| 主权项 |
一种可穿戴式高精度数据采集上肢外骨骼，其特征是包括依次串联的可调节基座(1)、肩部旋转副机构(2)、肩部滑环机构(3)、上臂连杆长度滑动调节机构(4)、肘部平行旋转副机构(5)、肘部滑环机构(6)、下臂连杆长度滑动调节机构(7)、腕部旋转副机构(8)、末端操作手柄(9)和工具夹持装置(10)；可调节基座(1)包括立柱(11)、第一姿态调节件(12)、第二姿态调节件(13)、水平方向调节件(14)和关节连接件(15)，第一姿态调节件(12)由两个夹角为150°的平面一(16)和平面二(17)构成，第二姿态调节件(13)由两个夹角为140°的平面三(18)和平面四(19)构成，关节连接件(15)是由上下两块带有滑槽的平行板构成，第一姿态调节件(12)的平面一(16)与立柱(11)通过螺钉相连构成移动副，平面二(17)与第二姿态调节件(15)的平面三(18)固定，第二姿态调节件(13)的平面四(19)与水平方向调节件(14)的一端固定，水平方向调节件(14)的另一端插在关节连接件(15)的两块平行板之间通过螺钉和平行板的滑槽连接构成移动副；肩部旋转副机构(2)包括第一L型连杆(20)和滑环机构连杆(23)，第一L型连杆(20)的一端通过轴承与可调节基座(1)中的关节连接件(15)的端部相连构成内收/外展旋转副(21)，第一L型连杆(20)另一端通过轴承与滑环机构连杆(23)的一端相连构成屈/伸旋转副(22)，这两个旋转副的轴线在同一平面相互垂直，在两个旋转副上分别安装测量旋转角度的第一光电编码器(2‑1)；肩部滑环机构(3)包括从内向外同轴线装置的第一轴承内基座(24)、第一薄壁轴承(25)、第一轴承外基座(26)和第一大齿轮(27)以及三根与轴线平行的连杆(28)、第一半圆形支架(29)、第一小齿轮(30)和第一多圈绝对式编码器(31)，第一半圆形支架(29)通过三根与轴线平行的连杆(28)与第一轴承外基座(26)相连，第一半圆形支架(29)的上部与肩部旋转副机构(2)中的滑环机构连杆(23)的另一端相连，第一多圈绝对式编码器(31)与第一轴承外基座(26)的外壁相连，第一小齿轮(30)固定在第一多圈绝对式编码器(31)的输出轴上，与第一大齿轮(27)相啮合；上臂连杆长度滑动调节机构(4)包括两个相互平行的调节机构，每个调节机构是由第一上调节杆(32)和第一下调节杆(33)滑槽配合连接构成的移动副，两个调节机构的第一上调节杆(32)的上端对称固定在肩部滑环机构(3)中的第一轴承内基座(24)上；肘部平行旋转副机构(5)包括两根相互平行的连杆(34、35)，两根连杆(34、35)的上端分别通过轴承与上臂连杆长度滑动调节机构(4)中的两根第一下调节杆(33)的下端相连构成旋转副，所构成的两个旋转副的轴线相互重合，在其中一个旋转副上安装测量旋转角度的 第二光电编码器(5‑1)；肘部滑环机构(6)包括从内向外同轴线装置的第二轴承内基座(36)、第二薄壁轴承(37)、第二轴承外基座(38)和第二大齿轮(39)以及三根与轴线平行的连杆(40)、第二半圆形支架(41)、第二小齿轮(42)和第二多圈绝对式编码器(43)，第二半圆形支架(41)通过三根与轴线平行的连杆(40)与第二轴承内基座(36)相连，肘部平行旋转副机构(5)中的两根相互平行的连杆(34、35)的下端对称固定在第二轴承外基座(38)上，第二多圈绝对式编码器(43)与第二轴承外基座(38)的外壁相连，第二小齿轮(42)固定在第二多圈绝对式编码器(43)的输出轴上，与第二大齿轮(39)相啮合；下臂连杆长度滑动调节机构(7)包括第二上调节杆(44)和第二下调节杆(45)，两者通过螺钉和滑槽相连构成移动副；腕部旋转副机构(8)包括第二L型连杆(46)和手柄安装连杆(47)，第二L型连杆(46)的一端通过轴承与下臂连杆长度滑动调节机构(7)中的第二下调节杆(45)的下端相连构成旋转副，另一端通过轴承与手柄安装连杆(47)的上端相连构成旋转副，这两个旋转副的轴线在同一平面相互垂直，在两个旋转副上分别安装测量旋转角度的第三光电编码器(8‑1)；末端操作手柄(9)固定在腕部旋转副机构(8)中的手柄安装连杆(47)的中部，末端操作手柄(9)的端部安装有两个用于控制上位机程序的按钮(48)，在手柄安装连杆(47)的下端固定工具夹持装置(10)。 |
