[发明专利]智能手指外骨骼机构及智能手指康复外骨骼机器人

权利要求书

1.一种智能手指外骨骼机构，其特征在于：包括依次向远端连接的MCP关节座（1-1）、MCP弧形臂（1-2）、PIP关节座（1-3）和PIP弧形臂（1-4），所述MCP关节座（1-1）上开设有第一弧形滑槽（1-1-1），所述MCP弧形臂（1-2）的近端滑动设置在第一弧形滑槽（1-1-1）内，且所述MCP弧形臂（1-2）由第一驱动件（1-5）驱动滑动，所述MCP弧形臂（1-2）的远端与PIP关节座（1-3）固定连接，所述PIP关节座（1-3）上开设有第二弧形滑槽（1-3-1），所述PIP弧形臂（1-4）的近端滑动设置在第二弧形滑槽（1-3-1）内，且所述PIP弧形臂（1-4）由第二驱动件（1-6）驱动滑动，所述PIP弧形臂（1-4）的远端设置有连接座（1-7），所述连接座（1-7）和PIP关节座（1-3）上均设置有手指连接件（1-8）；

所述连接座（1-7）与手指连接件（1-8）之间，以及PIP关节座（1-3）与手指连接件（1-8）之间均设置有压力传感组件（1-9），所述压力传感组件（1-9）包括框架（1-9-1）和中层板（1-9-2），所述框架（1-9-1）的上下两端分别固定设置有上板（1-9-11）和下板（1-9-12），所述连接座（1-7）、上板（1-9-11）、中层板（1-9-2）和下板（1-9-12）从上至下依次设置，所述中层板（1-9-2）与连接座（1-7）的底端固定连接，所述框架（1-9-1）与连接座（1-7）上下活动连接，所述上板（1-9-11）和中层板（1-9-2）之间设置有上压力传感器（1-9-3），所述下板（1-9-12）和中层板（1-9-2）之间设置有下压力传感器（1-9-4）；

所述手指连接件（1-8）包括具有开口的指套（1-8-1），所述指套（1-8-1）的开口一端设置有子扣（1-8-2），所述框架（1-9-1）上设置有U型母扣（1-8-3），所述子扣（1-8-2）与U型母扣（1-8-3）卡接，所述指套（1-8-1）的开口另一端与框架（1-9-1）转动连接，其转动轴线与手指方向一致。

2.根据权利要求1所述的智能手指外骨骼机构，其特征在于：所述MCP弧形臂（1-2）与MCP关节座（1-1）之间，以及PIP弧形臂（1-4）与PIP关节座（1-3）之间均设置有角度传感组件（1-10），所述角度传感组件（1-10）包括电阻片（1-10-1）和电刷片（1-10-2），两个所述电阻片（1-10-1）分别固定设置在第一弧形滑槽（1-1-1）和第二弧形滑槽（1-3-1）上，两个所述电刷片（1-10-2）分别固定设置在MCP弧形臂（1-2）的近端和PIP弧形臂（1-4）的近端，所述电刷片（1-10-2）和电阻片（1-10-1）弹性接触。

3.根据权利要求1所述的智能手指外骨骼机构，其特征在于：所述第一驱动件（1-5）和第二驱动件（1-6）的结构相同，均包括电机（1-5-1）和锥齿轮（1-5-2），所述锥齿轮（1-5-2）与电机（1-5-1）的输出端传动连接，所述第一驱动件（1-5）的电机（1-5-1）设置在MCP关节座（1-1）上，所述第二驱动件（1-6）的电机（1-5-1）设置在PIP关节座（1-3）上，所述MCP弧形臂（1-2）和PIP弧形臂（1-4）的侧壁上均设置有与锥齿轮（1-5-2）啮合的齿条（1-5-3）。

4.根据权利要求1、2或3所述的智能手指外骨骼机构，其特征在于：所述上压力传感器（1-9-3）和下压力传感器（1-9-4）均为薄膜压力传感器，所述上压力传感器（1-9-3）与上板（1-9-11）之间，以及下压力传感器（1-9-4）与下板（1-9-12）之间均设置有硅胶垫（1-9-5）。

5.根据权利要求1、2或3所述的智能手指外骨骼机构，其特征在于：所述MCP关节座（1-1）、MCP弧形臂（1-2）、PIP关节座（1-3）、PIP弧形臂（1-4）和连接座（1-7）的材料均为轻质高强度材料。

6.根据权利要求5所述的智能手指外骨骼机构，其特征在于：所述轻质高强度材料为尼龙或ABS。