[发明专利]一种用于辅助抓握物品的可穿戴仿生机械手

说明书

一种用于辅助抓握物品的可穿戴仿生机械手，第一驱动转轴水平安装在腕部卡套顶部，舵机竖直固装在腕部卡套右侧部，第一驱动转轴与舵机之间通过第一万向联轴器相连，第二驱动转轴竖直安装在腕部卡套左侧部，第一驱动转轴与第二驱动转轴之间通过第二万向联轴器相连，腕部卡套卡装在小臂腕部关节处，两者通过粘扣带固定，仿生五指按照人体手部五指分布方式设置在腕部卡套上，仿生五指的弯曲和伸直动作的驱动力统一由舵机提供；仿生五指分别与对应的手部五指的背部贴靠配合，仿生指与手指之间也由粘扣带固定。本发明依照人体工程学进行设计，能够充分与人手进行贴合，具有结构简单、控制方便、重量轻、体积小巧的特点，有效提高患者生活自理能力。

技术领域

本发明属于仿生机械手技术领域，特别是涉及一种用于辅助抓握物品的可穿戴仿生机械手。

背景技术

在中老年人群中，中风的发病率一直居高不下，而中风后形成的肢体偏瘫，在生活中会给患者带来诸多不便，特别是上肢活动能力的下降，严重影响了患者的生活自理能力，严重者甚至连吃饭喝水都无法自己独立完成，只能由护理人员帮助才行实现。

因此，为了提高肢体偏瘫患者的生活自理能力，特别是对于上肢活动能力较为低下的患者来说，科研人员设计了种类繁多的辅助器材和设备，希望帮助患者实现物品的独立抓取，进而实现吃饭喝水等方面的生活自理，但这些辅助器材和设备不是结构设计的过于复杂，就是体积或重量过大，导致其实际使用效果都不是很理想。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于辅助抓握物品的可穿戴仿生机械手，完全依照人体工程学进行结构设计，能够充分与人手进行贴合，结构简单且控制方便，具有重量轻和体积小巧的特点，能够有效辅助患者实现物品的抓取，提高了患者的生活自理能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于辅助抓握物品的可穿戴仿生机械手，包括腕部卡套、舵机、第一万向联轴器、第一驱动转轴、第二万向联轴器、第二驱动转轴、仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生无名指及仿生小拇指；所述第一驱动转轴通过铰耳座水平安装在腕部卡套顶部，所述舵机竖直固装在腕部卡套右侧部，舵机的电机轴朝上，所述第一万向联轴器一端与舵机的电机轴相连，第一万向联轴器另一端与第一驱动转轴一端相连；所述第二驱动转轴通过铰耳座竖直安装在腕部卡套左侧部，所述第二万向联轴器一端与第一驱动转轴另一端相连，第二万向联轴器另一端与第二驱动转轴一端相连；所述腕部卡套卡装在小臂腕部关节处，在腕部卡套与小臂腕部之间通过粘扣带进行固定；所述仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生无名指及仿生小拇指按照人体手部五指分布方式设置在腕部卡套上，仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生无名指及仿生小拇指的弯曲和伸直动作的驱动力统一由舵机提供；所述仿生大拇指贴靠在手部大拇指背部，仿生食指贴靠在手部食指背部，仿生中指贴靠在手部中指背部，仿生无名指贴靠在手部无名指背部，仿生小拇指贴靠在手部小拇指背部，在仿生大拇指与手部大拇指之间、仿生食指与手部食指之间、仿生中指与手部中指之间、仿生无名指与手部无名指之间、仿生小拇指与手部小拇指之间均通过粘扣带进行固定。

所述仿生食指、仿生中指、仿生无名指及仿生小拇指结构相同，均包括曲柄、连杆、滑块、掌骨滑道杆、掌骨拉杆、近节指骨底杠杆、近节指骨拉杆、近节指骨平衡伸缩杆、中节指骨底杠杆、中节指骨拉杆、中节指骨平衡伸缩杆及远节指骨杠杆；所述曲柄一端均铰接在第一驱动转轴上，曲柄另一端与连杆一端相铰接，连杆另一端铰接在滑块上，滑块套装在掌骨滑道杆上，掌骨滑道杆一端铰接在腕部卡套上，掌骨滑道杆另一端与近节指骨平衡伸缩杆一端相铰接；所述掌骨拉杆一端铰接在滑块上，掌骨拉杆另一端与近节指骨底杠杆一端相铰接，近节指骨底杠杆另一端与近节指骨拉杆一端相铰接，所述近节指骨底杠杆的支点位于掌骨滑道杆与近节指骨平衡伸缩杆铰接点的后方；所述近节指骨平衡伸缩杆另一端与中节指骨底杠杆一端相铰接，中节指骨底杠杆另一端与中节指骨拉杆一端相铰接，所述近节指骨拉杆另一端与中节指骨平衡伸缩杆一端相铰接，中节指骨平衡伸缩杆另一端与远节指骨杠杆一端相铰接，远节指骨杠杆另一端为自由端；所述中节指骨拉杆另一端作为远节指骨杠杆的支点。