发明名称 一种假肢手的拇指机构
摘要 一种假肢手的拇指机构,属于医疗器械领域,解决现有的假肢手拇指机构驱动数过多、重量过重、灵活性不够的问题。本发明包括手掌底板、伺服电机、减速器、传动机构、近指节、中指节和远指节;所述伺服电机和减速器固定在手掌底板上,伺服电机和减速器连接,减速器和传动机构连接,传动机构和近指节连接,所述近指节、中指节和远指节依次转动连接。本发明采用一个伺服电机同时实现驱动拇指的弯曲和侧摆运动,本发明具有三个自由度,在外型和运动方式上和人的拇指极其相似,更加美观、仿人、实用。实验表明,本发明在抓握时和其他手指配合,具有很强的自适应能力,能够实现对复杂物体的包络、精确抓握、力量抓握和侧捏。
申请公布号 CN103284821B 申请公布日期 2014.06.04
申请号 CN201310200283.X 申请日期 2013.05.27
申请人 华中科技大学 发明人 熊蔡华;张可科;陈慧龙;熊有伦;翟明春
分类号 A61F2/56(2006.01)I 主分类号 A61F2/56(2006.01)I
代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 方放
主权项  一种假肢手的拇指机构,包括手掌底板(1)、伺服电机(2)、减速器(3)、传动机构(4)、近指节(5)、中指节(6)和远指节(7);所述伺服电机(2)和减速器(3)固定在手掌底板(1)上,伺服电机(2)和减速器(3)连接,减速器(3)和传动机构(4)连接,传动机构(4)和近指节(5)连接,所述近指节(5)、中指节(6)和远指节(7)依次转动连接,所述传动机构(4)中通过从动槽轮(4‑22)与曲柄(4‑11)的连接耦合实现一个伺服电机(2)驱动拇指基座(4‑3)相对于手掌底板(1)的运动以及近指节(5)、中指节(6)和远指节(7)之间的相对运动;采用第一滑轮(5‑3)、第二滑轮(6‑3)和钢丝绳(4‑19)驱动中指节(6)和远指节(7);其特征在于:A、所述传动机构(4)包括电机支撑板(4‑1)、槽轮支撑板(4‑2)、拇指基座(4‑3)、从动齿轮(4‑4)、圆头螺钉(4‑5)、第一圆珠滚子轴承(4‑6)、第二圆珠滚子轴承(4‑7)、主动拨盘(4‑8)、紧定螺钉(4‑9)、导向轮(4‑10)、曲柄(4‑11)、圆销(4‑12)、销轴(4‑13)、连杆(4‑14)、滑块凸台(4‑15)、滑块(4‑16)、直线轴承(4‑17)、直线导轨(4‑18)、钢丝绳(4‑19)、左支撑座(4‑20)、右支撑座(4‑21)、从动槽轮(4‑22)、第一轴(4‑23)、第三圆珠滚子轴承(4‑24)、主动齿轮(4‑25)、第四圆珠滚子轴承(4‑26)、第一空心钢球(4‑27)、第二空心钢球(4‑28);电机支撑板(4‑1)和槽轮支撑板(4‑2)底部通过螺钉固定在手掌底板(1)上,电机支撑板(4‑1)和槽轮支撑板(4‑2)上部分别开有减速器轴孔,下部分别开有第一轴轴孔;拇指基座(4‑3)由一体的圆筒(4‑3A)和折板(4‑3B)与拇指底板(4‑3C)连接构成,拇指底板(4‑3C)和折板(4‑3B)通过螺钉连接,圆筒(4‑3A)位于电机支撑板(4‑1)和槽轮支撑板(4‑2)之间,圆筒(4‑3A)上套有从动齿轮(4‑4)并通过圆头螺钉(4‑5)连接,圆筒(4‑3A)两端分别通过第一圆珠滚子轴承(4‑6)和第二圆珠滚子轴承(4‑7)与槽轮支撑板(4‑2)、电机支撑板(4‑1)转动配合;主动拨盘(4‑8)为中部具有环形凸台(4‑8A)的圆筒,环形凸台(4‑8A)具有圆弧形缺口,环形凸台(4‑8A)一侧圆筒伸入拇指基座(4‑3)的圆筒(4‑3A)的内孔,所述减速器(3)输出轴通过电机支撑板(4‑1)的减速器轴孔穿入主动拨盘(4‑8)的圆筒内,并通过