[发明专利]手部机械外骨骼设备

权利要求书

1.一种手部机械外骨骼设备，其特征在于包括：

主体部分，所述主体部分可用于四指以及手掌的穿戴；

拇指机构，所述拇指机构可用于拇指的穿戴；

贴合结构，所述贴合结构可贴合在拇指上，所述贴合结构一端与所述主体部分相接，使所述贴合结构可以相对所述主体部分转动；所述贴合结构的另一端与所述拇指机构相接，使所述拇指机构可以相对所述贴合结构转动；

弹性机构，所述弹性机构设于所述贴合结构以及所述主体部分之间，可在所述拇指机构运动时产生形变，进而对所述贴合结构施力，使所述贴合结构始终与拇指贴合接触。

2.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述贴合结构一端通过第一连接机构与所述拇指机构相连，使所述拇指机构相对所述贴合结构具有一个第一旋转自由度；

所述贴合结构的另一端通过第二连接机构与所述主体部分相连，使所述贴合结构相对于所述主体部分具有一个第二旋转自由度；

所述第一旋转自由度的旋转平面与所述第二旋转自由度的旋转平面呈预定角度设置，使得穿戴所述手部机械外骨骼设备后，拇指可在远离或靠近食指的方向上做张合运动，并可在靠近或远离手掌心的方向上做旋转运动。

3.根据权利要求2所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述第二连接机构为四连杆机构，包括：

第一连杆，所述第一连杆的一端铰接于所述主体部分；

第二连杆，所述第二连杆的一端铰接于所述第一连杆的另一端，所述第二连杆的另一端铰接于所述贴合结构；

第三连杆，所述第三连杆的一端铰接于所述贴合结构，另一端铰接于所述主体部分；

其中，所述第三连杆与所述第二连杆铰接于所述贴合结构的同一点，所述第三连杆与所述第一连杆分别铰接于所述主体部分的不同位置。

4.根据权利要求3所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述弹性机构为弹簧装置，所述弹簧装置的一端固定在所述第三连杆与所述主体部分的铰接位置，另一端固定在所述第二连杆与所述第一连杆铰接的位置。

5.根据权利要求3所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述贴合结构上设有可遮挡所述贴合结构的第一甲片，所述第一甲片可随所述贴合结构一起运动；

所述第一连杆上设有可遮挡所述四连杆机构的第二甲片，所述第二甲片随所述第一连杆一起运动；

所述第一甲片设有避空位，以避免对所述第二甲片和所述四连杆机构的运动造成干涉。

6.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述拇指机构包括：

第一杆件；

第二杆件，所述第二杆件的一端与所述第一杆件的一端铰接；

拇指固定结构，所述拇指固定结构设于所述第一杆件的另一端；

第一力反馈装置，所述第一力反馈装置可为所述拇指机构的运动提供力反馈调节，其中，所述第一力反馈装置一端与所述第二杆件的另一端相接，所述第一力反馈装置的另一端与所述贴合结构相接。

7.根据权利要6所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述第一力反馈装置包括：驱动装置和扭矩输出杆；

所述驱动装置包括：机壳，以及设置在所述机壳内的电机和齿轮变速系统；

所述机壳与所述贴合结构相接；

所述齿轮变速系统的输入轴与所述电机的主轴相接；

所述扭矩输出杆的一端与所述齿轮变速系统的输出轴相接，另一端与所述第二杆件相接。

8.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述贴合结构与拇指背侧接触的位置设有软垫。

9.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述贴合结构与所述拇指机构连接处设有第一角度传感器；所述贴合结构与所述主体部分连接处设有第二角度传感器。

10.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼设备，其特征在于，所述贴合结构与所述主体部分连接处设有第二力反馈装置，以便在所述贴合结构相对与所述主体部分转动时提供力反馈调节。