本發(fā)明涉及一種兒童教具，特別是一種兒童握筷智能協(xié)調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利《一種兒童安全筷子》(cn200520045313)中公開(kāi)了一種兒童安全筷子，在兩根筷子的后部設(shè)置一用以分隔兩根筷子的空心管狀物，彈簧穿過(guò)空心管狀物，使用時(shí)手指將筷子前部展開(kāi)彈簧伸張，夾到食物后手指松開(kāi)彈簧收縮使筷子前部合攏夾住食物，從而解決了兒童力量小的問(wèn)題，但是該實(shí)用新型并不能指導(dǎo)兒童學(xué)會(huì)正確的握筷子姿勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決兒童力量小，握筷子姿勢(shì)不正確的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種既省力又能指導(dǎo)兒童學(xué)會(huì)正確的握筷子姿勢(shì)的裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種兒童握筷智能協(xié)調(diào)裝置，至少包括掌部、安裝在掌部上的外關(guān)節(jié)，以及驅(qū)動(dòng)外關(guān)節(jié)動(dòng)作的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，掌部至少安裝有三個(gè)以上分離的外關(guān)節(jié)，每個(gè)外關(guān)節(jié)上安裝有對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括氣泵、氣缸和連桿，氣缸包括活塞桿、活塞和缸體，氣缸通過(guò)調(diào)氣閥與氣泵連通，缸體下部的一側(cè)鉸接于連桿中部，連桿后端鉸接于掌部上，外關(guān)節(jié)至少包括中空的后指節(jié)和前指節(jié)，活塞桿前端鉸接于后指節(jié)一端，后指節(jié)另一端鉸接于前指節(jié)一端，電阻式位移傳感器的滑片固裝于氣缸的缸體的側(cè)面，電阻式位移傳感器的電阻絲一端固裝于后指節(jié)下部的側(cè)面，電阻絲沿滑片滑動(dòng)，掌部上設(shè)有微處理器，電阻式位移傳感器連接于微處理器的輸入端，氣泵連接于微處理器的輸出端。
而且，前指節(jié)尺寸小于后指節(jié)，前指節(jié)和后指節(jié)的鉸接點(diǎn)位于兩個(gè)指節(jié)相鄰端的中部。
而且，連桿前端鉸接于后指節(jié)一端。
而且，外關(guān)節(jié)側(cè)面鉸接有筷子，筷子以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于外關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
而且，氣泵內(nèi)設(shè)置有保險(xiǎn)絲。
而且，外關(guān)節(jié)的前指節(jié)和后指節(jié)內(nèi)側(cè)均覆有柔性材料。
而且，掌部表面覆有柔性材料。
而且，滑片設(shè)有與電阻絲橫截面尺寸相同的孔，電阻絲套裝在滑片的孔中且在孔中滑動(dòng)。
本裝置采用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)外關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兒童使用筷子時(shí)，微處理器判斷兒童是握筷子的動(dòng)作還是放筷子的動(dòng)作后，改變各個(gè)氣泵的功率從而帶動(dòng)各個(gè)外關(guān)節(jié)的后指節(jié)運(yùn)行到相應(yīng)的位置，這樣可以協(xié)助兒童省力、方便的使用筷子；通過(guò)設(shè)定好握筷子時(shí)各個(gè)外關(guān)節(jié)的后指節(jié)位置，從而協(xié)調(diào)兒童握筷子的動(dòng)作，指導(dǎo)兒童學(xué)會(huì)正確的握筷子姿勢(shì)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明氣缸部位的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、掌部；2、外關(guān)節(jié)；3、氣缸；4、連桿；5、氣泵；6、微處理器；7、滑片；8、電阻絲；9、后指節(jié)；10、前指節(jié)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)具體說(shuō)明，本發(fā)明的內(nèi)容不局限于以下實(shí)施例。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，至少包括掌部1、安裝在掌部上的外關(guān)節(jié)2，以及驅(qū)動(dòng)外關(guān)節(jié)2動(dòng)作的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，掌部1至少安裝有三個(gè)以上分離的外關(guān)節(jié)2，每個(gè)外關(guān)節(jié)2上安裝有對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括氣泵5、氣缸3和連桿4，氣缸3包括活塞桿、活塞和缸體，氣缸3通過(guò)調(diào)氣閥與氣泵5連通，缸體下部的一側(cè)鉸接于連桿4中部，缸體以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于連桿4運(yùn)動(dòng)，連桿4后端鉸接于掌部1上，連桿4以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于掌部1運(yùn)動(dòng)。外關(guān)節(jié)2至少包括中空的后指節(jié)9和前指節(jié)10，活塞桿前端鉸接于后指節(jié)9一端，后指節(jié)9以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于活塞桿運(yùn)動(dòng)，連桿4前端鉸接于后指節(jié)9一端，后指節(jié)9以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于連桿4運(yùn)動(dòng)，后指節(jié)9另一端鉸接于前指節(jié)10一端，前指節(jié)10和后指節(jié)9的鉸接點(diǎn)位于兩指節(jié)相鄰端的中部，前指節(jié)10的尺寸略小于后指節(jié)9，當(dāng)前指節(jié)10以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于后指節(jié)9運(yùn)動(dòng)時(shí)，前指節(jié)10的一部分會(huì)進(jìn)入到后指節(jié)9的中空部位。
