[发明专利]一种欠驱动假肢手

摘要

本发明提供了一种欠驱动假肢手，包括手掌、拇指和四根手指，手指由手指本体和手指内传动机构构成，拇指由拇指本体和拇指内传动机构构成，手掌内设有指间驱动机构和拇指驱动机构；手指本体以滑轮为主要部件，手指内传动机构采用张紧绳和放松绳依次交替缠绕于手指的各滑轮上，指间驱动机构采用单个电机驱动两个手指以及其多个自由度；拇指本体内以滑轮为主要部件，手指本体内传动机构采用传动绳作为传动介质，指间驱动机构采用槽轮组件、齿轮组件和曲柄滑块组件配合传动，实现单个电机控制拇指的多个自由度。本发明手指和拇指及其驱动机构配合形成一个欠驱动机构，完成对各种物体的包络自适应抓取，结构简单，体积小，重量轻，美观实用。

主权项

一种假肢手，包括手掌、食指、中指、无名指、小指、拇指；食指、中指、无名指和小指结构相同，统一采用手指表示，手指由手指本体和手指内传动机构构成，拇指由拇指本体和拇指内传动机构构成，手掌内设有指间驱动机构和拇指驱动机构，其特征在于，手指本体由近及远依次包括手指掌指关节、手指近指节、手指近端指间关节、手指中指节、手指远端指间关节和手指远指节；手指掌指关节包括第二滑轮（10）、第一扭簧（16）、掌指关节旋转轴(27)和第一扭簧限位杆(32)，第二滑轮(10)和第一扭簧(16)套放于掌指关节旋转轴(27)上，第一扭簧限位杆(32)用于对第一扭簧(16)限位；手指近指节包括第三滑轮(11)、手指近指节旋转轴(28)、手指近指节左支撑板（21）和手指近指节右支撑板（22），第三滑轮（11）套放于手指近指节旋转轴（28）上，手指近指节旋转轴（28）两端分别连接手指近指节左支撑板（21）远端和手指近指节右支撑板（22）远端，另有手指掌指关节的掌指关节旋转轴（27）两端分别连接手指近指节的手指近指节左支撑板（2）近端和手指近指节右支撑板（22）近端；手指近端指间关节包括第四滑轮（12）、第二扭簧（17）和手指近端指间关节旋转轴（29），第四滑轮（12）和第二扭簧（17）套放于手指近端指间关节旋转轴（29）上；手指中指节包括第五滑轮（13）、手指中指节旋转轴（30）、手指中指节左支撑板（23）和手指中指节右支撑板（24），第五滑轮（13）套放于手指中指节旋转轴（30）上，手指中指节旋转轴（30）两端分别连接手指中指节左支撑板（23）和手指中指节右支撑板（24）之间，手指中指节左支撑板（23）和手指中指节右支撑板（24）近端插入手指近指节左支撑板(21)远端和手指近指节右支撑板(22)远端之间、套在手指近端指间关节旋转轴(29)上；手指远端指间关节包括第六滑轮(14)、第三扭簧(18)和手指远端指间关节旋转轴（31），第六滑轮（14）和第三扭簧（18）套放于手指远端指间关节旋转轴（31）上，手指远端指间关节旋转轴（31）分别连接手指中指节左支撑板（23）远端和手指中指节右支撑板（24）远端；手指远指节为一体成型的块状结构，套放在手指远端指间关节旋转轴(31)；上述手指掌指关节、手指近端指间关节和手指远端指间关节处的滑轮位置远近对应、扭簧位置远近对应；手指内传动机构包括张紧绳(7)、放松绳(8)、第一滑轮(9)、驱动绳(15)、指前节轴(26)、指前节左支撑板(19)和指前节右支撑板(20)；第一滑轮(9)套放于指前节轴(26)上，指前节轴(26)两端分别连接指前节左支撑板(19)和指前节右支撑板(20)近端，掌指关节的掌指关节旋转轴(27)两端分别连接指前节左支撑板(19)远端和指前节右支撑板(20)远端，指前节左支撑板(19)近端和