本实用新型专利技术设计了一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手。它解决了现有假肢手抓握动作单一，抓取的稳定性和灵巧性较差的问题。该灵巧手的特征在于，包括用于固定安装各个构件的手掌；所述手掌后端中部设置用于拇指旋转和弯曲的驱动装置，所述驱动装置与拇指组件相连。所述手掌中部右侧设置食指驱动装置，所述驱动装置与食指组件相连；所述手掌中部左侧设置中指驱动装置，所述驱动装置与中指组件相连；所述中指组件左侧设有无名指动力传输装置，所述传输装置与无名指组件相连；所述无名指组件左侧设有小指动力传输装置，所述传输装置与小指组件相连。本灵巧手操作灵活、适应性好，在帮助残疾人实现生活自理方面有重要的社会意义和广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及康复工程领域，具体涉及一种用于帮助残疾人日常生活自理的灵巧手。主要用于替代人手实现抓握动作和抓取不同物体。
技术介绍
肢体残疾特别是上肢残疾作为一个有特殊困难和特殊要求的群体，很难进行正常生活和很好的融入社会。为了帮助他们改善现有状况、跟上社会发展步伐，使用假肢手是最直接有效的手段。但目前市面上的假肢手通常只有1、2个自由度，只能实现简单的张合动作，不能像人手那样依据抓取物体的形状做出不同的抓握动作，抓取的稳定性和灵巧性较差。而一些进口的高档假肢手，尽管操作灵活、适应性好，却因为价格昂贵让普通人望而却步。这些原因都使得残疾人对假肢手的使用受到限制。为此，本技术提供一款模块化、欠驱动的灵巧手，该灵巧手具有系统灵活度高，重量轻、制作成本低等优点，可替代人手帮助残疾人能够在日常生活中自理。
技术实现思路
本技术的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，该灵巧手的灵活度高，重量轻、制作成本低，可替代人手帮助残疾人改善现有状况，实现生活自理，很好的融入社会。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，其特征在于，包括用于固定安装各个构件并与手臂相连的手掌；所述手掌后端中部设置拇指旋转驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的旋转关节相连，所述拇指旋转关节上设置拇指组件；所述手掌后端右侧设置拇指弯曲驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的近端指骨旋转轴相连。所述手掌中部右侧设置食指驱动电机与减速装置，所述减速装置与食指组件相连；所述手掌中部左侧设置中指驱动电机与减速装置，所述减速装置与中指组件相连；所述中指组件左侧设有无名指动力传输装置，所述传输装置与无名指组件相连；所述无名指组件左侧设有小指动力传输装置，所述传输装置与小指组件相连。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述的手掌设计为铝合金平面结构，用于安装拇指、食指和中指的驱动电机及减速装置、各手指组件、无名指和小指的动力传输装置。手掌前端根据人的手指长短比例设计为阶梯结构，以确保假肢手更接近人手结构。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述拇指组件主要由近端指骨、近端指骨旋转轴、中端指骨、中端指骨旋转轴、顶部指节、顶部指节旋转轴、各指节驱动带轮、交叉带、蜗轮和蜗杆组成。拇指可实现各指节的弯曲运动和绕掌心轴线方向的旋转运动。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述食指组件主要由近端指骨、近端指骨旋转轴、中端指骨、中端指骨旋转轴、远端指骨、远端指骨旋转轴、顶部指节、各指节驱动带轮、交叉带组成。食指的运动是由驱动电机带动近端指骨旋转，并由交叉带将动力传递到各指节驱动带轮上，进而实现各指节的弯曲运动。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述中指组件左侧装有驱动带轮，通过带传动将动力传输给无名指；所述中指组件其余各零件尺寸、结构形式和弯曲运动的驱动方式与食指完全相同。