[实用新型]一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手

说明书

技术领域

本实用新型涉及康复工程领域，具体涉及一种用于帮助残疾人日常生活自理的灵巧手。主要用于替代人手实现抓握动作和抓取不同物体。

背景技术

肢体残疾特别是上肢残疾作为一个有特殊困难和特殊要求的群体，很难进行正常生活和很好的融入社会。为了帮助他们改善现有状况、跟上社会发展步伐，使用假肢手是最直接有效的手段。但目前市面上的假肢手通常只有 1、2个自由度，只能实现简单的张合动作，不能像人手那样依据抓取物体的形状做出不同的抓握动作，抓取的稳定性和灵巧性较差。而一些进口的高档假肢手，尽管操作灵活、适应性好，却因为价格昂贵让普通人望而却步。这些原因都使得残疾人对假肢手的使用受到限制。为此，本实用新型提供一款模块化、欠驱动的灵巧手，该灵巧手具有系统灵活度高，重量轻、制作成本低等优点，可替代人手帮助残疾人能够在日常生活中自理。

发明内容

本实用新型的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，该灵巧手的灵活度高，重量轻、制作成本低，可替代人手帮助残疾人改善现有状况，实现生活自理，很好的融入社会。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，其特征在于，包括用于固定安装各个构件并与手臂相连的手掌；所述手掌后端中部设置拇指旋转驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的旋转关节相连，所述拇指旋转关节上设置拇指组件；所述手掌后端右侧设置拇指弯曲驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的近端指骨旋转轴相连。所述手掌中部右侧设置食指驱动电机与减速装置，所述减速装置与食指组件相连；所述手掌中部左侧设置中指驱动电机与减速装置，所述减速装置与中指组件相连；所述中指组件左侧设有无名指动力传输装置，所述传输装置与无名指组件相连；所述无名指组件左侧设有小指动力传输装置，所述传输装置与小指组件相连。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述的手掌设计为铝合金平面结构，用于安装拇指、食指和中指的驱动电机及减速装置、各手指组件、无名指和小指的动力传输装置。手掌前端根据人的手指长短比例设计为阶梯结构，以确保假肢手更接近人手结构。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述拇指组件主要由近端指骨、近端指骨旋转轴、中端指骨、中端指骨旋转轴、顶部指节、顶部指节旋转轴、各指节驱动带轮、交叉带、蜗轮和蜗杆组成。拇指可实现各指节的弯曲运动和绕掌心轴线方向的旋转运动。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述食指组件主要由近端指骨、近端指骨旋转轴、中端指骨、中端指骨旋转轴、远端指骨、远端指骨旋转轴、顶部指节、各指节驱动带轮、交叉带组成。食指的运动是由驱动电机带动近端指骨旋转，并由交叉带将动力传递到各指节驱动带轮上，进而实现各指节的弯曲运动。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述中指组件左侧装有驱动带轮，通过带传动将动力传输给无名指；所述中指组件其余各零件尺寸、结构形式和弯曲运动的驱动方式与食指完全相同。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述无名指组件右侧装有带轮，用于驱动无名指近端指骨旋转轴转动；所述无名指组件左侧装有驱动带轮，通过带传动将动力传输给小指；无名指其余两指节的弯曲运动与中指相同；无名指其余各零件的尺寸、结构形式与食指完全相同。

前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述小指组件右侧装有带轮，用于驱动小指近端指骨旋转轴转动，小指其余两指节的弯曲运动与无名指相同；小指其余各零件的尺寸、结构形式与食指完全相同。

综上所述，本灵巧手的拇指可实现弯曲和回转运动，其余四个手指可实现弯曲运动，运动方式与人手相似，可像人手那样依据抓取物体的形状做出不同的抓握动作，操作灵活、适应性好。由于拇指、食指和中指多个指节的弯曲运动均由一套驱动电机装置完成，且无名指和小指的弯曲运动通过中指传递动力，省去很多动力源和减速装置，减轻了重量。另外，除拇指外，其余四指采用相同结构，方便加工制造，可节约生产成本。本灵巧手在帮助残疾人改善现有状况，实现生活自理方面有重要的社会意义和广阔的应用前景。

附图说明

图1 是本实用新型的灵巧手的结构总图；

图2 是本实用新型食指的具体结构图；

    图3 是本实用新型拇指的具体结构图；