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专利号: 2021114129380
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 运动;游戏;娱乐活动
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于训练的集操控一体的可穿戴手套,其包括腱绳、手套、以及设置在手套背面的关节驱动装置和气缸,其特征在于,

所述腱绳,其包括第一腱绳、第二腱绳和第三腱绳;

所述关节驱动装置,其包括第一关节驱动装置、第二关节驱动装置和第三关节驱动装置;所述第一关节驱动装置,其包括第一挡板、第一扭簧、第二挡板、设置在第一挡板与第二挡板之间的第一中轴和第一直线导轨,所述第一挡板的第一端分别设有第一T型突起和第一扭簧槽口,所述第一挡板的第二端设有第一轴孔和第一限位板,所述第一限位板的初始状态为水平,所述第一挡板上端的两侧对称设有第一线槽,所述第一挡板的下端设有第一滑块,所述第一挡板的第一滑块和所述第一直线导轨滑动连接,所述第二挡板的第一端设有第二轴孔,所述第二挡板的第二端分别设有第二线槽、第二扭簧槽口和第二限位板,所述第二限位板的初始状态为水平,所述第二挡板的下端设有第一固定座,所述第一固定座和所述手套背面的第一固定端连接,所述第一扭簧位于所述第一中轴的中部,所述第一扭簧的两端分别与所述第一扭簧槽口和所述第二扭簧槽口固定连接;所述第二关节驱动装置,其包括第三挡板、第二扭簧、第四挡板、第二中轴和第二直线导轨,所述第三挡板的第一端分别设有第二T型突起和第三扭簧槽口,所述第三挡板的第二端设有第三轴孔和第三限位板,所述第三限位板的初始状态为水平,所述第三挡板上端的两侧对称设有第三线槽,所述第三挡板的下端设有第二滑块,所述第二滑块和所述第二直线导轨滑动连接,所述第四挡板的第一端设有第四轴孔,所述第四挡板的第二端分别设有第四线槽、第四扭簧槽口和第四限位板,所述第四限位板的初始状态为水平,所述第四挡板的下端设有第二固定座,所述第二固定座和所述手套背面的第二固定端连接,所述第二扭簧位于所述第二中轴的中部,所述第二扭簧的两端分别与所述第三扭簧槽口和所述第四扭簧槽口固定连接;所述第三关节驱动装置,其包括第五挡板、第三扭簧、第六挡板、第三中轴和第三直线导轨,所述第五挡板的第一端分别设有第三T型突起和第五扭簧槽口,所述第五挡板的第二端设有第五轴孔和第五限位板,所述第五限位板的初始状态为水平,所述第五挡板上端的两侧对称设有第五线槽,所述第五挡板的下端设有第三滑块,所述第三滑块和所述第三直线导轨滑动连接,所述第六挡板的第一端设有第六轴孔,所述第六挡板的第二端分别设有第六线槽、第六扭簧槽口和第六限位板,所述第六限位板的初始状态为水平,所述第六挡板的下端设有第三固定座,所述第三固定座和所述手套背面的第三固定端连接,所述第三扭簧位于所述第三中轴的中部,所述第三扭簧的两端分别与所述第五扭簧槽口和所述第六扭簧槽口固定连接;

所述第一腱绳的第一端和所述第一T型突起固定连接,所述第一腱绳的第二端依次穿过第一线槽、第二线槽和第四线槽与所述气缸推杆的第一端固定连接,所述第二腱绳的第一端和所述第二T型突起固定连接,所述第二腱绳的第二端依次穿过第三线槽和第四线槽与所述气缸推杆的第二端固定连接,所述第三腱绳的第一端和所述第三T型突起固定连接,所述第三腱绳的第二端依次穿过第五线槽和第六线槽与所述气缸推杆的第三端固定连接;

气缸推杆伸出长度能与关节驱动装置的弯曲程度对应,当气缸的推杆回缩时,关节驱动装置的弯曲角度会在腱绳的作用下减小,从而带动手指手腕关节的伸直和上扬;当气缸的推杆推出时,关节驱动装置的下压角度会在扭簧的作用加大;通过调整气缸的通气顺序,实现气缸的先后推出,从而实现各个手部关节进行弯曲;

所述第一线槽和所述第二线槽在同一直线上,所述第三线槽和所述第四线槽在同一直线上,所述第五线槽和所述第六线槽在同一直线上;

所述第一扭簧槽口和所述第一轴孔的距离等于所述第二扭簧槽口和所述第二轴孔的距离,所述第三扭簧槽口和所述第三轴孔的距离等于所述第四扭簧槽口和所述第四轴孔的距离,所述第五扭簧槽口和所述第五轴孔的距离等于所述第六扭簧槽口和所述第六轴孔的距离;

所述第一腱绳的数量和第二腱绳的数量相等,所述第一腱绳的长度大于第二腱绳的长度,所述第二腱绳的长度大于第三腱绳的长度;

所述第三挡板的上扬角度为5到10度,所述第五挡板的上扬角度为60到70度;扭簧在制作过程中,易于将其两边脚加工成所需夹角;

通过在手套的手背部设置关节驱动装置,实现了对手部关节弯曲角度的精准控制和关节快速弯曲功能,能够完成手和手腕部的动作训练;设有三种不同的关节驱动装置,分布在手套的不同位置上,对于不同的关节驱动装置配置刚度不等的扭簧,从而满足手套不同部位的关节角度变化。

2.根据权利要求1所述的用于训练的集操控一体的可穿戴手套,其特征在于,在所述手套的背面,所述第一关节驱动装置和所述第二关节驱动装置的数量相等,所述第三关节驱动装置的数量为一个。