一种力反馈机械手制造技术

一种力反馈机械手，以解决传统的手部康复采用物理疗法和药物治疗，无法实现手部功能障碍患者自主康复训练的问题

【技术实现步骤摘要】
一种力反馈机械手


[0001]本专利技术涉及一种力反馈可穿戴机械手
。

技术介绍

[0002]随着人口老龄化现象的日益加剧，慢性疾病
、
残疾和运动障碍等相关疾病的数量不断增加，自主康复的需求也日益增加
。
许多患者在中风
、
脊髓损伤
、
肌无力
、
手臂受伤等等神经系统疾病等情况下，使得手部功能出现障碍，但是传统的康复方法在一些情况下存在一定的局限性，如传统物理疗法
、
药物治疗等
。
力反馈机械手是一款最为接近人手的机械手；所以在针对手部功能障碍患者康复中将会产生更为理想的效果
。
力反馈机械手可以为手指提供适当的辅助训练，实现更加精细和个性化的康复训练，为手部功能康复提供了新的方法和途径，具有提高康复效果
、
提升用户体验
、
个性化康复方案
、
推广应用以及推动机器人技术发展等多重意义
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决传统的手部康复采用物理疗法和药物治疗，无法实现手部功能障碍患者自主康复训练的问题，而提供的一种力反馈机械手
。
[0004]一种力反馈机械手，其组成包括主手装置
、
第一导轮装置
、
第二导轮装置
、
力反馈驱动装置
、
支承装置
、
细绳和弹簧；主手装置设置在支承装置前端，力反馈驱动装置有五套，五套力反馈驱动装置平行排布在支承装置的上面，第二导轮装置对应主手装置上的第二指条，且第二导轮装置安装在力反馈驱动装置的前端，第一导轮装置安装在其余四套力反馈驱动装置的前端，细绳和弹簧均有五根，五根细绳和弹簧对应五套力反馈驱动装置，弹簧的一端设置在力反馈驱动装置的牵引件的孔上，弹簧的另一端与细绳的一端相连，对应第二导轮装置的细绳的另一端穿过第二导轮装置上的第二定位孔
、
绕过两个第二滑轮
、
再绕过主手装置上的下滑轮
、
穿过主手装置上的第二指条上的指中环后与第二指条上的指尖环捆接，对应第一导轮装置的细绳的另一端穿过第一导轮装置的第一定位孔
、
绕过三个第一滑轮
、
再绕过主手装置上的相对应的上滑轮
、
穿过主手装置上相对应的细绳定位孔
、
再穿过相对应的主手装置上的第一指条上的指中环后与第一指条上的指尖环捆接
。
[0005]进一步的，所述主手装置包括指尖环
、
指中环
、
第一指条
、
手掌盖
、
上滑轮
、
掌腕支撑件
、
第二指条
、
下滑轮
、
手掌魔术贴
、
手腕魔术贴
、
立板
、
侧板和手指魔术贴；手掌魔术贴和手腕魔术贴均设置在掌腕支撑件的下端，手掌魔术贴固装在掌腕支撑件的手掌部位，手腕魔术贴固装在掌腕支撑件的手腕部位，手掌盖安装在掌腕支撑件的上端且位于手掌部位，第一指条有四个，四个第一指条平行设置在掌腕支撑件的前端，且第一指条安装在手掌盖与掌腕支撑件之间，第二指条与手腕魔术贴连接，立板位于手掌盖的后面且固装在掌腕支撑件上，立板上设置有细绳定位孔，侧板位于手腕魔术贴的侧面且固装在掌腕支撑件上，下滑轮安装在侧板的下面，上滑轮有四个，四个上滑轮位于立板的后面且安装在掌腕支撑件上，指尖环有五个，五个指尖环分别设置在第二指条和四个第一指条的顶端，指中环有九
个，其中一个指中环设置在第二指条的指中位置上，其中另八个指中环设置在第一指条的指中和指根位置上，指尖环和指中环的下部均安装有手指魔术贴
。
[0006]进一步的，所述第一导轮装置包括第一滑轮和第一滑轮架；第一滑轮有三个，其中一个第一滑轮安装在第一滑轮架的下面，另两个第一滑轮安装在第一滑轮架的侧面，第一滑轮架上设置有第一定位孔
。
[0007]进一步的，所述第二导轮装置包括第二滑轮和第二滑轮架；第二滑轮有两个，两个第二滑轮安装在第二滑轮架的侧面，第二滑轮架上设置有第二定位孔
。
[0008]进一步的，所述力反馈驱动装置包括电机
、
主动轮
、
同步带
、
固定板
、
压板
、
滑块
、
从动轮
、
铝板
、
传感器座
、
力传感器
、
牵引件和滑轨；主动轮和从动轮均位于铝板的下面，电机固定在铝板的上面，主动轮通过螺钉安装在电机的电机轴上，从动轮安装在铝板上，同步带的一端套在主动轮上，同步带的另一端套从动轮上，滑轨安装在铝板上，滑块与滑轨滑动连接，传感器座固装在滑块上，固定板的上端固装在传感器座上，固定板的下端与压板固装，定板与压板之间将同步带夹紧，力传感器固装在传感器座上，牵引件固装在力传感器上
