可穿戴式智能機(jī)械外骨骼的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，可在需要搬運(yùn)物品時(shí)供作業(yè)人員穿戴使用。作業(yè)人員只需完成簡(jiǎn)單的導(dǎo)向工作和控制彎腰驅(qū)動(dòng)裝置與搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置的工作，便可輕松地搬運(yùn)起較重的物品，并將其轉(zhuǎn)移至目標(biāo)地點(diǎn)處。該過程中，物品的重量完全加載于機(jī)械外骨骼上，作業(yè)人員自身并不需要承重，這大大地減輕了其工作負(fù)擔(dān)，也大幅提高了單次搬運(yùn)物品的重量與勞動(dòng)效率，其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉，工作安全可靠，擁有廣闊的前景，為將來的物流運(yùn)輸行業(yè)提供了新的發(fā)展方向。
【專利說明】
可穿戴式智能機(jī)械外骨骼
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種可穿戴式智能機(jī)械外骨骼。
【背景技術(shù)】
[0002]裝卸搬運(yùn)活動(dòng)在整個(gè)物流過程中占有很重要的位置，是隨運(yùn)輸和保管等活動(dòng)而產(chǎn)生的必要活動(dòng)。物流過程中，裝卸搬運(yùn)是不斷出現(xiàn)和反復(fù)進(jìn)行的，往往成為決定物流速度、影響物流費(fèi)用的關(guān)鍵。因此，裝卸搬運(yùn)是影響物流效率、決定物流技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的重要環(huán)
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[0003]當(dāng)今物流行業(yè)中的裝卸搬運(yùn)存在諸多問題，作業(yè)人員效率低、機(jī)械利用率低、存在無效的裝卸搬運(yùn)、野蠻裝卸現(xiàn)象嚴(yán)重等。多數(shù)的物流公司在裝卸運(yùn)輸環(huán)節(jié)中都在使用起重機(jī)、叉車等設(shè)備，但人力裝卸搬運(yùn)仍是主要手段。雖然叉車等設(shè)備能搬運(yùn)重型物件，但對(duì)物件的包裝要求嚴(yán)格，對(duì)于底部沒有木架的物件，實(shí)施搬運(yùn)較為困難;且對(duì)搬運(yùn)場(chǎng)所的地面環(huán)境有所要求，總體而言不夠靈活。人力搬運(yùn)相較而言比較靈活，所受環(huán)境因素影響較小，但作業(yè)人員的承重能力有限，不能搬運(yùn)質(zhì)量較大的物件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，以提供物流運(yùn)輸行業(yè)作業(yè)人員穿戴作業(yè)，從而減小人的承重，提高工作效率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，所述機(jī)械外骨骼包括可沿地面滑動(dòng)行駛的滑座、分別固定在所述滑座的左右兩側(cè)且均沿上下方向延伸的兩組立桿、下端與所述立桿的上端通過第一軸相樞軸連接而可前后翻轉(zhuǎn)的擺桿、后端分別樞軸連接在所述擺桿左右兩側(cè)上的兩組手臂組件，每組所述手臂組件均包括后端樞軸連接在所述擺桿上的第一手臂桿、后端樞軸連接在所述第一手臂桿前端的第二手臂桿，所述第二手臂桿的前端可拆卸地設(shè)有快換式工作頭，所述機(jī)械外骨骼還包括用于驅(qū)使所述擺桿相對(duì)所述立桿前后翻轉(zhuǎn)的彎腰驅(qū)動(dòng)裝置、用于驅(qū)使所述手臂組件擺動(dòng)以搬運(yùn)物品的搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0006]優(yōu)選地，所述彎腰驅(qū)動(dòng)裝置包括電缸，所述滑座上固定地設(shè)有用于支承所述電缸的支架，所述電缸的下端固定在所述支架上，所述電缸的上端通過第二軸樞軸連接在所述擺桿上，所述第二軸與所述第一軸的軸心線相互平行。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述擺桿包括沿上下方向延伸的豎桿部、固設(shè)于所述豎桿部下端且開口朝前的U型下桿部、固設(shè)于所述豎桿部上端且開口朝前的U型上桿部，兩側(cè)的所述立桿的上端分別通過所述的第一軸樞軸連接于所述U型下桿部的左右兩端，兩側(cè)的所述手臂組件分別樞軸連接在所述U型上桿部的左右兩端。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述電缸的上端通過所述第二軸樞軸連接在所述豎桿部的下端。
[0009]優(yōu)選地，所述快換式工作頭為鉤爪或吸盤。
[0010]優(yōu)選地，所述搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述擺桿與所述第一手臂桿之間，所述第一手臂桿與所述第二手臂桿之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0011]優(yōu)選地，所述機(jī)械外骨骼還包括用于控制所述彎腰驅(qū)動(dòng)裝置和所述搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置的操作按鈕，所述操作按鈕位于所述第二手臂桿的前端。
