CN106378772A - 一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂 - Google Patents
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Abstract
一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,包括前臂、后臂、助力装置;前臂和后臂均为两端开口的空心柱体,前臂一端为伸出端,另一端为球形连接端,柱体外侧中部设有环形导向槽,后臂一端为伸入端,另一端为圆柱连接端,助力装置包括前臂旋转架、连杆、弹簧、后臂旋转架、固定磁铁和活动磁铁,连杆两侧分别连接前臂旋转架和后臂旋转架,固定磁铁设在后臂的一侧,活动磁铁为环形磁铁,活动设在后臂圆柱上,弹簧的两端分别连接连杆和活动磁铁。前臂和后臂通过万向轴承样式的进行连接,实现了前臂和后臂的自由转动,保证胳膊的活动范围,通过磁铁之间力拉动连杆,减少搬运物体的重量,并且没有电机等重量物品,结构简单,装置轻松便捷。
Description
技术领域
本发明涉及助力机械领域,具体是一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂。
背景技术
机械手臂对搬运仓储方向的帮助非常大,能够在工作时主动牵引我们做抬举、降低物体的重量,从而降低了人的劳动强度,减缓了人的疲劳度,从而能够提高劳动生产率,也能减少因人工或自动机器人因素导致的工作失误。现有的助力机械臂往往结构复杂,并且大小为使用者量身定制,导致生产成本高,无法推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,针对现有的助力机械臂往往结构复杂,并且大小为使用者量身定制,导致生产成本高,无法推广使用。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,包括前臂、后臂、助力装置;前臂为两端开口的空心柱体,一端为伸出端,另一端为球形连接端,柱体外侧中部设有前臂导向槽,前臂导向槽为环形,后臂为两端开口的空心柱体,包括后臂柱体、后臂导向槽,一端为伸入端,另一端为圆柱连接端,圆柱连接端的内圈直径等于球形连接端的直径;
助力装置包括前臂旋转架、连杆、弹簧、后臂旋转架、固定磁铁和活动磁铁,前臂旋转架为环形,设在前臂导向槽内,且环形的两侧设有用于连接连杆的凸起,后旋转架为环形,设在前臂导向槽内,且环形的两侧设有用于连接连杆的凸起,连杆两侧分别连接前臂旋转架和后臂旋转架上的凸起,固定磁铁设在后臂柱体靠近圆柱连接端的一侧,活动磁铁为环形磁铁,活动设在后臂圆柱上,弹簧的两端分别连接连杆的中部和活动磁铁的一侧。
进一步的为了能够加大助力并且进一步的控制助力,活动磁铁为电磁铁,还包括控制装置,控制装置包括电源和开关,活动磁铁连接电源和开关。
进一步的,为了保证连接的牢固,后臂还包括后壳,后壳为两端开口的空心圆柱,一端的圆柱直径等于圆柱连接端的直径且内部设有螺纹,圆柱连接端的外侧设有与之配合的螺纹,另一端直径大于前臂柱体并且小于球形连接端的直径。
进一步的,为了防止活动磁铁因斥力被弹开,后臂伸入端设有向外的环形凸起,环形凸起直径大于活动磁铁的直径。
进一步的为了能快速组织突发情况,所述控制装置还包括应急开关,所述应急开关设在前臂伸出端上部。
该发明的有益之处是:
1.通过将前臂和后臂通过万向轴承样式的连接端进行连接,实现了前臂和后臂之间的自由转动,保证胳膊的活动范围。
2.通过连杆将前臂和后臂上的旋转架连接,在移动的时候,通过旋转架的活动旋转可以保证连杆不会妨碍胳膊的移动,使胳膊活动的时候非常方便,并且连杆同时可以起到助力的作用。
3.通过磁铁之间的吸引力或者斥力拉动连杆使得胳膊受力,从而减少搬运物体的重量,并且没有电机气缸等重量物品,结构十分简单,装置轻松便捷。
附图说明
附图1为本发明整体结构示意图;
附图2为本发明前臂结构示意图;
附图3为本发明后臂结构示意图;
附图4为本发明助力装置结构示意图;
附图5为本发明前臂旋转架结构示意图;
图示:1、前臂,2、后臂,3、助力装置,4、控制装置,11、伸出端,12、前臂导向槽,13、球形连接端,21、后臂柱体,22、伸入端,23、后臂导向槽,24、圆柱连接端,25、后壳,31前臂旋转架,32、连杆,33、弹簧,34、后臂旋转架,35、固定磁铁,36、活动磁铁,41、紧急开关。