均匀分布的紧定螺钉(4‑9)与主动拨盘(4‑8)的圆筒连接;拇指基座(4‑3)的折板(4‑3B)端部固定有导向轮(4‑10);所述曲柄(4‑11)上具有中心孔(4‑11A)及其左右两侧的左端孔(4‑11B)、右端孔(4‑11C),曲柄(4‑11)的中心孔(4‑11A)套于主动拨盘(4‑8)环形凸台(4‑8A)另一侧圆筒并和主动拨盘(4‑8)环形凸台(4‑8A)固连,曲柄(4‑11)的右端孔(4‑11C)和圆销(4‑12)螺纹连接,曲柄(4‑11)的左端孔(4‑11B)通过销轴(4‑13)与连杆(4‑14)一端转动连接,连杆(4‑14)另一端通过圆珠滚子轴承转动连接滑块凸台(4‑15),滑块凸台(4‑15)和滑块(4‑16)固连;滑块(4‑16)通过直线轴承(4‑17)和直线导轨(4‑18)滑动配合,滑块(4‑16)上具有用于穿过钢丝绳(4‑19)的通孔,直线导轨(4‑18)两端分别通过左支撑座(4‑20)和右支撑座(4‑21)固定在拇指基座(4‑3)的拇指底板(4‑3C)上;所述从动槽轮(4‑22)具有轴孔(4‑22A)和开口的径向直槽(4‑22B),从动槽轮(4‑22)上相应轴孔(4‑22A)位置具有圆筒形凸台(4‑22C),从动槽轮(4‑22)边缘分别具有关于径向直槽(4‑22B)对称的左锁止弧(4‑22D)和右锁止弧(4‑22E),所述圆销(4‑12)位于所述从动槽轮(4‑22)径向直槽内; 所述第一轴(4‑23)的一端通过嵌入电机支撑板(4‑1)第一轴轴孔的第三圆珠滚子轴承(4‑24)和电机支撑板(4‑1)转动配合,第一轴(4‑23)另一端依次穿过主动齿轮(4‑25)中心孔和从动槽轮(4‑22)的轴孔(4‑22A),并通过多个紧定螺钉将后两者固定于第一轴(4‑23)上,所述主动齿轮(4‑25)和从动齿轮(4‑4)通过齿轮啮合,从动槽轮(4‑22)的圆筒形凸台(4‑22C)通过嵌入槽轮支撑板(4‑2)第一轴轴孔的第四圆珠滚子轴承(4‑26)和槽轮支撑板(4‑2)转动配合;B、所述近指节(5)包括近指节左盖板(5‑1)、近指节右盖板(5‑2)、第一滑轮(5‑3)、第一扭簧(5‑4)和第一旋转轴(5‑5),第一滑轮(5‑3)和第一扭簧(5‑4)套在第一旋转轴(5‑5)上,第一旋转轴(5‑5)固定于近指节左盖板(5‑1)和近指节右盖板(5‑2)之间,近指节左盖板(5‑1)和近指节右盖板(5‑2)下端固定于所述拇指基座(4‑3)的折板(4‑3B)上;所述中指节(6)包括中指节左盖板(6‑1)、中指节右盖板(6‑2)、第二滑轮(6‑3)、第二扭簧(6‑4)和第二旋转轴(6‑5),第二滑轮(6‑3)和第二扭簧(6‑4)套在第二旋转轴(6‑5)上,第二旋转轴(6‑5)固定于中指节左盖板(6‑1)和中指节右盖板(6‑2)之间,中指节左盖板(6‑1)和中指节右盖板(6‑2)下端插入近指节左盖板(5‑1)和近指节右盖板(5‑2)之间、套在第一旋转轴(5‑5)上;所述远指节(7)包括远指套(7‑1)、左支撑板(7‑2)和右支撑板(7‑3),左支撑板(7‑2)和右支撑板(7‑3)分别固接于远指套(7‑1)下端左右两侧,左支撑板(7‑2)和右支撑板(7‑3)下端插入中指节左盖板(6‑1)和中指节右盖板(6‑2)之间、套在第二旋转轴(6‑5)上;钢丝绳(4‑19)两端分别固定有第一空心钢球(4‑27)和第二空心钢球(4‑28),第一空心钢球(4‑27)位于所述滑块(4‑16)的通孔一侧,钢丝绳(4‑19)穿过滑块(4‑16)的通孔,经导向轮(4‑10)导向后依次缠绕第一滑轮(5‑3)和第二滑轮(6‑3),由第二空心钢球(4‑28)固定在远指套(7‑1)内。
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