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述无名指组件右侧装有带轮，用于驱动无名指近端指骨旋转轴转动；所述无名指组件左侧装有驱动带轮，通过带传动将动力传输给小指；无名指其余两指节的弯曲运动与中指相同；无名指其余各零件的尺寸、结构形式与食指完全相同。前述的基于模块化设计的欠驱动灵巧手，所述小指组件右侧装有带轮，用于驱动小指近端指骨旋转轴转动，小指其余两指节的弯曲运动与无名指相同；小指其余各零件的尺寸、结构形式与食指完全相同。综上所述，本灵巧手的拇指可实现弯曲和回转运动，其余四个手指可实现弯曲运动，运动方式与人手相似，可像人手那样依据抓取物体的形状做出不同的抓握动作，操作灵活、适应性好。由于拇指、食指和中指多个指节的弯曲运动均由一套驱动电机装置完成，且无名指和小指的弯曲运动通过中指传递动力，省去很多动力源和减速装置，减轻了重量。另夕卜，除拇指外，其余四指采用相同结构，方便加工制造，可节约生产成本。本灵巧手在帮助残疾人改善现有状况，实现生活自理方面有重要的社会意义和广阔的应用前景。【附图说明】图1是本技术的灵巧手的结构总图；图2是本技术食指的具体结构图；图3是本技术拇指的具体结构图；其中:图1中的编号分别为:1、拇指弯曲驱动电机及减速装置2、拇指组件3、食指驱动电机4、食指弯曲驱动电机及减速装置5、食指组件6、中指组件7、无名指组件8、小指组件9、无名指动力传输装置10、小指动力传输装置11、中指驱动电机及减速装置12、手掌13、拇指旋转驱动电机及减速装置图2中的编号分别为:14、轴承座15、近端指骨旋转轴16、轴承17、近端指骨18、中端指骨旋转轴19、中端指骨20、远端指骨旋转轴21、右远端指骨22、远端指节驱动带轮23、食指顶部24、左远端指骨25、交叉带 26、中端指节驱动带轮27、交叉带28、近端指节驱动带轮图3中的编号分别为:29、蜗杆30、近端指骨旋转轴31、近端指骨32、中端指骨旋转轴33、带轮34、右中端指骨；35、顶部指节驱动带轮36、拇指顶部37、顶部指骨旋转轴38、交叉带39、左中端指骨40、中端指节驱动带轮41、交叉带42、轴承43、蜗轮。【具体实施方式】为了使本技术的技术方案、技术特征、达成目的与功能易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述。如图1、图2、图3所示，一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，其特征在于，包括用于固定安装各个构件并与手臂相连的手掌12 ;所述手掌后端中部设置拇指旋转驱动电机与减速装置13，所述减速装置与拇指的旋转关节相连，所述拇指旋转关节上设置拇指组件2 ;所述手掌后端右侧设置拇指弯曲驱动电机与减速装置1，所述减速装置与拇指的近端指骨旋转轴30相连。所述手掌中部右侧设置食指驱动电机3与减速装置4，所述减速装置4与食指组件5相连；所述手掌中部左侧设置中指驱动电机与减速装置11，所述减速装置与中指组件相连6 ;所述中指组件左侧设有无名指动力传输装置9，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于模块化设计的欠驱动灵巧手，其特征在于，包括用于固定安装各个构件并与手臂相连的手掌；所述手掌后端中部设置拇指旋转驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的旋转关节相连，所述拇指旋转关节上设置拇指组件；所述手掌后端右侧设置拇指弯曲驱动电机与减速装置，所述减速装置与拇指的近端指骨旋转轴相连；所述手掌中部右侧设置食指驱动电机与减速装置，所述减速装置与食指组件相连；所述手掌中部左侧设置中指驱动电机与减速装置，所述减速装置与中指组件相连；所述中指组件左侧设有无名指动力传输装置，所述传输装置与无名指组件相连；所述无名指组件左侧设有小指动力传输装置，所述传输装置与小指组件相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张明辉，于静，卢新刚，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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