一种可获取人体手腕姿态的结构的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可获取人体手腕姿态的结构。


背景技术：

2.目前工业和机械臂控制领域，机械臂需按照事先人工在现场设置好的程序运行，该种工况主要适用于大批量产品订单化生产，对于小批量或需要频繁更换产品线的工业生产则效率极低。特别是在有毒、危害性辐射、真空、水下及易燃易爆等危险环境下，操作者无法到达现场进行示教控制。要实现远程人机同步控制，就需要对应的技术方案，来准确获取操作者手臂的姿态。


技术实现要素：

3.本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可获取人体手腕姿态的结构，该结构通过设置手腕摆动姿态获取部和手腕转动姿态获取部，使本结构能够准确获取人体手腕的姿态。
4.本实用新型采用的技术方案是这样的：
5.一种可获取人体手腕姿态的结构，包括前臂体、手腕摆动姿态获取部和手腕转动姿态获取部；
6.所述手腕摆动姿态获取部包括手背连接板、手腕摆动体和角度位移测量装置，所述手背连接板旋转连接在所述手腕摆动体上，所述角度位移测量装置安装在所述手腕摆动体的旋转轴端，用于测量所述手背连接板与所述手腕摆动体之间的夹角；当手腕进行摆动时，角度位移测量装置测量出手背连接板和手腕摆动体之间的夹角，从而获取到手腕摆动的姿态信息；
7.所述手腕转动姿态获取部包括旋转环、拉绳槽环、拉绳和拉绳位移测量装置；所述旋转环安装在所述前臂体上，所述拉绳槽环与所述旋转环同轴安装，且所述拉绳槽环可在所述旋转环内转动，所述手腕摆动体连接在所述拉绳槽环上，与所述拉绳槽环一同转动；所述拉绳位移测量装置安装在所述前臂体上，所述拉绳的一端连接在所述拉绳位移测量装置上，另一端连接在所述拉绳槽环上；当拉绳槽环卷动时拉动拉绳，从而使拉绳位移测量器测出拉绳的位移，即拉绳槽环转动的弧长，则可根据拉绳槽环外圈半径换算出手腕转动的角位移，从而获取到手腕转动的姿态信息。
8.进一步的，所述拉绳与所述拉绳位移测量装置之间安装有滚轮，所述拉绳的一端绕过所述滚轮的外圈后与所述拉绳位移测量装置连接。
9.进一步的，所述前臂体上安装有防护罩，所述滚轮和所述拉绳位移测量装置皆位于所述防护罩内，通过防护罩可以避免拉绳位移测量装置被外力损坏。
10.进一步的，所述前臂体内侧安装有用于操作人员穿戴的人体前臂连接体。
11.进一步的，所述前臂体的末端设置有安装位，用于与其它设备或装置连接。
12.进一步的，所述旋转环和所述拉绳槽环皆为圆形环状结构，操作人员的手臂可穿
过圆形拉绳槽环后穿戴在手背连接板上。
13.进一步的，所述拉绳槽环通过轴承与所述旋转环同轴安装。
14.进一步的，所述角度位移测量装置选用磁编码器，所述磁编码器外面安装有用于保护所述磁编码器的磁编码器盒。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型所涉及的技术方案可用于多种工业机械臂或仿生机械臂的远程人机同步手腕姿态的获取，特别是实现操作者与危险环境的隔离操作时，用于采集操作者人体手腕的姿态动作。通过采用穿戴方式，手腕姿态可高效且精准地获取。
附图说明
17.图1是本实用新型一实施例提供的一种可获取人体手腕姿态的结构的正视图。
18.图2是本实用新型一实施例提供的一种可获取人体手腕姿态的结构的俯视图。
19.图3是本实用新型一实施例提供的一种可获取人体手腕姿态的结构的左视图。
20.图4是本实用新型一实施例提供的一种可获取人体手腕姿态的结构的左视图的局部剖视图。
21.附图说明：1为手背连接板，2为磁编码器盒，3为旋转环，4为手腕摆动体，5为前臂体，6为人体前臂连接体，7为防护罩，8为磁编码器，9为拉绳槽环，10为拉绳，11为滚轮。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.实施例1
24.本实施例提供一种可获取人体手腕姿态的结构，该结构主要包括前臂体5，安装在前臂体5上用于获取人体手腕摆动姿态的手腕摆动姿态获取部，以及安装在前臂体5上用于获取人体手腕转动姿态的手腕转动姿态获取部。
25.具体的，如图1至图4所示，手腕摆动姿态获取部包括手背连接板1、手腕摆动体4和角度位移测量装置，手腕转动姿态获取部包括旋转环3、拉绳槽环9、拉绳10和拉绳位移测量装置。
26.其中，手背连接板1旋转连接在手腕摆动体4上，且角位移测量装置安装在端手腕摆动体4的旋转轴端，手背连接板1可通过手腕摆动体4相对于旋转环3作摆动旋转。
27.旋转环3安装在前臂体5内侧，拉绳槽环9通过轴承与旋转环3同轴安装，拉绳槽环9可在旋转环3内旋转，手腕摆动体4连接在拉绳槽环9上，手腕摆动体4通过拉绳槽环9可相对旋转环3沿环状结构中心旋转。
28.拉绳位移测量装置安装在前臂体5的外侧，拉绳10的一端连接在拉绳位移测量装置上，另一端连接在拉绳槽环9的外圈上，拉绳槽环9可卷动拉绳10做卷线运动。当拉绳槽环9卷动时拉动拉绳10，从而使拉绳位移测量装置测出拉绳10的位移，即拉绳槽环9转动的弧长，则可根据拉绳槽环9外圈半径换算出手腕转动的角位移。
29.另外，在前臂体5的内侧还安装有人体前臂连接体6，用于与操作人员穿戴连接。
30.具体的，在本实施例中，角度位移传感器选用磁编码器8，并且磁编码器8的外部设置用于保护磁编码器8的磁编码器盒2。
31.具体的，在本实施例中，旋转环3和拉绳槽环9皆为圆形结构环，便于人手穿过，并方便人手转动。
32.本实施例提供的一种可获取人体手腕姿态的结构通过手背连接板1、手腕摆动体4和角度位移测量装置配合来获取手腕摆动姿态的信息，通过旋转环3、拉绳槽环9、拉绳10和拉绳位移测量装置互相配合来获取手腕转动姿态的信息，整体结构简单，操作方便，且能精准的获取手腕摆动和转动的姿态信息。
33.实施例2
34.本实施例与实施例1基本一致，其区别在于，在本实施例中，在拉绳10和拉绳位移测量装置之间安装有滚轮11，拉绳10先绕过滚轮11的外圈再与拉绳位移测量装置连接，设置的滚轮11便于拉绳10被拉绳槽环9带着作卷线运动。
35.实施例3
36.本实施例在实施例2的基础上作出了进一步的改进，如图2所示，具体的，在前臂体5的外侧设置有防护罩7，滚轮11和拉绳位移测量装置皆位于防护罩7内部，防护罩7可以对滚轮11和拉绳位移测量装置起到保护作用，避免其被外力破坏。
37.实施例4
38.本实施例与实施例1或实施例2或实施例3基本一致，其区别在于，在本实施例中，在前臂体5的末端设置有安装位，用于连接其它设备或装置。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。