一种穿戴式的机械手装置的制作方法

本实用新型涉及一种穿戴式的机械手装置。

背景技术：

机械手作为人类活动肢体的有效延伸，以其能够无完成灵活、精细的抓取操作，从20世纪后半期开始，作为机器人领域的热门研究方向之一，被各国的科技人员所研究。

当环卫工人接触到一些碎玻璃、或者是带有腐蚀性的垃圾无法扫除时会用手直接捡，这样会给环卫工人的手带来伤害，即使是带上手套也可能会割伤手部或者腐蚀手套。当果园工人摘取位于远处或者高处的果子时，通常会爬树或者采用梯子等辅助设施进行采摘，这样工人就会有从梯子摔落的可能，存在了一定的安全隐患。或者当消防官兵处理危险爆炸品时，直接接触更是会给官兵们带来危险。现在，机械手装置的出现能够帮助工人以及官兵解决此类问题。

然而现在大部分的机械手装置大多是采用的电机驱动，这样的机械手装置不仅生产成本较高，而且这样的机械手装置会由于电机故障而直接影响到这个装置的使用。另外电机还需要另外的供电系统，增加了机械手装置的重量，同时亦无法保证供电系统能够随时给电机供电，当供电系统损坏或者没电时，会严重影响使用者的工作效率，给使用者带来不便。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供穿戴式的机械手装置。

本实用新型提供了一种穿戴式的机械手装置，具有这样的特征，包括：机械手本体，具有机械掌、与机械掌活动连接的第一拇指组件以及设置在机械掌上的四个相同结构的第二拇指组件；连接杆，一端与机械手本体连接，用于延长机械手的长度；以及固定部，具有与连接杆的另一端连接的固定板以及将该固定板固定在使用者的小臂上的绑带，其中，机械掌为具有通孔的平板；第一拇指组件至少具有与机械掌活动连接的第一拇指板以及与该第一拇指板的另一端连接的拇指拉线，该拇指拉线的另一端与使用者的大拇指连接；每个第二拇指组件具有依次连接的呈中空结构的上指节、中指节、下指节以及贯穿并驱动上述各个指节的驱动构件，该驱动构件的一端设置在上指节内，另一端与与拉线连接，拉线的另一端分别与使用者的其余手指连接。

在本实用新型提供的穿戴式的机械手装置中，还可以具有这样的特征：其中，至少一个第二拇指组件还包括设置在上指节内的抓取指，

抓取指具有可在上指节内滑动的滑块、设置在滑块上的三个弹性抓取件、以及带动滑块在上指节内滑动的弹簧。

在本实用新型提供的穿戴式的机械手装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一拇指构件还具有与第一拇指板的前端连接的阻挡件，该阻挡件用于阻挡物品的脱落。

在本实用新型提供的穿戴式的机械手装置中，还可以具有这样的特征：其中，驱动构件为铜片、钢片、钢丝以及强力尼龙线中的任意一种。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的一种穿戴式的机械手装置，因为整个装置是纯机械结构，所以，本实用新型的穿戴式的机械手装置生产成本低且装置本身重量减轻，这样不仅避免了电机故障而导致的问题，而且减少了使用者的负重程度，同时也避免了使用者直接接触碎玻璃或者是带有腐蚀性的垃圾时带来的危险。

另外，本实用新型的穿戴式的机械手装置，由于设置了连接架延长了机械手的装置，因此使用者在抓取位于远处或者高处的的物体时，不需要梯子或者其他的辅助装置即可抓取到物体，降低了使用者例如果园工人摘果子时的安全风险。同时在使用者处理危险品时，延长杆对使用者的手也具有一定的保护效果，降低了危险品对手部的伤害程度。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中穿戴式的机械手装置结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中机械手本体结构示意图；以及

图3是本实用新型的实施例中抓取指的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型穿戴式的结构示意图作具体阐述。

图1是本实用新型的实施例中穿戴式的机械手装置结构示意图。

如图1所示，穿戴式的机械手装置100包括机械手本体10、连接杆20、导环架30以及固定部40。

图2是本实用新型的实施例中机械手本体结构示意图。

如图2所示，机械手本体10包括机械掌11、第一拇指组件12、第二拇指组件13、第二拇指组件14、第二拇指组件15以及第二拇指组件16。

机械掌11为具有通孔111的平板。

第一拇指组件12包括第一拇指板121、拇指拉线以及阻挡件122。

第一拇指板121上设置有第一通孔1211，第一拇指板121通过转轴与机械掌11活动连接。

拇指拉线的一端与第一拇指板121连接，另一端穿过第一通孔1211以及通孔111与使用者的大拇指连接，在大拇指的运动下带动第一拇指板121进行运动。在本实施例中，为避免拇指拉线割伤手指，可以将拇指拉线与大拇指连接的一端与护指连接，将大拇指套入护指即可。

