一种可外展内收的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可外展内收的软体机器人仿生手，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以及仿生手掌和仿生小臂的连接处设有驱动单元，所述驱动单元包括腔体，所述腔体内设有两个并联设置的气腔，所述气腔的前端封闭，后端设置气道，并通过气管连接驱动气源，所述腔体外部的一个侧面设有限制结构，所述腔体内部围绕气腔设有骨架。本实用新型专利技术的仿生手能完成基础的抓取动作、握拳动作，结构简单，且便携性良好。且便携性良好。且便携性良好。

【技术实现步骤摘要】
一种可外展内收的软体机器人仿生手


[0001]本技术涉及仿生器械
，具体涉及一种可外展内收的软体机器人仿生手。

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，目前的仿生手具有结构复杂的缺陷，从而导致仿生手的价格较高，一般的大众无法承担，因此，需要开发一种结构更为简单的仿生手。

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，本申请提供一种可外展内收的软体机器人仿生手，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以及仿生手掌和仿生小臂的连接处设有驱动单元，所述驱动单元包括腔体，所述腔体内设有两个并联设置的气腔，所述气腔的前端封闭，后端设置气道，并通过气管连接驱动气源，所述腔体外部的一个侧面设有限制结构，所述腔体内部围绕气腔设有骨架。
[0007]在第一方面的一种实施方式中，每个腔体内的两个气腔的截面相同。
[0008]在第一方面的一种实施方式中，每个驱动单元中所述限制结构的数量为1或N，其中，N为所述驱动单元对应驱动的关节数。
[0009]在第一方面的一种实施方式中，所述限制结构的材质选自可弯曲但限制伸缩的材料。
[0010]在第一方面的一种实施方式中，所述腔体的材质选自可伸缩的柔性材料。
[0011]在第一方面的一种实施方式中，所述骨架材质选自刚性结构，所述骨架的截面投影呈圆形、椭圆形、半圆形或方形中的一种。
[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驱动单元。
[0013]在第一方面的一种实施方式中，每个所述腔体内部设有两个平行设置的气腔，每个气腔均独立通过气管连接驱动气源，且每根气管上均设有气阀。
[0014]在第一方面的一种实施方式中，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。
[0015]在第一方面的一种实施方式中，所述驱动单元内设有姿态传感器，所述姿态传感器域控制器连接。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：该仿生手能完成基础的抓取动作、握拳动作，结构简单，且便携性良好，而且仿生手指的抓取力较大。
附图说明
[0017]图1为本技术仿生手的结构示意图；
[0018]图2为图1中A
‑
A的截面示意图；
[0019]图3为驱动单元的动作原理图。
[0020]在附图中，1为仿生手掌，2为仿生小臂，3为腔体，4为气腔，5为气管，6为骨架，7为限制结构，8为气道。
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]传统的仿生手结构复杂，控制较为困难。本申请之目的在于提供一种可外展内收的软体机器人仿生手，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以及仿生手掌和仿生小臂的连接处设有驱动单元，所述驱动单元包括腔体，所述腔体内设有多个气腔，所述气腔的一端封闭，另一端通过气管连接驱动气源，所述腔体外部的一个侧面设有限制结构，所述腔体内部围绕气腔设有骨架。当其中一个气腔通入气体，另一个气腔不通入气体，则驱动单元就会向不通气一侧气腔的方向偏移。因此，当两个气腔交替充放气，就可以实现驱动单元的左右摆动，从而使得仿生手掌中的五个手指或者手腕左右摇摆。而当两个气腔同时通入气体，则整个驱动单元向一个方向弯曲，当两个气腔同时向外抽气，则驱动单元会向反方向弯曲。因此，通过控制不同驱动单元的运动状态，并将其组合，即可实现该仿生手完成一些动作，如握拳、抓取等，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，每个腔体内的两个气腔的截面相同。在本申请中所述的截面相同，包括截面形状、截面大小等都相同，即可理解为两个气腔为一模一样的气腔。该设置能够保证气腔的充气量一致，当两者同时充气时，保证该驱动单元只能够进行弯曲。
[0025]在一种具体实施方式中，每个驱动单元中所述限制结构的数量至少为1或N，其中，N为所述驱动单元对应驱动的关节数。优选数量为N。如用在大拇指上，大拇指含有2个关节，则需要2个限制结构；同理，用在其他4根手指上时，就需要3个限制结构，用于手腕关节处(即仿生手掌和仿生小臂连接处)，则需要1个限制结构。当限制结构的数量为1时，则该驱动
单元在弯曲时整体呈圆弧状。若限制结构数量为N时，则只有在设置限制单元的地方会弯曲，其余部分不会弯曲，这种结构与真实手掌更为接近。
[0026]在一种具体实施方式中，所述限制结构的材质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。
[0027]在一种具体实施方式中，所述腔体的材质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。
[0028]在一种具体实施方式中，所述骨架材质选自刚性材料，如不锈钢、铝合金等。所述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。所述骨架的截面投影呈圆形、椭圆形、半圆形或方形中的一种。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。
[0029]在一种具体实施方式中，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驱动单元。
[0030]在一种具体实施方式中，每个所述腔体内部设有两个平行设置的气腔，每个气腔均独立通过气管连接驱动气源，且每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可外展内收的软体机器人仿生手，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以及仿生手掌和仿生小臂的连接处设有驱动单元，所述驱动单元包括腔体，所述腔体内设有两个并联设置的气腔，所述气腔的前端封闭，后端设置气道，并通过气管连接驱动气源，所述腔体外部的一个侧面设有限制结构，所述腔体内部围绕气腔设有骨架。2.如权利要求1所述的一种可外展内收的软体机器人仿生手，其特征在于，每个腔体内的两个气腔的截面相同。3.如权利要求1所述的一种可外展内收的软体机器人仿生手，其特征在于，每个驱动单元中所述限制结构的数量为1或N，其中，N为所述驱动单元对应驱动的关节数。4.如权利要求1所述的一种可外展内收的软体机器人仿生手，其特征在于，所述限制结构的材质选自可弯曲但限制伸缩的材料。5.如权利要求1所述的一种可外展内收的软体机器人仿生手，其特征在于，所述腔体的材质选自可伸缩的柔性材料。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟铭强，张捷，邓辉，
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：