具体实施方式
如图1至图5所示的一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,包括前臂、1后臂2、助力装置3和控制装置4,下面结合附图对本发明进行说明。
如图2所示,前臂1为两端开口的空心柱体,一端为伸出端11,另一端为球形连接端13,柱体外侧中部设有前臂导向槽12,前臂导向槽12为环形,如图3所示,后臂2为两端开口的空心柱体,包括后臂柱体21、后臂导向槽23,一端为伸入端22,另一端为圆柱连接端24,圆柱连接端24的内圈直径等于球形连接端13的直径,后臂2还包括后壳25,后壳25为两端开口的空心圆柱,其中一端的圆柱直径等于圆柱连接端24的直径且内部设有螺纹,圆柱连接端24的外侧设有与之配合的螺纹,另一端直径大于前臂柱体并且小于球形连接端13的直径。为了防止活动磁铁36因斥力被弹开,后臂2伸入端22设有向外的环形凸起,环形凸起直径大于活动磁铁36的直径。
如图4所示,助力装置3包括前臂旋转架31、连杆32、弹簧33、后臂旋转架34、固定磁铁35和活动磁铁36,前臂旋转架31为环形,设在前臂导向槽12内,且环形的两侧设有用于连接连杆32的凸起,后臂旋转架34为环形,设在前臂导向槽内,且环形的两侧设有用于连接连杆32的凸起,连杆32两侧分别连接前臂旋转架31和后臂旋转架34架上的凸起,固定磁铁35设在后臂柱体21靠近圆柱连接端24的一侧,活动磁铁36为环形磁铁,活动设在后臂柱体21上,弹簧33的两端分别连接连杆32的中部和活动磁铁36的一侧。
还包括控制装置4,控制装置4包括电源和开关,活动磁铁36连接电源和开关,控制装置还包括应急开关41。
本装置在具体实施时,首先将手臂伸入装置,保证胳膊肘处在前臂1和后臂2的连接部分,同时确定胳膊可以自由活动,然后用手抓住需要搬运的物品,打开开关,使电磁铁通电,确定此时固定磁铁35和活动磁铁36是相互排斥的,活动磁铁36向后移动,带动弹簧34拉动连杆33时前臂1受力从而减少物品对胳膊的压力,为了保证人体的安全,1前臂和2后臂使用绝缘材料。
在不使用时,关闭开关,此时固定磁铁35对活动磁铁36产生吸力,弹簧34变松,前臂1从而不受力,这样胳膊就可以自由活动。
在遇到紧急情况如力量过大或弯曲方向不正确时,可以使用紧急开关41关闭电磁铁,从而保证人的安全。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,其特征在于,包括前臂、后臂、助力装置;
所述前臂为两端开口的空心柱体,一端为伸出端,另一端为球形连接端,柱体外侧中部设有前臂导向槽,所述前臂导向槽为环形,所述后臂为两端开口的空心柱体,包括后臂柱体、后臂导向槽,后臂的一端为伸入端,另一端为圆柱连接端,所述圆柱连接端的内圈直径等于球形连接端的直径,所述后臂导向槽为设在圆柱连接端的环形导向槽;
所述助力装置包括前臂旋转架、连杆、弹簧、后臂旋转架、固定磁铁和活动磁铁,所述前臂旋转架为环形,设在前臂导向槽内,且环形的两侧设有用于连接连杆的凸起,所述后臂旋转架为环形,设在后臂导向槽内,且环形的两侧设有用于连接连杆的凸起,所述连杆两侧分别连接前臂旋转架和后臂旋转架上的凸起,所述固定磁铁设在后臂柱体靠近圆柱连接端的一侧,所述活动磁铁为环形磁铁,活动设在后臂圆柱上,所述弹簧的两端分别连接连杆的中部和活动磁铁的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,还包括控制装置,控制装置包括电源和开关,活动磁铁连接电源和开关。
3.根据权利要求1所述的一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,其特征在于,所述后臂还包括后壳,所述后壳为两端开口的空心圆柱,一端的圆柱直径等于圆柱连接端的直径且内部设有螺纹,圆柱连接端的外侧设有与之配合的螺纹,另一端直径大于前臂柱体并且小于球形连接端的直径。
4.根据权利要求1所述的一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,其特征在于,后臂的伸入端设有向外的环形凸起,所述环形凸起直径大于活动磁铁的直径。
5.根据权利要求2所述的一种基于杠杆原理搬运用穿戴式机械辅助手臂,其特征在于,所述控制装置还包括应急开关,所述应急开关设在前臂伸出端上部。
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