可穿戴式智能机械外骨骼的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可穿戴式智能机械外骨骼，可在需要搬运物品时供作业人员穿戴使用。作业人员只需完成简单的导向工作和控制弯腰驱动装置与搬运驱动装置的工作，便可轻松地搬运起较重的物品，并将其转移至目标地点处。该过程中，物品的重量完全加载于机械外骨骼上，作业人员自身并不需要承重，这大大地减轻了其工作负担，也大幅提高了单次搬运物品的重量与劳动效率，其整体结构简单、制造成本低廉，工作安全可靠，拥有广阔的前景，为将来的物流运输行业提供了新的发展方向。
【专利说明】
可穿戴式智能机械外骨骼
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种可穿戴式智能机械外骨骼。
【背景技术】
[0002]装卸搬运活动在整个物流过程中占有很重要的位置，是随运输和保管等活动而产生的必要活动。物流过程中，装卸搬运是不断出现和反复进行的，往往成为决定物流速度、影响物流费用的关键。因此，装卸搬运是影响物流效率、决定物流技术经济效果的重要环
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[0003]当今物流行业中的装卸搬运存在诸多问题，作业人员效率低、机械利用率低、存在无效的装卸搬运、野蛮装卸现象严重等。多数的物流公司在装卸运输环节中都在使用起重机、叉车等设备，但人力装卸搬运仍是主要手段。虽然叉车等设备能搬运重型物件，但对物件的包装要求严格，对于底部没有木架的物件，实施搬运较为困难;且对搬运场所的地面环境有所要求，总体而言不够灵活。人力搬运相较而言比较灵活，所受环境因素影响较小，但作业人员的承重能力有限，不能搬运质量较大的物件。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种可穿戴式智能机械外骨骼，以提供物流运输行业作业人员穿戴作业，从而减小人的承重，提高工作效率。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种可穿戴式智能机械外骨骼，所述机械外骨骼包括可沿地面滑动行驶的滑座、分别固定在所述滑座的左右两侧且均沿上下方向延伸的两组立杆、下端与所述立杆的上端通过第一轴相枢轴连接而可前后翻转的摆杆、后端分别枢轴连接在所述摆杆左右两侧上的两组手臂组件，每组所述手臂组件均包括后端枢轴连接在所述摆杆上的第一手臂杆、后端枢轴连接在所述第一手臂杆前端的第二手臂杆，所述第二手臂杆的前端可拆卸地设有快换式工作头，所述机械外骨骼还包括用于驱使所述摆杆相对所述立杆前后翻转的弯腰驱动装置、用于驱使所述手臂组件摆动以搬运物品的搬运驱动装置。
[0006]优选地，所述弯腰驱动装置包括电缸，所述滑座上固定地设有用于支承所述电缸的支架，所述电缸的下端固定在所述支架上，所述电缸的上端通过第二轴枢轴连接在所述摆杆上，所述第二轴与所述第一轴的轴心线相互平行。
[0007]进一步优选地，所述摆杆包括沿上下方向延伸的竖杆部、固设于所述竖杆部下端且开口朝前的U型下杆部、固设于所述竖杆部上端且开口朝前的U型上杆部，两侧的所述立杆的上端分别通过所述的第一轴枢轴连接于所述U型下杆部的左右两端，两侧的所述手臂组件分别枢轴连接在所述U型上杆部的左右两端。
[0008]进一步优选地，所述电缸的上端通过所述第二轴枢轴连接在所述竖杆部的下端。
[0009]优选地，所述快换式工作头为钩爪或吸盘。
[0010]优选地，所述搬运驱动装置设于所述摆杆与所述第一手臂杆之间，所述第一手臂杆与所述第二手臂杆之间通过传动机构联动设置。
[0011]优选地，所述机械外骨骼还包括用于控制所述弯腰驱动装置和所述搬运驱动装置的操作按钮，所述操作按钮位于所述第二手臂杆的前端。
[0012]优选地，所述滑座包括底座支架、设于所述底座支架底部的多个滚轮。
