[发明专利]仿生手手指和多自由度仿生手

说明书

本发明公开了一种仿生手手指和多自由度仿生手，该仿生手手指包括自前向后依次设置的至少三个指段，相邻两个指段通过驱动关节相连；驱动关节包括驱动电机、主动锥齿轮和从动锥齿轮；驱动电机设于前一指段以驱动后一指段上下摆转，其具有向后方伸出的输出轴；主动锥齿轮与输出轴固定，从动锥齿轮设于后一指段，并与主动锥齿轮啮合形成齿轮副。通过在相邻指段之间设置驱动关节，使得仿生手手指具有多个自由度，与人手手指的运动功能接近，比现有的单自由度仿生手手指更加灵活，每个驱动关节由独立的驱动电机提供动力，并通过锥齿轮传动，实现两个相邻的指段之间的屈伸，可以很好地协助患者完成所需的手功能康复训练。

技术领域

本发明涉及仿生手技术领域，尤其涉及一种仿生手手指和多自由度仿生手。

背景技术

随着全球老龄化的加剧，偏瘫患者的数量不断增加，同时，因交通事故而造成手功能受损的人数也越来越多，手功能康复需求越来越多，将仿生手应用于手功能康复，可帮助手功能患者恢复手功能，缓解国内康复医疗师稀缺的现状，在当前的全球化背景之下，具有较好的临床意义和应用市场。

目前，市场上的仿生手的手指仅有一个自由度，此类仿生手与健康人手的运动功能相差较大，具体而言，健康人手在活动的时候，每个手指各手指段之间可独立摆动，而对于此类仿生手而言，该仿生手只能整节手指摆动，即每个手指仅有一个自由度，无法实现各手指关节之间的独立屈伸，整个仿生手的活动不够灵活，对于一些不规则物品的抓握是很不方便的，且对患者所需手功能康复训练的辅助功能也有一定限制。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种仿生手手指，可实现各指段的独立驱动，相比现有的单自由度仿生手手指更为灵活。

本发明的第二个目的在于提供一种多自由度仿生手，该仿生手的手指具有多个自由度，与健康人手的运动功能接近，利于协助患者完成所需的手功能康复训练动作。

为实现第一个发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿生手手指，包括自前向后依次设置的至少三个指段，每两个相邻指段通过一驱动关节相连；所述驱动关节包括驱动电机、主动锥齿轮和从动锥齿轮；所述驱动电机设于前一所述指段用以驱动后一指段上下摆转，其具有向后方伸出的输出轴；所述主动锥齿轮与输出轴固定，从动锥齿轮设于后一指段，并与主动锥齿轮啮合形成齿轮副。

作为进一步的优选方案，所述驱动关节还包括连接支架，所述连接支架的底部与所述前一指段的后端固定，一连接轴横向穿过从动锥齿轮并与所述连接支架枢接。

作为进一步的优选方案，所述连接支架包括底壁和分别连接底壁两端并向上延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述连接轴的两端分别与第一侧壁和第二侧壁枢接，所述第二侧壁的前侧上方设有避开主动锥齿轮的缺口。

作为进一步的优选方案，所述驱动关节还包括锥齿轮固定架，所述锥齿轮固定架位于第一侧壁和第二侧壁之间，其包括底板和和分别连接底板两端并向上延伸的第一侧板和第二侧板，底板与后一所述指段的前端固定，所述第一侧板位于靠近第一侧壁的一侧；所述从动锥齿轮包括柱形端和齿形端，其柱形端与所述第一侧板固定，其齿形端朝向第二侧板并与所述主动锥齿轮对接。

作为进一步的优选方案，所述驱动关节还包括电机支架，所述电机支架包括水平固定板和竖直固定板，所述水平固定板与对应指段下侧固定，所述竖直固定板底端与所述水平固定板的一端相连，于横向方向，所述竖直固定板位于对应指段靠近所述第二侧壁的一侧，所述驱动电机与所述竖直固定板固定。

作为进一步的优选方案，所述指段包括相对设置的两条角铁。

作为进一步的优选方案，所述角铁设有多个减重孔。

作为进一步的优选方案，所述驱动电机为带有减速器的微型电机。

为实现第二个发明目的，本发明提供如下技术方案：