本实用新型属于外骨骼技术领域，尤其涉及一种可穿戴式上肢辅助外骨骼。
背景技术：
内骨骼与外骨骼的关键的区别在于保障。在某种程度上，骑士的全金属盔甲，可称作一种外骨骼，因为它提供了一个硬壳或皮肤，在战斗中保护骑士。航天服和深海潜水的"jimm"装也算是外骨骼，因为它们在极其恶劣的外部条件条件下帮助人体正常工作。
目前的辅助外骨骼，既不便于储存驱动系统，又不便于连接线路；另一方面目前的抓手不便于抓取重物。
技术实现要素：
本实用新型提供一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，旨在解决目前的辅助外骨骼，既不便于储存驱动系统，又不便于连接线路；另一方面目前的抓手不便于抓取重物的问题。
本实用新型是这样实现的，一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，包括背部支撑结构，所述背部支撑结构的外侧壁上安装有背箱；
所述背部支撑结构远离与所述背箱的一侧连接有肩肘关节内外旋关节；
所述肩肘关节内外旋关节上连接有大臂组件；
所述大臂组件远离与所述肩肘关节内外旋关节连接的一端连接有小臂组件；
所述小臂组件的末端连接有抓手；
所述小臂组件包括肘关节，所述肘关节上转动连接有小臂肘关节连接件，所述小臂肘关节连接件的顶壁上设置有绑带固定段，且所述小臂肘关节连接件和所述绑带固定段通过螺栓固定连接；
所述抓手包括连接底座，所述连接底座的外侧壁上安装有底座，
所述底座两端的前表面上均转动连接有抓手手部，且两个所述抓手手部通过连接杆相连接；
所述连接底座的内部滑动设置有拉杆，所述拉杆贯穿所述底座，并与所述连接杆相连接。
优选的，所述拉杆的外侧壁上套设有弹簧，且所述弹簧的一端和所述连接底座固定连接；
所述弹簧的另一端和所述拉杆固定连接。
优选的，所述抓手手部的一端安装有垫片。
优选的，所述背箱上通过合页转动连接有箱盖；
所述背箱上具有多个通孔。
优选的，所述肘关节的内部开设有圆弧槽口，所述圆弧槽口为135度；
所述肘关节和所述小臂肘关节连接件通过所述圆弧槽口转动连接。
优选的，所述肩肘关节内外旋关节的外侧壁上连接有肩关节，所述肩关节上连接有肩关节鲍登线支座，所述肩关节鲍登线支座上安装有肩锁连接件。
优选的，所述大臂组件包括大臂上端；
所述大臂上端的底部连接有大臂下端；
所述大臂下端的底部连接有肘关节大臂连接件；
所述肘关节大臂连接件的外侧壁上安装有肘关节鲍登线支座。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在背部支撑结构上安装背箱，使用者可将电源，控制器，各个关节的驱动系统等放入背箱中，而通过多个通孔，可保证鲍登线进出和相关电源线的进出，以达到控制整体外骨骼的运动，从而通过上述组件，既便于储存驱动系统，又不便于连接线路；
通过设置所述垫片，当使用者拉动拉杆时，通过连接杆带动两个抓手手部在底座上转动，从而将物件进行夹取，此时通过垫片可以增加抓手手部和物件之间的摩擦力，方便抓取重物，也可提取重物。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型小臂组件的结构示意图；
图3为本实用新型大臂组件的结构示意图；
图4为本实用新型抓手的结构示意图；
图5为本实用新型抓手夹取时的结构示意图；
图中：1-背部支撑结构、2-背箱、21箱盖、22-通孔、3-肩肘关节内外旋关节、31-肩关节、32-肩关节鲍登线支座、33-肩锁连接件、4-大臂组件、41-大臂上端、42-大臂下端、43-肘关节大臂连接件、44-肘关节鲍登线支座、5-小臂组件、51肘关节、52-小臂肘关节连接件、53-绑带固定段、54-螺栓、55-圆弧槽口、6-抓手、61-连接底座、62-底座、63-抓手手部、64-连接杆、65-拉杆、66-弹簧、67-垫片。