[0012]優(yōu)選地，所述滑座包括底座支架、設(shè)于所述底座支架底部的多個(gè)滾輪。
[0013]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型提供的可穿戴式機(jī)械外骨骼，可在需要搬運(yùn)物品時(shí)供作業(yè)人員穿戴使用。作業(yè)人員只需完成簡(jiǎn)單的導(dǎo)向工作和控制彎腰驅(qū)動(dòng)裝置與搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置的工作，便可輕松地搬運(yùn)起較重的物品，并將其轉(zhuǎn)移至目標(biāo)地點(diǎn)處。該過程中，物品的重量完全加載于機(jī)械外骨骼上，作業(yè)人員自身并不需要承重，這大大地減輕了其工作負(fù)擔(dān)，也大幅提高了單次搬運(yùn)物品的重量與勞動(dòng)效率，其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉，工作安全可靠，擁有廣闊的前景，為將來的物流運(yùn)輸行業(yè)提供了新的發(fā)展方向。
【附圖說明】
[0014]附圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械外骨骼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖2為本實(shí)用新型的機(jī)械外骨骼的側(cè)視示意圖；
[0016]附圖3為本實(shí)用新型的機(jī)械外骨骼的后視示意圖；
[0017]其中:1、滑座；11、底座支架；12、滾輪;2、立桿;3、擺桿;31、豎桿部;32、U型下桿部；33、U型上桿部;4、手臂組件;41、第一手臂桿;42、第二手臂桿;5、支架;6、彎腰驅(qū)動(dòng)裝置(電缸);7、第一軸;8、第二軸。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0019]參見圖1至圖3所示的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其包括可沿地面滑動(dòng)行駛的滑座1、分別固定在滑座I左右兩側(cè)且均沿上下方向延伸的兩組立桿2、下端與立桿2的上端通過第一軸7相樞軸連接而可前后翻轉(zhuǎn)的擺桿3、后端分別樞軸連接的擺桿3左右兩側(cè)的兩組手臂組件4，每組手臂組件4均包括后端樞軸連接在擺桿3上的第一手臂桿31、后端樞軸連接在第一手臂桿31前端的第二手臂桿32，第二手臂桿32的前端可拆卸地設(shè)有快換式工作頭(圖中未示出)以用于固定待搬運(yùn)的物品。該機(jī)型外骨骼還包括用于驅(qū)使擺桿3相對(duì)立桿2前后翻轉(zhuǎn)的彎腰驅(qū)動(dòng)裝置6、用于驅(qū)使手臂組件3擺動(dòng)以搬運(yùn)物品的搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)。
[0020]在該機(jī)械外骨骼中，兩側(cè)的立桿2對(duì)應(yīng)于人的腿部，而擺桿3對(duì)應(yīng)于人的腰部及背部，兩側(cè)的手臂組件3則對(duì)應(yīng)于人的雙側(cè)手臂。通過人的引導(dǎo)可使得整個(gè)的機(jī)械外骨骼朝著目標(biāo)地點(diǎn)滑動(dòng)，通過彎腰驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)使擺桿3前后擺動(dòng)而使得整個(gè)上半部分下彎或直立，通過搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)手臂組件4工作來接觸待搬運(yùn)物品，并通過快換式工作頭固定待搬運(yùn)物品，再通過人的引導(dǎo)使得機(jī)械外骨骼整體滑動(dòng)，從而將物品轉(zhuǎn)移至目標(biāo)地點(diǎn)處，在該過程中，待搬運(yùn)的物品的重量均加載在機(jī)械外骨骼上，人自身不需要承受重物的重力，只需要進(jìn)行引導(dǎo)操作。
[0021]具體地，參見圖1至圖3所示，滑座I包括分別位于左右兩側(cè)的底座支架11、設(shè)于底座支架11底部的多個(gè)滾輪12。彎腰驅(qū)動(dòng)裝置6包括電缸，滑座I上固定地設(shè)有用于支承電缸6的支架5，支架5呈開口朝下的U字型，其下端分別與兩側(cè)的底座支架11固定連接。電缸6的下端固定在支架5上，電缸6的上部通過第二軸8樞軸連接在擺桿3上，第二軸8的軸心線與第一軸7的軸心線相互平行設(shè)置。
[0022]擺桿3包括沿上下方向延伸的豎桿部31、固設(shè)于豎桿部31下端且開口朝前的U型下桿部32、固設(shè)于豎桿部31上端且開口朝前的U型上桿部33，兩側(cè)的立桿2的上端分別通過第一軸7樞軸連接于U型下桿部32的左右兩端，兩側(cè)的手臂組件4分別樞軸連接在U型上桿部33的左右兩端。電缸6的上端通過第二軸8樞軸連接在豎桿部31的下端。
