[发明专利]一种基于预弯曲弹性丝管驱动的手部外骨骼装置

权利要求书

1.一种基于预弯曲弹性丝管驱动的手部外骨骼装置，包括拇指运动组件、拇指驱动组件、四指运动组件和四指驱动组件，所述拇指驱动组件可转动地连接至所述拇指运动组件并驱动所述拇指运动组件进行弯曲、伸展和摆动，所述四指驱动组件连接至所述四指运动组件并驱动所述四指运动组件进行弯曲和伸展，所述拇指驱动组件可转动地连接至所述四指驱动组件，其特征在于，所述拇指运动组件和四指运动组件是基于预弯曲弹性丝管驱动的，

所述拇指运动组件包括第一关节支架，3个关节连接座，丝管连接座，连接丝管，第三关节支架，拇指关节底座连接件，丝管旋转连接件和拇指旋转连接件，其中：所述第一关节支架为U型框架结构，其可转动地连接至第三关节支架；所述第三关节支架为U型框架结构，其连接至拇指关节底座连接件；所述拇指关节底座连接件为板状结构，其可转动地连接至拇指旋转连接件，且该拇指关节底座连接件上可转动地连接有丝管旋转连接件，该丝管旋转连接件为带有3个通孔的U形结构；所述关节连接座为带有两个通孔且可使丝管从中穿过的结构，3个关节连接座分别可转动地连接至第一关节支架、第三关节支架和丝管旋转连接件，连接至所述丝管旋转连接件的所述关节连接座通过丝管连接至拇指驱动组件；所述丝管连接座为带有3个孔的柱状结构，其中两个孔分别通过两个连接丝管连接至第一关节支架和第三关节支架，另一孔通过丝管连接至拇指驱动组件；所述拇指旋转连接件为带有3个通孔的片状结构，其连接拇指运动组件和拇指驱动组件；

所述拇指驱动组件包括第一关节丝管，第一关节套管，第一关节丝杠连接件，第三关节丝管，第三关节套管，第三关节丝杠连接件，2个丝杠、2个固定连杆、方杆、方孔齿轮、圆孔齿轮、拇指驱动支架、3个联轴器和3个电机，其中：所述第一关节丝管套设于第一关节套管的内部，并连接至第一关节丝杠连接件，该第一关节套管的端面连接至拇指驱动支架；所述第三关节丝管套设于第三关节套管的内部，并连接至第三关节丝杠连接件；所述丝杠的一端连接至拇指驱动支架的与第一关节套管的端面相连的一侧，另一端穿过第一关节丝杠连接件或第三关节丝杠连接件，经由联轴器连接至电机；所述固定连杆的两端分别连接至拇指驱动支架的两侧，用于限制所述第一关节丝杠连接件或第三关节丝杠连接件的运动；所述拇指驱动支架是一带有多个安装孔的结构件，用于固定拇指驱动组件的各部件；所述方杆的一端连接至拇指驱动支架的与第一关节套管的端面相连的一侧，另一端穿过方孔齿轮和第三关节丝杠连接件，经由联轴器与电机连接；所述方孔齿轮分别与方杆和第三关节丝杠连接件连接，并与圆孔齿轮啮合，该圆孔齿轮分别与第三关节丝管和第三关节丝杠连接件连接。

2.根据权利要求1所述的基于预弯曲弹性丝管驱动的手部外骨骼装置，其特征在于，

所述四指运动组件包括4个子运动组件，每个子运动组件包括第一关节支架，3个关节连接座，丝管连接座，连接丝管，第二关节支架，第三关节支架，和四指关节底座连接件，其中：所述第一关节支架可转动地连接至第二关节支架，所述第二关节支架可转动地连接至第三关节支架，所述第三关节支架可滑动地连接至板状结构的四指关节底座连接件；所述3个关节连接座分别可转动地连接至所述第一关节支架、第三关节支架和四指关节底座连接件；所述丝管连接座的两个孔分别通过两个连接丝管连接至所述第一关节支架和第三关节支架，另一孔通过丝管连接至四指驱动组件；所述四指关节底座连接件上的关节连接座通过丝管连接至四指驱动组件；

所述四指驱动组件包括4个第一关节丝管，4个第一关节套管，8个第一关节丝杠连接件，4个第三关节丝管，4个第三关节套管，8个丝杠，8个固定连杆，四指驱动支架，8个联轴器和8个电机，其中：所述第一关节丝管套设于第一关节套管内部，并连接至第一关节丝杠连接件；所述第一关节套管的端面连接至四指驱动支架；所述第三关节丝管套设于第三关节套管内部，并连接至第一关节丝杠连接件；所述丝杠的一端连接至四指驱动支架的与第一关节套管的端面相连的一侧，另一端穿过第一关节丝杠连接件，经由联轴器连接至电机；所述固定连杆的两端分别连接至四指驱动支架的两侧；所述四指驱动支架是一带有多个安装孔的结构件，用于固定四指驱动组件的各部件。

3.根据权利要求2所述的基于预弯曲弹性丝管驱动的手部外骨骼装置，其特征在于，所述第三关节支架为带有滑轨的U型框架结构，其可滑动地连接至拇指关节底座连接件。