誤差。
[0011]【具體實施方式】三:如圖1和圖2所示，所述關(guān)節(jié)檢測部件102通過螺釘固定于后固定環(huán)I的平臺A上，所述關(guān)節(jié)檢測部件102的傳動軸12的軸線與后固定環(huán)I的圓環(huán)軸線垂直，所述關(guān)節(jié)檢測部件102的傳動軸12的兩端分別與兩根第一級連桿2-1的一端固接，所述兩根第一級連桿2-1的另一端分別與兩根第二級連桿2-2的一端通過螺釘鉸接，所述第一級連桿2-1和第二級連桿2-2鉸接處安裝有連桿隔離柱5，所述兩根第二級連桿2-2的另一端通過螺釘鉸接于前滑動環(huán)下部6的孔B內(nèi)，鉸接處的軸線與前固定環(huán)3的圓環(huán)軸線垂直且平行于關(guān)節(jié)檢測部件102的傳動軸12的軸線。動作實施過程:所述后固定環(huán)I固定于操作者同一肢體相對靜止的部位，所述前固定裝置101固定于操作者同一肢體相對運動的部位，當操作者關(guān)節(jié)運動時，固定在操作者相對運動肢體上的前固定裝置101跟隨一起運動，前固定裝置101帶動與其鉸接的連桿2-2轉(zhuǎn)動，連桿2-2轉(zhuǎn)動的方向與肢體轉(zhuǎn)動的方向一致，連桿2-2帶動與其鉸接的連桿2-1轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的連桿2-1驅(qū)動與其固接的關(guān)節(jié)檢測部件102的傳動軸12，傳動軸12驅(qū)動關(guān)節(jié)檢測部件102內(nèi)部的角度傳感器并通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)算法測量出操作者肢體屈伸的角度和狀態(tài)。
[0012]在不使本發(fā)明的原理受到損害的情況下，上述構(gòu)成的細節(jié)和【具體實施方式】僅僅是當做例子和圖示的東西，它可以不脫離本發(fā)明的范圍而廣泛改變，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種人體肢體屈伸運動檢測裝置，用于與計算機、機器人交互作用的裝置，由后固定環(huán)(1)，連桿(2-1、2-2)，關(guān)節(jié)檢測部件(102)，前固定裝置(101)組成； 其特征在于: 該裝置固定在操作者肢體上； 后固定環(huán)固定于操作者同一肢體相對靜止的部位，關(guān)節(jié)檢測部件固定于后固定環(huán)的平臺上，前固定裝置固定于操作者同一肢體相對運動的部位，關(guān)節(jié)檢測部件與前固定裝置通過兩級連桿鉸接；2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體肢體屈伸運動檢測裝置，其特征在于:所述前固定裝置(101)包括前固定環(huán)(3)，前滑動環(huán)上部(4)，前滑動環(huán)下部￠)，所述前固定環(huán)(3)的外表面有環(huán)形導(dǎo)軌(C)，所述環(huán)形導(dǎo)軌(C)的軸線與前固定環(huán)(3)的軸線重合，所述前滑動環(huán)上部(4)安裝在前固定環(huán)(3)的外表面，所述前滑動環(huán)上部(4)的圓環(huán)軸線與前固定環(huán)(3)的軸線重合，所述前固定環(huán)(3)的環(huán)形導(dǎo)軌(C)置于前滑動環(huán)上部(4)的圓環(huán)溝槽內(nèi)，所述前滑動環(huán)下部(6)安裝在前固定環(huán)(3)的外表面，所述前滑動環(huán)下部￠)的圓環(huán)軸線與前固定環(huán)(3)的軸線重合，所述前固定環(huán)(3)的環(huán)形導(dǎo)軌(C)置于前滑動環(huán)下部￠)的圓環(huán)溝槽內(nèi)，所述前滑動環(huán)上部(4)與前滑動環(huán)下部￠)的兩端通過螺釘固接形成一個完整的圓環(huán)，所述前滑動環(huán)上部(4)和前滑動環(huán)下部(6)與前固定環(huán)(3)之間為滑動接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體肢體屈伸運動檢測裝置，其特征在于:所述人體肢體屈伸運動檢測裝置包括后固定環(huán)(1)，連桿(2-1、2-2)，關(guān)節(jié)檢測部件(102)，前固定裝置(101)，連桿隔離柱(5)，所述關(guān)節(jié)檢測部件(102)通過螺釘固定于后固定環(huán)(I)的平臺(A)上，所述關(guān)節(jié)檢測部件(102)的傳動軸(12)的軸線與后固定環(huán)(I)的圓環(huán)軸線垂直，所述關(guān)節(jié)檢測部件(102)的傳動軸(12)的兩端分別與兩根第一級連桿(2-1)的一端固接，所述兩根第一級連桿(2-1)的另一端分別與兩根第二級連桿(2-2)的一端鉸接，所述第一級連桿(2-1)和第二級連桿(2-2)鉸接處安裝有連桿隔離柱(5)，所述兩根第二級連桿(2-2)的另一端通過螺釘鉸接于前滑動環(huán)下部￠)的孔(B)內(nèi)，鉸接處的軸線與前固定環(huán)(3)的圓環(huán)軸線垂直且平行于關(guān)節(jié)檢測部件(102)的傳動軸(12)的軸線。
【文檔編號】B25J3/00GK105881563SQ201410741400
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月9日
【發(fā)明人】蘇茂
【申請人】蘇茂