一种单关节驱动软体机器人仿生手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单关节驱动软体机器人仿生手，所述仿生手包括仿生手掌和仿生小臂，在所述仿生手掌中的五个手指中设有第一驱动单元，所述驱动单元包括第一腔体和多个第一限制结构，所述第一腔体内设有多个第一气腔，所述第一气腔沿着第一腔体的长度方向依次排列，每个第一气腔均设置第一气道，并独立通过气管连接驱动气源，在第一气腔的外侧设有第一骨架，所述第一限制结构固定在所述第一腔体的一侧。本实用新型专利技术的仿生手可以对每一个关节进行单独的驱动，从而丰富了仿生手的动作；而且结构简单，便携性良好。便携性良好。便携性良好。

【技术实现步骤摘要】
一种单关节驱动软体机器人仿生手


[0001]本技术涉及医疗器械
，具体涉及一种单关节驱动软体机器人仿生手。

技术介绍

[0002]截肢对于患者来说是极其痛苦的一件事情，目前，常通过安装假肢来缓解痛苦。但是，假肢在很大程度上只是摆设，而没有实际功能。随着科技的发展，仿生手又逐渐取代假肢的趋势，因为仿生手具有抓取、弯曲等仿生功能，能帮助患者完成一些基础动作，更有利于患者的正常生活。
[0003]但是，现在的仿生手，尤其是手掌部分，都采取整体驱动，即无法针对某一个或某几个关节进行单独动作，从而影响其功能。因此，本领域急需一种能够针对个别关节进行单独驱动的仿生手。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单且能对单独关节进行驱动的仿生手。
[0005]为了实现本技术之目的，本申请提供以下技术方案。
[0006]在第一方面中，本申请提供一种单关节驱动软体机器人仿生手，所述仿生手包括仿生手掌和仿生小臂，其特征在于，在所述仿生手掌中的五个手指中设有第一驱动单元，所述驱动单元包括第一腔体和多个第一限制结构，所述第一腔体内设有多个第一气腔，所述第一气腔沿着第一腔体的长度方向依次排列，每个第一气腔均设置第一气道，并独立通过气管连接驱动气源，在第一气腔的外侧设有第一骨架，所述第一限制结构固定在所述第一腔体的一侧。
[0007]在第一方面的一种实施方式中，所述第一气腔的数量与其对应的所述手指的关节数量相同。
[0008]在第一方面的一种实施方式中，所述第一限制结构的材质选自可弯曲但限制伸缩的材料。
[0009]在第一方面的一种实施方式中，所述第一腔体的材质选自可伸缩的柔性材料。
[0010]在第一方面的一种实施方式中，所述第一骨架材质选自刚性结构，所述第一骨架的截面投影呈圆形、椭圆形、半圆形、方形或月牙形。
[0011]在第一方面的一种实施方式中，所述仿生手掌和仿生小臂连接处设有第二驱动单元，所述第二驱动单元包括第二腔体，所述第二腔体内沿其轴向开设一个第二气腔，所述第二气腔的一端封闭，另一端设置第二气道并通过气管连接驱动气源，在第二气腔的外侧设有第二骨架，在所述第二腔体外部的一侧固定第二限制结构。
[0012]在第一方面的一种实施方式中，所述仿生手包括仿生上臂，所述仿生小臂和仿生上臂的连接处设有第二驱动单元。
[0013]在第一方面的一种实施方式中，每根所述气管上均设有气阀，所述仿生手设有控制器，所述手指上设有压力传感器，所述压力传感器与控制器连接并将信号传递给控制器，所述气阀与控制器连接并通过所述控制器控制其开关。
[0014]在第一方面的一种实施方式中，所述仿生手设有姿态传感器。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：该仿生手可以对每一个关节进行单独的驱动，即正压下驱动弯曲，负压下驱动伸直，从而丰富了仿生手的动作；而且结构简单，便携性良好。
附图说明
[0016]图1为实施例1中仿生手的结构示意图；
[0017]图2为图1中A
‑
A的截面示意图；
[0018]图3为图1中B
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B截面示意图；
[0019]图4为仿生手在运行时的结构示意图。
[0020]在附图中，1为仿生手掌，2为仿生手臂，3为第一驱动单元，4为第二驱动单元，5为第一腔体，6为第一气腔，7为气管，8为第一骨架，9为第二腔体，10为第二气腔，11为第二骨架，12为第一限制结构，13为第一气道，14为第二气道。
具体实施方式
[0021]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。
