主权项 |
一种复现人手抓取功能的欠驱动假肢手,该假肢手包括假肢手本体、手指内传动机构、指间驱动模块和拇指驱动模块,其特征在于:所述假肢手本体由手掌和具备相同结构的拇指、食指、中指、无名指和小指共同组成;各个手指分别包括掌指关节组件、近指节组件、远指节组件和中指节,其中掌指关节组件包括掌指关节(7)、横向设置在该掌指关节(7)近端处的掌指关节连接轴(8)、沿着手指轴向方向居中设置在该掌指关节连接轴(8)上的第一滑轮(9)、横向设置在该掌指关节(7)远端处的第一旋转轴(10),以及沿着手指轴向方向居中设置在所述第一旋转轴(10)上的第二滑轮(11);近指节组件包括与所述掌指关节(7)远端相连的近指节(12)、横向设置在该近指节(12)远端处的第二旋转轴(13),以及沿着手指轴向方向居中设置在所述第二旋转轴(13)上的第三滑轮(14);远指节组件包括远指节(16)、横向设置在该远指节(16)近端处的第三旋转轴(17)、沿着手指轴向方向居中设置在所述第三旋转轴(17)上的第四滑轮(18),以及套设在远指节(16)远端处的远指端(19);中指节(15)呈圆柱体结构,并在其两端分别与所述近指节(12)和远指节(16)可相对弯折地相连;所述手指内传动机构分别设置在上述五个手指的内部,并各自包括与所述第一滑轮(9)相连的驱动绳(20)、依次缠绕在所述第一滑轮(9)、第二滑轮(11)、第三滑轮(14)和第四滑轮(18)上的张紧绳(21)、与所述张紧绳(21)对称布置并与之共同模拟手指肌腱的放松绳(22)、设置在所述第二滑轮(11)与第三滑轮(14)之间的近指节耦合弹簧(24),以及设置在所述第三滑轮(14)与第四滑轮(18)之间的中指节耦合弹簧(27),其中,该近指节耦合弹簧(24)的一端采用第一近指节弹簧张紧绳(23)相连,且该第一近指节弹簧张紧绳(23)的另外一端固定于所述掌指关节(7),该近指节耦合弹簧(24)的另外一端采用第二近指节弹簧张紧绳(25)相连,且该第二近指节弹簧张紧绳(25)的另外一端固定于所述中指节(15);此外,该中指节耦合弹簧(27)的一端采用第一中指节弹簧张紧绳(26)相连,且该第一中指节弹簧张紧绳(26)的另外一端固定于所述近指节(12),该中指节耦合弹簧(27)的另外一端采用第二中指节弹簧张紧绳(28)相连,且该第二中指节弹簧张紧绳(28)的另外一端固定于所述远指节(16);所述指间驱动机构设置在所述手掌的内部,并包括并列设置且结构相同的第一驱动模块和第二驱动模块,其中各个驱动模块各自包括安装板(29,33)、设置在该安装板上的指间驱动电机(30,34)、与该指间驱动电机的输出端相连的第一齿轮(31,35)、与该第一齿轮相啮合的第二齿轮(32,36)、与该第二齿轮保持相连的丝杆(39,44)、套设在该丝杆上的丝杆螺母(42,47)、同样设置在所述安装板上且与所述丝杆均保持平行的第一光杆(37)和第二光杆(38)、可滑动地套设在该第二光杆(38)上且与所述丝杆螺母保持相对固定的第一滑块(41,45),以及可滑动地套设在该第一光杆(37)上的第二滑块(40,46);以此方式,这些滑块(41,45,40,46)分别与所述食指、中指、无名指和小指内部的所述驱动绳(20)相连,由此驱动各个手指执行弯曲运动;所述拇指驱动模块同样设置在所述手掌的内部,并包括拇指弯曲模块和拇指侧摆模块,其中拇指弯曲模块包括拇指弯曲驱动电机(53)、与该拇指弯曲驱动电机(53)的输出轴相连的驱动滑轮(55),以及内部装有钢丝绳且其出口与该驱动滑轮(55)的滑槽相对准的钢丝绳导管,以此方式;拇指弯曲驱动电机促使驱动滑轮转动,并带动钢丝绳及与之相连的所述驱动绳(20)相连,由此驱动拇指执行弯曲运动;拇指侧摆模块包括拇指侧摆驱动电机(62)、拇指基座(61)、斜齿轮组(58)和转轴(59),其中拇指基座(61)通过销轴固定在拇指与手掌相连处,斜齿轮组(58)的主动齿轮与拇指侧摆驱动电机(62)的输出轴相连,它的被动齿轮则与转轴(59)相联动,并且转轴(59)与拇指基座(61)保持相对固定,以此方式,拇指侧摆驱动电机转动带动斜齿轮组和拇指基座,进而执行拇指的侧摆运动。 |