[发明专利]手部外骨骼机构

说明书

本发明涉及外骨骼技术领域，具体公开一种手部外骨骼机构，包括基座、第一固定座及第二固定座，其特征在于，所述基座与第一固定座之间设有第一平行四杆组件，第一固定座与第二固定座之间设有第二平行四杆组件，第一平行四杆组件包括驱动杆及折弯杆，折弯杆包括第一折弯段及第二折弯段，第一折弯段的一端与驱动杆相铰接，另一端通过第一连杆与基座相铰接，第一连杆端部通过第二连杆与第一固定座相铰接，第二折弯段远离第一折弯段的一端向外延伸形成齿状结构的啮合端，第二平行四杆组件设有端部带齿状结构的传动杆，啮合端与传动杆分别铰接于第一固定座上并相互啮合，基座上设有用于驱动所述驱动杆转动的驱动组件，结构简单、转动灵活、加工难度低。

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，尤其涉及一种手部外骨骼机构。

背景技术

手部外骨骼机器人的在医疗康复和人机交互领域有着广泛的应用前景。其关键在于需要在有限的空间下实现骨骼机构和手部的适配性，即机构的运动圆心与人体手部转动中心重合，以保证安全性。目前的外骨骼机构采用圆弧轨道实现中心一致的运动，如香港的Hand of Hope，但是这样的结构件相对复杂且对精度要求较高，因而加工成本高，并且机构本身限制导致手指运动角度范围受到限制。另外，在体积和质量上还需进一步优化。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种结构简单、转动灵活的手部外骨骼机构。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种手部外骨骼机构，包括基座、第一固定座及第二固定座，其特征在于，所述的基座与第一固定座之间设有用于带动第一固定座以指间关节转动中心为中心做旋转运动的第一平行四杆组件，

第一固定座与第二固定座之间设有用于带动第二固定座以指间关节转动中心为中心做旋转运动的第二平行四杆组件，

第一平行四杆组件包括驱动杆及折弯杆，折弯杆包括第一折弯段及第二折弯段，第一折弯段的一端与驱动杆相铰接，另一端通过第一连杆与基座相铰接，第一连杆沿其与折弯杆的铰接处向外延伸形成端部且端部通过第二连杆与第一固定座相铰接，第二折弯段远离第一折弯段的一端向外延伸形成齿状结构的啮合端，第二平行四杆组件设有端部带齿状结构的传动杆，啮合端与传动杆分别铰接于第一固定座上并相互啮合，

基座上设有用于驱动所述驱动杆转动的驱动组件。

所述第一折弯段与第二折弯段之间的夹角为155度～165度。

所述的传动杆远离第一固定座的一端通过第三连杆与第二固定座相铰接。

所述的第二平行四杆组件还包括与传动杆相铰接的第四连杆，第四连杆的一端通过第五连杆铰接于第一固定座上，另一端铰接于第二固定座上，第四连杆沿第三连杆的平行方向设置，第五连杆沿传动杆的平行方向设置。

所述驱动组件包括蜗杆、与蜗杆相啮合的涡轮以及用于驱动蜗杆自转的电机，蜗杆与电机的输出轴相连接，涡轮与驱动杆相连接。

所述基座的底部向上突起形成与指节相匹配的第一固定套，第一固定套的上方为倾斜面，电机设于第一固定套的倾斜面上，电机外可拆卸设有用于固定电机的盖套。

所述第一固定座的底部向上突起形成与指节相匹配的第二固定套，第二固定套侧壁向上延伸形成安装部，安装部沿水平方向设有用于安装折弯杆的第三铰接位及用于安装传动杆的第四铰接位，第三铰接位及第四铰接位所在轴线上方设有用于安装第二连杆及第五连杆的第五铰接位，第三铰接位及第五铰接位所在轴线与第一连杆相平行，第三铰接位及第五铰接位所在轴线与第四连杆呈平行设置。

所述基座上设有用于安装驱动杆的第一铰接位及用于安装第一连杆的第二铰接位，第一铰接位及第二铰接位所在轴线与第一折弯段相平行，驱动杆与第一连杆相平行，第二折弯段与第二连杆相平行。