[0022]以下将描述本技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本技术的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本技术的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本技术的保护范围之内。
[0023]传统的仿生手，尤其是手掌部分，都采取整体驱动，即无法针对某一个或某几个关节进行单独动作，从而影响其功能。本申请之目的在于提供一种单关节驱动软体机器人仿生手，所述仿生手包括仿生手掌和仿生小臂，在所述仿生手掌中的五个手指中设有第一驱动单元，所述驱动单元包括腔体和多个限制结构，所述腔体内设有多个气腔，所述气腔沿着腔体的长度方向依次排列，每个气腔均独立设置第一气道，并通过气管连接驱动气源，在气腔的外侧设有第一骨架，所述第一限制结构固定在所述腔体的一侧。当整根仿生手指都需要驱动时，所有气腔全部充气，从而使得整个腔体均匀伸长，又由于第一限制结构的存在，腔体的一个侧面无法伸长，因此腔体会呈现弯曲的状态。当需要对仿生手指的某个关节做单独驱动时，只需向其对应的气腔内充气即可，此时，只有一节腔体会伸长，同样由于第一限制结构的存在，该节腔体会弯曲，而其余部分的腔体基本保持原样，这样，只有某一个关节会随着腔体进行弯曲，通过控制不同驱动单元的运动状态，并将其组合，即可实现该仿生手多功能动作，结构简单。在本申请中的驱动气源，同时包含充气装置和抽气装置的设备，而且功率不需要太大。
[0024]在一种具体实施方式中，所述气腔的数量与其对应的所述手指的关节数量相同。如用在大拇指上，大拇指含有2个关节，就需要两个气腔，同时需要2个限制结构；同理，用在其他4根手指上时，需要3个气腔，同时需要3个限制结构。
[0025]所述第一限制结构和第二限制结构的材质独立选自弯曲但限制伸缩的材料，比如可以选择工程塑料、尼龙、纤维布中的一种。
[0026]在一种具体实施方式中，所述第一腔体和第二腔体的材质独立选自可伸缩的柔性材料，比如可选择硅胶、橡胶或PVC中的一种。
[0027]在一种具体实施方式中，所述第一骨架和第二骨架的材质独立选自刚性材料，如不锈钢、铝合金等。所述第一骨架和第二骨架的结构大致有两种：一种骨架为分体式结构，包括多段闭环型的箍筋，且所有箍筋沿着腔体轴线方向均匀固定分布。一种骨架为一体式结构，包括多个依次连接的重复单元，每个重复单元包括依次连接的顶部结构、第一连接结构、底部结构以及第二连接结构，其中，所述顶部结构垂直于腔体的轴线方向，且所有重复单元的顶部结构均匀分布且平行，所述底部结构位于腔体设置限制结构的一侧。所述第一骨架和第二骨架的截面投影呈圆形、椭圆形、半圆形或方形。上述结构的骨架，能够提升气腔的承压能力，从而提升仿生手的驱动力。在一种具体实施方式中，所述仿生手掌和仿生小臂连接处设有第二驱动单元，所述第二驱动单元包括第二腔体，所述第二腔体内沿其轴向开设一个第二气腔，所述第二气腔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单关节驱动软体机器人仿生手，所述仿生手包括仿生手掌和仿生小臂，其特征在于，在所述仿生手掌中的五个手指中设有第一驱动单元，所述驱动单元包括第一腔体和多个第一限制结构，所述第一腔体内设有多个第一气腔，所述第一气腔沿着第一腔体的长度方向依次排列，每个第一气腔均设置第一气道，并独立通过气管连接驱动气源，在第一气腔的外侧设有第一骨架，所述第一限制结构固定在所述第一腔体的一侧。2.如权利要求1所述的单关节驱动软体机器人仿生手，其特征在于，所述第一气腔的数量与其对应的所述手指的关节数量相同。3.如权利要求1所述的单关节驱动软体机器人仿生手，其特征在于，所述第一限制结构的材质选自可弯曲但限制伸缩的材料。4.如权利要求1所述的单关节驱动软体机器人仿生手，其特征在于，所述第一腔体的材质选自可伸缩的柔性材料。5.如权利要求1所述的单关节驱动软体机器人仿生手，其特征在于，所述第一骨架材质选自刚性结构，所述第一骨架的截面投影呈圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟铭强，方凡夫，汤寅，张捷，邓辉，伊文章，
申请(专利权)人：上海希润医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：