[0013]由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型提供的可穿戴式机械外骨骼，可在需要搬运物品时供作业人员穿戴使用。作业人员只需完成简单的导向工作和控制弯腰驱动装置与搬运驱动装置的工作，便可轻松地搬运起较重的物品，并将其转移至目标地点处。该过程中，物品的重量完全加载于机械外骨骼上，作业人员自身并不需要承重，这大大地减轻了其工作负担，也大幅提高了单次搬运物品的重量与劳动效率，其整体结构简单、制造成本低廉，工作安全可靠，拥有广阔的前景，为将来的物流运输行业提供了新的发展方向。
【附图说明】
[0014]附图1为本实用新型的机械外骨骼的立体结构示意图；
[0015]附图2为本实用新型的机械外骨骼的侧视示意图；
[0016]附图3为本实用新型的机械外骨骼的后视示意图；
[0017]其中:1、滑座；11、底座支架；12、滚轮;2、立杆;3、摆杆;31、竖杆部;32、U型下杆部；33、U型上杆部;4、手臂组件;41、第一手臂杆;42、第二手臂杆;5、支架;6、弯腰驱动装置(电缸);7、第一轴;8、第二轴。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
[0019]参见图1至图3所示的可穿戴式智能机械外骨骼，其包括可沿地面滑动行驶的滑座1、分别固定在滑座I左右两侧且均沿上下方向延伸的两组立杆2、下端与立杆2的上端通过第一轴7相枢轴连接而可前后翻转的摆杆3、后端分别枢轴连接的摆杆3左右两侧的两组手臂组件4，每组手臂组件4均包括后端枢轴连接在摆杆3上的第一手臂杆31、后端枢轴连接在第一手臂杆31前端的第二手臂杆32，第二手臂杆32的前端可拆卸地设有快换式工作头(图中未示出)以用于固定待搬运的物品。该机型外骨骼还包括用于驱使摆杆3相对立杆2前后翻转的弯腰驱动装置6、用于驱使手臂组件3摆动以搬运物品的搬运驱动装置(图中未示出)。
[0020]在该机械外骨骼中，两侧的立杆2对应于人的腿部，而摆杆3对应于人的腰部及背部，两侧的手臂组件3则对应于人的双侧手臂。通过人的引导可使得整个的机械外骨骼朝着目标地点滑动，通过弯腰驱动装置6驱使摆杆3前后摆动而使得整个上半部分下弯或直立，通过搬运驱动装置驱动手臂组件4工作来接触待搬运物品，并通过快换式工作头固定待搬运物品，再通过人的引导使得机械外骨骼整体滑动，从而将物品转移至目标地点处，在该过程中，待搬运的物品的重量均加载在机械外骨骼上，人自身不需要承受重物的重力，只需要进行引导操作。
[0021]具体地，参见图1至图3所示，滑座I包括分别位于左右两侧的底座支架11、设于底座支架11底部的多个滚轮12。弯腰驱动装置6包括电缸，滑座I上固定地设有用于支承电缸6的支架5，支架5呈开口朝下的U字型，其下端分别与两侧的底座支架11固定连接。电缸6的下端固定在支架5上，电缸6的上部通过第二轴8枢轴连接在摆杆3上，第二轴8的轴心线与第一轴7的轴心线相互平行设置。
[0022]摆杆3包括沿上下方向延伸的竖杆部31、固设于竖杆部31下端且开口朝前的U型下杆部32、固设于竖杆部31上端且开口朝前的U型上杆部33，两侧的立杆2的上端分别通过第一轴7枢轴连接于U型下杆部32的左右两端，两侧的手臂组件4分别枢轴连接在U型上杆部33的左右两端。电缸6的上端通过第二轴8枢轴连接在竖杆部31的下端。
[0023]搬运驱动装置设于摆杆3与第一手臂杆41之间，第一手臂杆41与第二手臂杆42之间通过传动机构(图中未示出)联动设置。第二手臂杆42前端的快换式工作头可采用钩爪或吸盘，也可以采用其他可抓持固定待搬运物品的工作头。该机械外骨骼还包括用于控制弯腰驱动装置6与搬运驱动装置的操作按钮(图中未示出)，该操作按钮可设于第二手臂杆42的前端以供使用者操作。
[0024]这样，当需要使用该机械外骨骼辅助搬运物品时，使用者位于两侧的立杆2之间双手分别握持两侧的第二手臂杆42的前端而将该机械外骨骼穿戴于身上，