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1-5，一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，包括背部支撑结构1，背部支撑结构1的外侧壁上安装有背箱2；背部支撑结构1远离与背箱2的一侧连接有肩肘关节内外旋关节3；肩肘关节内外旋关节3上连接有大臂组件4；大臂组件4远离与肩肘关节内外旋关节3连接的一端连接有小臂组件5；小臂组件5的末端连接有抓手6；小臂组件5包括肘关节51，肘关节51上转动连接有小臂肘关节连接件52，小臂肘关节连接件52的顶壁上设置有绑带固定段53，且小臂肘关节连接件52和绑带固定段53通过螺栓54固定连接；抓手6包括连接底座61，连接底座61的外侧壁上安装有底座62，底座62两端的前表面上均转动连接有抓手手部63，且两个抓手手部63通过连接杆64相连接；
连接底座61的内部滑动设置有拉杆65，拉杆65贯穿底座62，并与连接杆64相连接。
在本实施方式中，通过设置支撑结构1，使支撑结构1为背箱2以及肩肘关节内外旋关节3提供支撑，其中外骨骼的主体材料为硬铝2a12，该材料制成的外骨骼相对与其他材料较轻，可在人体的接受范围之内。
通过设置肩肘关节内外旋关节3，其中肩肘关节内外旋关节3通过肩锁连接件33与支撑结构1相连接；通过设置大臂组件4和小臂组件5，使小臂组件5在大臂组件4上转动，从而方便抓手6夹取物件。
通过设置小臂组件5，其中在肘关节51处圆弧周围设有凹槽，以固定钢丝绳；通过设置小臂肘关节连接件52，其中小臂肘关节连接件52上还设置有滑动件，且小臂肘关节连接件52和滑动件采用滑道连接，从而限制滑动件的自由度，同时滑道可以改变滑动件部分的长度，滑动件长度可调节50mm，在小臂肘关节连接件52处设有直槽口，在滑动件部分固定位置设有螺纹孔，调整好长度以后，可以用螺栓加以固定。
通过设置绑带固定段53，其中小臂肘关节连接件52的底端也安装有绑带固定段53，从而通过两个绑带固定段53，可以在其上安放柔性绑带，与人体贴合，达到穿戴性的目的。
通过设置抓手6，使抓手6通过两个抓手手部63实现对物件的抓取；通过设置连接底座61，使连接底座61为底座62提供支撑，其中连接底座61可以和小臂组件5通过螺栓进行连接；通过设置抓手手部63，其中抓手手部63和底座62通过转轴转动连接。
通过设置连接杆64，连接杆64上还设置有两个连杆，且连杆的一端和连接杆64转动连接，连杆的另一端和抓手手部63转动连接，当使用者拉动拉杆65时，拉杆65带动连接杆64在水平方向上进行移动，此时两个连杆随着连接杆64的运动而运动，进一步的带动两个抓手手部63相接触，见图5。
进一步的，拉杆65的外侧壁上套设有弹簧66，且弹簧66的一端和连接底座61固定连接；弹簧66的另一端和拉杆65固定连接。
在本实施方式中，通过设置弹簧66，拉动拉杆65可以控制抓手手部63的开合，而弹簧66可以辅助抓手手部63恢复到初始位置。
进一步的，抓手手部63的一端安装有垫片67。
在本实施方式中，通过设置垫片67，使垫片67可以增加抓手手部63和物件之间的摩擦力，方便抓取重物，也可提取重物。
进一步的，背箱2上通过合页转动连接有箱盖21；背箱2上具有多个通孔22。
在本实施方式中，通过设置箱盖21，使用者可通过转动箱盖21，将电源，控制器，各个关节的驱动系统放入到背箱2中；而通过多个通孔22，保证鲍登线进出和相关电源线的进出。
进一步的，肘关节51的内部开设有圆弧槽口55，圆弧槽口55为135度；肘关节51和小臂肘关节连接件52通过圆弧槽口55转动连接。
在本实施方式中，通过设置圆弧槽口55为135度，可以保证关节在-45°～90°之间限位运动。
进一步的，肩肘关节内外旋关节3的外侧壁上连接有肩关节31，肩关节31上连接有肩关节鲍登线支座32，肩关节鲍登线支座32上安装有肩锁连接件33。
在本实施方式中，通过设置肩关节31和肩锁连接件33，其中肩关节31和肩锁连接33连接处采用一种类似于门轴的结构，在人体水平面上可以转动。
进一步的，大臂组件4包括大臂上端41；大臂上端41的底部连接有大臂下端42；大臂下端42的底部连接有肘关节大臂连接件43；肘关节大臂连接件43的外侧壁上安装有肘关节鲍登线支座44。
