[发明专利]拇指连接机构及仿生手

说明书

本发明公开了一种拇指连接机构及仿生手，该拇指连接机构包括：固定轴，其设置于仿生手的手掌上；固定轴上固定有第一锥齿轮；关联部件，其上形成有第一套体和第二套体，第一套体与第二套体的轴线呈角度设置，第一套体套设于固定轴上并能够相对固定轴转动；转动轴，其穿设第二套体并能够相对第二套体转动，转动轴的一端形成有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，转动轴的第二端连接至仿生手的拇指的根部；蜗轮，其形成于关联部件上，并位于第一套体的外围且与第一套体同轴；蜗杆，其用于与蜗轮啮合；第一驱动器，蜗杆连接至第一驱动器，第一驱动器借由蜗杆和蜗轮的配合以驱动关联部件转动。

技术领域

本发明涉及一种拇指连接机构及仿生手。

背景技术

目前我国及世界范围内均存在大量整个手截肢的残疾人，对于手的缺失，目前医疗条件与工程技术下，最有效的方式还是为截肢患者佩戴仿生手(或称假肢手)。传统的仿生手仅仅作为美化作用或者仅仅具有开合这样简单的功能。随着机电一体化与仿生技术的发展，当前仿生手的设计不仅具有拟人的外观，还能实现抓握模式。例如目前比较成功的商业化假肢，i-limb仿生手，Bebionic仿生手，以及国外某公司的米开朗琪罗仿生手。

真实的人手的大拇指的运动形成比较特殊，即：人手的大拇指相比于其他手指具有特有的对掌功能，进而才使得人手可以实现丰富的抓握功能。在仿人假肢手的设计上，如果要想实现假肢手的灵巧性与丰富的抓握模式，大拇指的对掌功能同样必不可少。这就要求在仿生手的设计中，大拇指的内收/外展不能忽略，而这样一来，大拇指的结构设计，尤其是大拇指与手掌之间的连接机构的设计，成为整个仿生假肢手的难点。

目前大多数仿生手中的大拇指内收/外展运动相对手掌仅存在一种运动方向，即，大拇指仅能够在一个确定的平面内进行内收/外展运动(请参见专利号为CN108272537A专利所记载内容)，现有技术中的仿生手的大拇指的上述运动特性与真实人手的大拇指的运动特性相差较大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种拇指连接机构及仿生手。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种拇指连接机构，包括：

固定轴，其设置于仿生手的手掌上；所述固定轴上固定有第一锥齿轮；

关联部件，其上形成有第一套体和第二套体，所述第一套体与所述第二套体的轴线呈角度设置，所述第一套体套设于所述固定轴上并能够相对所述固定轴转动；

转动轴，其穿设所述第二套体并能够相对所述第二套体转动，所述转动轴的一端形成有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述转动轴的第二端连接至所述仿生手的拇指的根部；

蜗轮，其形成于所述关联部件上，并位于所述第一套体的外围且与所述第一套体同轴；

蜗杆，其用于与所述蜗轮啮合；

第一驱动器，所述蜗杆连接至所述第一驱动器，所述第一驱动器借由所述蜗杆和所述蜗轮的配合以驱动所述关联部件转动。

优选地，所述第一套体的轴线与所述第二套体的轴线垂直。

优选地，所述拇指连接机构还包括屈伸致动机构；所述屈伸致动机构包括：

卷轴，其可转动的设置于所述手掌上；

连接部件，其连接至所述拇指的根部；

绳索，其一端连接至所述连接部件，其另一端连接至所述卷轴；

第二驱动器，其用于驱动所述卷轴转动；

弹簧，其用于向所述拇指施加与绳索的拉力相反的弹力。