[发明专利]一种仿人手指指节、仿人手指及手掌结构

说明书

本发明实施例提供一种仿人手指指节、仿人手指及手掌结构，其中，包括依次连接的一个或多个仿人手指指节以及通过连接轴连接在仿人手指指节首端的手指指尖，多个仿人手指指节依次通过指节连接件连接；仿人手指指节包括：指节外壳；连接设置的电机和减速器；电机座，与指节外壳连接，电机和减速器固定在所述电机座上；蜗杆，与减速器的输出轴连接，蜗杆设置在所述电机座内；涡轮，与蜗杆啮合连接；涡轮座，与电机座可旋转连接，涡轮通过涡轮轴固定在所述涡轮座内。本技术方案可通过改变独立运动的手指指节数目和手指数目改变假肢手的自由度，从而根据所选择的单个手指的指节数目和手指数目设置整个假肢手的自由度数目和运动方式。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种仿人手指指节、仿人手指及手掌结构。

背景技术

仿人假肢手为上肢缺失的残疾人的日常生活提供了便利，是康复工程领域的重要研究方向。目前已经商品化的假肢手有公司的安全比例控制肌电手、英国苏格兰公司(Touch bionics)生产的高精度肌电控制假肢iLimb等，另外还有关于假肢手设计的专利。

现有假肢手产品中，多采用欠驱动结构设计，每根手指只有一个自由度，能够实现动作路径是被设计结构限定的，无法改变，不能完全仿照人手进行每个指节的运动。

iLimb是有五根手指的假肢手，每根手指是包含一个驱动电机的欠驱动设计，单根手指采用了锥齿轮组和腱绳传动，单根手指的指节之间通过特性系数耦合，在一定程度上实现了动作仿人。

中国发明专利CN 104161608A设计了一种腱传动假肢手，该假肢手包含三根手指，采用单个电机驱动，通过腱绳传动实现各手指屈/伸，完成抓握动作。

目前假肢手往往存在灵活度低、动能行差、难以实用等问题，其重要原因之一是手指的灵活度不足，导致假肢手无法完成日常生活中常用的多种抓握动作，以至于失去了实用性。

发明内容

本发明实施例提供一种仿人手指及手掌，通过改变独立运动的手指指节数目和手指数目改变假肢手的自由度，从而根据所选择的单个手指的指节数目和手指数目设置整个假肢手的自由度数目和运动方式。

为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种仿人手指，包括依次连接的一个或多个仿人手指指节以及连接在所述仿人手指指节的首端的手指指尖，所述手指指尖通过连接轴与所述仿人手指指节的首端铰接，所述多个仿人手指指节依次通过指节连接件连接；

所述仿人手指指节包括：

指节外壳；

连接设置的电机和减速器，所述电机和减速器均设置在所述指节外壳内部；

电机座，与所述指节外壳连接，所述电机和减速器固定在所述电机座上；

蜗杆，所述蜗杆的一端与所述减速器的输出轴固定连接，所述蜗杆设置在所述电机座内；

涡轮，与所述蜗杆啮合连接；

涡轮座，与所述电机座可旋转连接，所述涡轮通过涡轮轴固定在所述涡轮座内。

另一方面，本发明实施例提供了一种仿人手掌，所述手掌包括：包括手掌本体及一个或多个如上权利要求所述的仿人手指，所述仿人手指通过所述涡轮座端面的固定孔固定到所述手掌本体上。

又一方面，本发明实施例提供了一种仿人手指指节，包括：

指节外壳；

连接设置的电机和减速器，所述电机和减速器均设置在所述指节外壳内部；

电机座，与所述指节外壳连接，所述电机和减速器固定在所述电机座上；

蜗杆，所述蜗杆的一端与所述减速器的输出轴固定连接，所述蜗杆设置在所述电机座内；