阻挡件122与第一拇指板121的前端连接，在第一拇指板121的运动过程中，阻挡物品的脱落。

第二拇指组件13、第二拇指组件14、第二拇指组件15以及第二拇指组件16为相同的结构。在本实施例中，以第二拇指组件13为例进行详细阐述。

第二拇指组件13包括上指节131、中指节132、下指节133、驱动构件、拉线以及抓取指134。

上指节131、中指节132以及下指节133为依次连接的中空结构。下指节133与机械掌11连接。

驱动构件的一端固定在上指节131的内部，另一端贯穿上指节131、中指节132以及下指节133与拉线连接，拉线的另一端与使用者的中指连接。中指运动时通过拉线带动驱动构件驱动上指节131、中指节132以及下指节133进行运动。驱动构件为铜片、钢片、钢丝以及强力尼龙线中的任意一种。在本实施例中，驱动构件为铜片；为避免拇指拉线割伤手指，可以将拉线与其余手指连接的一端与护指连接，将其余手指套入护指即可，也可以根据实际使用情况，将4个拉线与拇指拉线套设在手套的五根手指上，使用者带上手套即可操作。

图3是本实用新型的实施例中抓取指的结构示意图。

如图3所示，抓取指134设置在上指节131的内部，包括滑块1341、三个抓取件1342、弹簧1343。

滑块1341可以在上指节131的内部进行滑动，滑块1341的远离上指节131的一端设置有三个抓取件1342，另一端与带动滑块1341在上指节131进行滑动的弹簧1343连接。在本实施例中，为防止弹簧1343发生形变，弹簧1343的内套设有弹簧导杆1344，弹簧导杆1344的一端与滑块1341连接，另一端与拉线连接，在手指的带动下经过弹簧1343驱动滑块在上指节1341内进行滑动。

连接杆20一端与机械掌11连接，用于延长穿戴式的机械手装置100的长度。

导环架30设置在连接杆20的1/3～1/2处，导环架30上设置有四个导环，分别对应放置拉线以及其他三个第二拇指组件的拉线，防止拉线之间的缠绕。在本实施例中，连接架20的长度为50cm，导环架30设置在距离固定部40的20cm处。

固定部40包括固定架41以及绑带。固定架41与连接杆20的另一端连接，绑带将固定架41与使用者的小臂固定。在本实施例中，固定架41上还设置有用于放置拇指拉线的拉线导环。

穿戴式的机械手装置100的工作过程为：绑带42将固定架41与使用者的小臂固定，将拇指拉线以及其余四根拉线与使用者的五根手指连接，当抓取物品时，使用者的手指弯曲，通过拇指拉线带动第一拇指板121转动，其余拉线通过驱动构件驱动第二拇指组件13、第二拇指组件14、第二拇指组件15以及第二拇指组件16进行弯曲，与第一拇指板121共同作用抓取物品，到达指定位置时，使用者松开手指，第一拇指板121、第二拇指组件13、第二拇指组件14、第二拇指组件15以及第二拇指组件16松开，放下物品。

抓取指134的工作原理为：拉线放松时，滑块1341在弹簧1343的带动下滑出上指节131外，抓取件1342向外张开，抓取到小物品时，拉紧拉线，弹簧1343带动滑块1341向上指节131内滑动，抓取件1342在上指节131的内壁作用下向内收缩，即可抓取小物品。

实施例的作用与效果

根据本实施例中的一种穿戴式的机械手装置，因为整个装置是纯机械结构，所以，本实用新型的穿戴式的机械手装置生产成本低且装置本身重量减轻，这样不仅避免了电机故障而导致的问题，而且减少了环卫工人的负重程度，同时也避免了直接接触碎玻璃或者是带有腐蚀性的垃圾时带来的危险。

另外，本实施例中的穿戴式的机械手装置，由于设置了连接架延长了机械手的装置，因此果园工人在抓取位于远处或者高处的的物体时，不需要梯子或者其他的辅助装置即可抓取到物体，降低了果园工人摘果子时的安全风险。同时在消防官兵处理危险品时，延长杆对消防官兵的手也具有一定的保护效果，减少了危险品对手部的伤害程度。

此外，本实施例中的穿戴式的机械手装置不仅还安装了抓取指，在抓取一些较小的物件时也毫无障碍；而且还安装了导环架放置拉线，避免了拉线之间的缠绕。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。