[0023]搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于擺桿3與第一手臂桿41之間，第一手臂桿41與第二手臂桿42之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)聯(lián)動(dòng)設(shè)置。第二手臂桿42前端的快換式工作頭可采用鉤爪或吸盤，也可以采用其他可抓持固定待搬運(yùn)物品的工作頭。該機(jī)械外骨骼還包括用于控制彎腰驅(qū)動(dòng)裝置6與搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置的操作按鈕(圖中未示出)，該操作按鈕可設(shè)于第二手臂桿42的前端以供使用者操作。
[0024]這樣，當(dāng)需要使用該機(jī)械外骨骼輔助搬運(yùn)物品時(shí)，使用者位于兩側(cè)的立桿2之間雙手分別握持兩側(cè)的第二手臂桿42的前端而將該機(jī)械外骨骼穿戴于身上，
[0025]初始時(shí)，擺桿3處于直立狀態(tài)。使用者先通過自身行走引導(dǎo)機(jī)械外骨骼滑動(dòng)至待搬運(yùn)物品處，然后按壓操作按鈕使得電缸6工作而驅(qū)使擺桿3向前翻轉(zhuǎn)而下彎，同時(shí)使用者操作控制按鈕使得手臂組件4運(yùn)行至接觸待搬運(yùn)的物品，通過快換工作頭固定物品，接著，電缸6工作驅(qū)使擺桿3翻轉(zhuǎn)直立，通過使用者的行走而將機(jī)械外骨骼引導(dǎo)至目標(biāo)地點(diǎn)處將物品放下，這樣便完成了物品的搬運(yùn)。重復(fù)上述動(dòng)作，便可對(duì)大批量的物品進(jìn)行搬運(yùn)。在完成搬運(yùn)人物后，脫下機(jī)械外骨骼即可，使用非常方便。
[0026]綜上，本實(shí)用新型的可穿戴式機(jī)械外骨骼，只需要使用者完成簡(jiǎn)單的導(dǎo)向工作并操作相關(guān)的控制按鈕，便能輕松地搬運(yùn)起較重的物品，這在減輕作業(yè)人員工作負(fù)擔(dān)的前提下大大提高了單次搬運(yùn)物品的重量，大大提升了勞動(dòng)效率，其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉，工作安全可靠，擁有廣闊的前景，為將來的物流運(yùn)輸行業(yè)提供了新的發(fā)展方向。
[0027]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述機(jī)械外骨骼包括可沿地面滑動(dòng)行駛的滑座、分別固定在所述滑座的左右兩側(cè)且均沿上下方向延伸的兩組立桿、下端與所述立桿的上端通過第一軸相樞軸連接而可前后翻轉(zhuǎn)的擺桿、后端分別樞軸連接在所述擺桿左右兩側(cè)上的兩組手臂組件，每組所述手臂組件均包括后端樞軸連接在所述擺桿上的第一手臂桿、后端樞軸連接在所述第一手臂桿前端的第二手臂桿，所述第二手臂桿的前端可拆卸地設(shè)有快換式工作頭，所述機(jī)械外骨骼還包括用于驅(qū)使所述擺桿相對(duì)所述立桿前后翻轉(zhuǎn)的彎腰驅(qū)動(dòng)裝置、用于驅(qū)使所述手臂組件擺動(dòng)以搬運(yùn)物品的搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述彎腰驅(qū)動(dòng)裝置包括電缸，所述滑座上固定地設(shè)有用于支承所述電缸的支架，所述電缸的下端固定在所述支架上，所述電缸的上端通過第二軸樞軸連接在所述擺桿上，所述第二軸與所述第一軸的軸心線相互平行。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述擺桿包括沿上下方向延伸的豎桿部、固設(shè)于所述豎桿部下端且開口朝前的U型下桿部、固設(shè)于所述豎桿部上端且開口朝前的U型上桿部，兩側(cè)的所述立桿的上端分別通過所述的第一軸樞軸連接于所述U型下桿部的左右兩端，兩側(cè)的所述手臂組件分別樞軸連接在所述U型上桿部的左右兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述電缸的上端通過所述第二軸樞軸連接在所述豎桿部的下端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述快換式工作頭為鉤爪或吸盤。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述擺桿與所述第一手臂桿之間，所述第一手臂桿與所述第二手臂桿之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述機(jī)械外骨骼還包括用于控制所述彎腰驅(qū)動(dòng)裝置和所述搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)裝置的操作按鈕，所述操作按鈕位于所述第二手臂桿的前端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴式智能機(jī)械外骨骼，其特征在于:所述滑座包括底座支架、設(shè)于所述底座支架底部的多個(gè)滾輪。
【文檔編號(hào)】B66F9/06GK205472461SQ201620283939
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】于佳利, 李姚, 許雨亭, 張敏捷, 劉衛(wèi)兵, 王明娣
【申請(qǐng)人】蘇州大學(xué)