在本实施方式中，肘关节鲍登线支座44用于固定鲍登线，使钢丝绳和关节处相切，其中大臂下端42固定位置处设有螺纹孔，大臂下端42和肘关节大臂连接件43可以通过螺栓连接，在调整好长度以后，通过螺栓来固定。
综上所述，使用者首先通过合页转动箱盖21，然后将电源，控制器，各个关节的驱动系统放入到背箱2中，然后在通过多个通孔22，保证鲍登线进出和相关电源线的进出，接着使用者将柔性绑带穿过肩关节鲍登线支座32、肘关节鲍登线支座44和绑带固定段53，从而背在人的上半身上；当使用者需要夹取物件时，拉动拉杆65，弹簧66发生形变，而连接杆64在水平方向上进行移动，并通过两个连杆带动两个抓手手部63相接触，此时通过垫片67可以增加抓手手部63和物件之间的摩擦力，方便抓取重物；当使用者需要放下物件时，松开拉杆65，弹簧66带动拉杆65复位，进一步的带动连接杆64复位，此时两个抓手手部63不再夹取物件。
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。
1.一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：包括背部支撑结构(1)，所述背部支撑结构(1)的外侧壁上安装有背箱(2)；
所述背部支撑结构(1)远离与所述背箱(2)的一侧连接有肩肘关节内外旋关节(3)；
所述肩肘关节内外旋关节(3)上连接有大臂组件(4)；
所述大臂组件(4)远离与所述肩肘关节内外旋关节(3)连接的一端连接有小臂组件(5)；
所述小臂组件(5)的末端连接有抓手(6)；
所述小臂组件(5)包括肘关节(51)，所述肘关节(51)上转动连接有小臂肘关节连接件(52)，所述小臂肘关节连接件(52)的顶壁上设置有绑带固定段(53)，且所述小臂肘关节连接件(52)和所述绑带固定段(53)通过螺栓(54)固定连接；
所述抓手(6)包括连接底座(61)，所述连接底座(61)的外侧壁上安装有底座(62)，
所述底座(62)两端的前表面上均转动连接有抓手手部(63)，且两个所述抓手手部(63)通过连接杆(64)相连接；
所述连接底座(61)的内部滑动设置有拉杆(65)，所述拉杆(65)贯穿所述底座(62)，并与所述连接杆(64)相连接。
2.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述拉杆(65)的外侧壁上套设有弹簧(66)，且所述弹簧(66)的一端和所述连接底座(61)固定连接；
所述弹簧(66)的另一端和所述拉杆(65)固定连接。
3.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述抓手手部(63)的一端安装有垫片(67)。
4.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述背箱(2)上通过合页转动连接有箱盖(21)；
所述背箱(2)上具有多个通孔(22)。
5.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述肘关节(51)的内部开设有圆弧槽口(55)，所述圆弧槽口(55)为135度；
所述肘关节(51)和所述小臂肘关节连接件(52)通过所述圆弧槽口(55)转动连接。
6.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述肩肘关节内外旋关节(3)的外侧壁上连接有肩关节(31)，所述肩关节(31)上连接有肩关节鲍登线支座(32)，所述肩关节鲍登线支座(32)上安装有肩锁连接件(33)。
7.如权利要求1所述的一种可穿戴式上肢辅助外骨骼，其特征在于：所述大臂组件(4)包括大臂上端(41)；
所述大臂上端(41)的底部连接有大臂下端(42)；
所述大臂下端(42)的底部连接有肘关节大臂连接件(43)；
所述肘关节大臂连接件(43)的外侧壁上安装有肘关节鲍登线支座(44)。
技术总结