指前节右支撑板(20)近端还连接手掌；第一滑轮(9)表面开有三个线槽，分别放置张紧绳(7)、放松绳(8)和驱动绳(15)，张紧绳(7)和放松绳(8)对称地依次交替缠绕于第一～六滑轮(9)～(14)，最后固定于手指远指节(25)上；驱动绳(15)用于驱动第一滑轮（9）旋转，进而驱使张紧绳（7）张紧和放松绳（8）伸展，使得近指节、中指节和远指节分别绕第一近指节旋转轴（27）、第一中指节旋转轴（29）和远指节旋转轴（31）弯曲，完成抓取动作；驱动绳（15）还用于驱动第一滑轮（9）反向旋转，进而驱使张紧绳（7）伸展和放松绳（8）张紧，完成复位动作；指间驱动机构包括两个结构相同的指间传动模块，其中一个连接食指和中指的驱动绳（15），用于食指和中指的驱动，另一个连接无名指和小指的驱动绳（15），用于无名指和小指的驱动；拇指本体由近及远依次包括拇指近指节（80）、拇指中指节（81）和拇指远指节（82）；拇指近指节（80）包括拇指基座（85）、拇指近指节左支撑板（123）、拇指近指节右支撑板（124）、第八滑轮（125）、第四扭簧（126）和拇指近指节旋转轴(127)，第八滑轮(125)和第四扭簧(126)套放于拇指近指节旋转轴(127)上，拇指近指节旋转轴(127)两端分别连接拇指近指节左支撑板(123)和拇指近指节右支撑板(124)，拇指近指节左支撑板(123)和拇指近指节右支撑板(124)下端固定于拇指基座(85)上，拇指基座(85)通过轴承与手掌转动连接；拇指中指节(6)包括拇指中指节左支撑板(128)、拇指中指节右支撑板(129)、第九滑轮(130)、第五扭簧(131)和拇指中指节旋转轴(132)，第九滑轮（130）和第五扭簧（131）套在拇指中指节旋转轴（132）上，拇指中指节旋转轴（132）固定于拇指中指节左支撑板（128）和拇指中指节右支撑板（129）之间，拇指中指节左支撑板（128）和拇指中指节右支撑板（129）下端插入拇指近指节左支撑板（123）和拇指近指节右支撑板（124）之间、套在拇指近指节旋转轴（127）上；拇指远指节（82）包括拇指远指套（133）、拇指远指节左支撑板（134）和拇指远指节右支撑板（135），拇指远指节左支撑板（134）和拇指远指节右支撑板（135）分别固接于拇指远指套（133）下端左右两侧，拇指远指节左支撑板（134）和远指节右支撑板（135）下端插入拇指中指节左支撑板（128）和拇指中指节右支撑板（129）之间、套在拇指中指节旋转轴上；拇指内传动机构包括第二传动绳（108）和导向轮（96）。第二传动绳（108）的一端连接曲柄滑块组件的第二滑块（105），另一端经导向轮（96）导向后依次交替缠绕拇指内的第八滑轮（125）和第九滑轮（130），再连接拇指远指套（133）；第二滑块（105）带动第二传动绳（108）张紧和伸展，完成拇指弯曲动作；拇指驱动机构（79）包括拇指驱动电机（77）、拇指减速器（78）、槽轮组件、齿轮组件和曲柄滑块组件；拇指驱动电机（77）和减速器（78）固定于手掌，拇指驱动电机（77）连接减速器（78）连接，减速器（78）连接槽 轮组件连接，槽轮组件分别连接齿轮组件和曲柄滑块组件，齿轮组件连接拇指基座（85），曲柄滑块组件连接拇指内传动机构的第二传动绳（108）；拇指驱动电机（77）输出的动力经过减速器（78）后传送给槽轮组件，槽轮组件再通过齿轮组件将动力传送给拇指基座，完成拇指的内收外摆动作；槽轮组件还用于通过曲柄滑块组件将动力传送给拇指内传动机构的第二传动绳（108），驱使拇指完成弯曲动作。