[0025]初始时，摆杆3处于直立状态。使用者先通过自身行走引导机械外骨骼滑动至待搬运物品处，然后按压操作按钮使得电缸6工作而驱使摆杆3向前翻转而下弯，同时使用者操作控制按钮使得手臂组件4运行至接触待搬运的物品，通过快换工作头固定物品，接着，电缸6工作驱使摆杆3翻转直立，通过使用者的行走而将机械外骨骼引导至目标地点处将物品放下，这样便完成了物品的搬运。重复上述动作，便可对大批量的物品进行搬运。在完成搬运人物后，脱下机械外骨骼即可，使用非常方便。
[0026]综上，本实用新型的可穿戴式机械外骨骼，只需要使用者完成简单的导向工作并操作相关的控制按钮，便能轻松地搬运起较重的物品，这在减轻作业人员工作负担的前提下大大提高了单次搬运物品的重量，大大提升了劳动效率，其整体结构简单、制造成本低廉，工作安全可靠，拥有广阔的前景，为将来的物流运输行业提供了新的发展方向。
[0027]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述机械外骨骼包括可沿地面滑动行驶的滑座、分别固定在所述滑座的左右两侧且均沿上下方向延伸的两组立杆、下端与所述立杆的上端通过第一轴相枢轴连接而可前后翻转的摆杆、后端分别枢轴连接在所述摆杆左右两侧上的两组手臂组件，每组所述手臂组件均包括后端枢轴连接在所述摆杆上的第一手臂杆、后端枢轴连接在所述第一手臂杆前端的第二手臂杆，所述第二手臂杆的前端可拆卸地设有快换式工作头，所述机械外骨骼还包括用于驱使所述摆杆相对所述立杆前后翻转的弯腰驱动装置、用于驱使所述手臂组件摆动以搬运物品的搬运驱动装置。2.根据权利要求1所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述弯腰驱动装置包括电缸，所述滑座上固定地设有用于支承所述电缸的支架，所述电缸的下端固定在所述支架上，所述电缸的上端通过第二轴枢轴连接在所述摆杆上，所述第二轴与所述第一轴的轴心线相互平行。3.根据权利要求2所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述摆杆包括沿上下方向延伸的竖杆部、固设于所述竖杆部下端且开口朝前的U型下杆部、固设于所述竖杆部上端且开口朝前的U型上杆部，两侧的所述立杆的上端分别通过所述的第一轴枢轴连接于所述U型下杆部的左右两端，两侧的所述手臂组件分别枢轴连接在所述U型上杆部的左右两端。4.根据权利要求3所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述电缸的上端通过所述第二轴枢轴连接在所述竖杆部的下端。5.根据权利要求1所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述快换式工作头为钩爪或吸盘。6.根据权利要求1所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述搬运驱动装置设于所述摆杆与所述第一手臂杆之间，所述第一手臂杆与所述第二手臂杆之间通过传动机构联动设置。7.根据权利要求1所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述机械外骨骼还包括用于控制所述弯腰驱动装置和所述搬运驱动装置的操作按钮，所述操作按钮位于所述第二手臂杆的前端。8.根据权利要求1所述的可穿戴式智能机械外骨骼，其特征在于:所述滑座包括底座支架、设于所述底座支架底部的多个滚轮。
【文档编号】B66F9/06GK205472461SQ201620283939
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】于佳利, 李姚, 许雨亭, 张敏捷, 刘卫兵, 王明娣
【申请人】苏州大学