氣缸3部位的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，電阻式位移傳感器的滑片7固裝于氣缸3的缸體側(cè)面，電阻式位移傳感器的電阻絲8一端固裝于后指節(jié)9下部的側(cè)面，滑片7設(shè)有與電阻絲8橫截面尺寸相同的孔，電阻絲8套裝在滑片7的孔中且可以在孔中滑動(dòng)。電阻式位移傳感器可以把電阻絲8進(jìn)入滑片7的位移量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)傳輸給微處理器6。
掌部上設(shè)有微處理器6，氣泵5連接于微處理器6的輸出端，氣泵5的輸出功率和調(diào)節(jié)閥的承壓能力均設(shè)定了極限值，用以確保氣缸3的氣壓不會(huì)對(duì)兒童造成傷害，氣泵5內(nèi)還設(shè)置有保險(xiǎn)絲，當(dāng)氣泵5功率過(guò)大時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷使氣泵5停止工作，進(jìn)一步確保了兒童的安全。
外關(guān)節(jié)2側(cè)面的握筷處可以鉸接筷子，筷子以鉸接點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于外關(guān)節(jié)2運(yùn)動(dòng)，筷子上可以設(shè)置傳感器，傳感器把筷子與外關(guān)節(jié)2的距離轉(zhuǎn)換為電信號(hào)利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)傳輸給微處理器6。
因?yàn)槭治湛曜又辽傩枰竽粗?、食指和中指三個(gè)手指運(yùn)動(dòng)，所以本裝置至少有三個(gè)以上分離的外關(guān)節(jié)2，掌部1上也設(shè)有與外關(guān)節(jié)2數(shù)量相同的鉸接點(diǎn)。
使用時(shí)，兒童把手指套入到本裝置的外關(guān)節(jié)2內(nèi)，當(dāng)兒童用手指做出握筷子的動(dòng)作后，各個(gè)外關(guān)節(jié)2的位置發(fā)生變化，各個(gè)氣缸3旁的電阻式位移傳感器和筷子上的傳感器把各個(gè)外關(guān)節(jié)2的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和筷子與各個(gè)外關(guān)節(jié)2的距離轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給微處理器6進(jìn)行處理，微處理器6處理后做出握筷子的判斷，改變各個(gè)氣泵5的功率，各個(gè)氣泵5通過(guò)調(diào)節(jié)閥改變各個(gè)氣缸3內(nèi)的氣壓，各個(gè)氣缸3內(nèi)的氣壓變化會(huì)使各個(gè)活塞桿的位置進(jìn)行相應(yīng)變化，各個(gè)活塞桿帶動(dòng)各個(gè)后指節(jié)9運(yùn)動(dòng)，當(dāng)各個(gè)后指節(jié)9運(yùn)動(dòng)到設(shè)定好的握筷位置時(shí)，完成握筷的動(dòng)作，兒童可用手指調(diào)節(jié)各個(gè)前指節(jié)10的位置；當(dāng)兒童用手指做出放筷子的動(dòng)作后，各個(gè)外關(guān)節(jié)2的位置發(fā)生變化，各個(gè)氣缸3旁的電阻式位移傳感器和筷子上的傳感器把各個(gè)外關(guān)節(jié)2的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和筷子與各個(gè)外關(guān)節(jié)2的距離轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給微處理器6進(jìn)行處理，微處理器6處理后做出放筷子的判斷，改變各個(gè)氣泵5的功率，各個(gè)氣泵5通過(guò)調(diào)節(jié)閥改變各個(gè)氣缸3內(nèi)的氣壓，各個(gè)氣缸3內(nèi)的氣壓變化會(huì)使各個(gè)活塞桿的位置進(jìn)行相應(yīng)變化，各個(gè)活塞桿帶動(dòng)各個(gè)后指節(jié)9運(yùn)動(dòng)，當(dāng)各個(gè)后指節(jié)9運(yùn)動(dòng)到設(shè)定好的放筷子位置時(shí)，完成放筷子的動(dòng)作。
微處理器6判斷兒童是握筷子的動(dòng)作還是放筷子的動(dòng)作后，改變各個(gè)氣泵5的功率從而帶動(dòng)各個(gè)外關(guān)節(jié)2的后指節(jié)9運(yùn)行到相應(yīng)的位置，這樣可以協(xié)助兒童省力、方便的使用筷子；通過(guò)設(shè)定好握筷子時(shí)各個(gè)外關(guān)節(jié)2的后指節(jié)9位置，從而協(xié)調(diào)兒童握筷子的動(dòng)作，指導(dǎo)兒童學(xué)會(huì)正確的握筷子姿勢(shì)。
外關(guān)節(jié)2的前指節(jié)10和后指節(jié)9內(nèi)側(cè)以及掌部1表面均覆有柔性材料，柔性材料可以是海綿，使兒童使用起來(lái)更加舒適。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。