。
[0009]进一步的，所述支承装置包括底板
、
角码
、
第一型材
、
第二型材和固接件；第一型材和第二型材均有两根，两根第二型材平行设置，两根第一型材与第二型材垂直设置，且两根第一型材分别位于第二型材的两端，第一型材安装在第二型材的上面，第一型材与第二型材通过角码和固接件固定，角码和固接件均有两个，底板固装在第一型材的下面
。
[0010]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0011]1、
本专利技术的力反馈机械手，采用绳驱线传动为力反馈机械手的关节提供准确的
、
编程可控的拉力，并在绳驱的基础上加上弹簧，可使机械手更具有安全性
、
灵活性，实现了手部功能障碍患者自主康复训练，帮助手指进行运动，改善手指关节
、
肌肉的活动性，在使用中达到手部康复训练的效果
。
[0012]2、
本专利技术的力反馈机械手，可以将力传感器采集的力信号作为反馈，闭环控制直流电机输出期望的拉力，驱动手指进行不同程度的运动，为手指提供合适的辅助力量，可以通过准确的力控制输出使得本专利技术受众广，功能性强
。
[0013]3、
本专利技术的力反馈机械手，可实现患者自主康复训练，结构紧凑，可根据患者手性调节机械手大小
。
[0014]4、
本专利技术的力反馈机械手，通过准确的
、
编程可控的拉力输出，可用于患者或正常人的手部力量训练
。
[0015]5、
本专利技术用于康复治疗的辅助性医疗，能够通过模拟人类手的结构和运动方式，通过多关节
、
多自由度的设计实现五指运动，具有较高的灵活性
。
在患者恢复阶段，力反馈机械手辅助手指进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种力反馈机械手，其特征在于：所述力反馈机械手包括主手装置
(1)、
第一导轮装置
(2)、
第二导轮装置
(3)、
力反馈驱动装置
(4)、
支承装置
(5)、
细绳
(6)
和弹簧
(7)
；主手装置
(1)
设置在支承装置
(5)
前端，力反馈驱动装置
(4)
有五套，五套力反馈驱动装置
(4)
平行排布在支承装置
(5)
的上面，第二导轮装置
(3)
对应主手装置
(1)
上的第二指条
(16)
，且第二导轮装置
(3)
安装在力反馈驱动装置
(4)
的前端，第一导轮装置
(2)
安装在其余四套力反馈驱动装置
(4)
的前端，细绳
(6)
和弹簧
(7)
均有五根，五根细绳
(6)
和弹簧
(7)
对应五套力反馈驱动装置
(4)
，弹簧
(7)
的一端设置在力反馈驱动装置
(4)
的牵引件
(4A)
的孔上，弹簧
(7)
的另一端与细绳
(6)
的一端相连，对应第二导轮装置
(3)
的细绳
(6)
的另一端穿过第二导轮装置
(3)
上的第二定位孔
(32)、
绕过两个第二滑轮
(30)、
再绕过主手装置
(1)
上的下滑轮
(17)、
穿过主手装置
(1)
上的第二指条
(16)
上的指中环
(11)
后与第二指条
(16)
上的指尖环
(10)
捆接，对应第一导轮装置
(2)
的细绳
(6)
的另一端穿过第一导轮装置
(2)
的第一定位孔
(22)、
绕过三个第一滑轮
(20)、
再绕过主手装置
(1)
上的相对应的上滑轮
(14)、
穿过主手装置
(1)
上相对应的细绳定位孔
(1D)、
再穿过相对应的主手装置
(1)
上的第一指条
(12)
上的指中环
(11)
后与第一指条
(16)
上的指尖环
(10)
捆接
。2.
根据权利要求1所述的一种力反馈机械手，其特征在于：所述主手装置
(1)
包括指尖环
(10)、
指中环
(11)、
第一指条
(12)、
手掌盖
(13)、
上滑轮
(14)、
掌腕支撑件
(15)、
第二指条
(16)、
下滑轮
(17)、
手掌魔术贴
(18)、
手腕魔术贴
(19)、
立板
(1A)、
侧板
(1B)
和手指魔术贴
(1C)
；手掌魔术贴
(18)
和手腕魔术贴
(19)
均设置在掌腕支撑件
(15)
的下端，手掌魔术贴
(18)
固装在掌腕支撑件
(15)
的手掌部位，手腕魔术贴
(19)
固装在掌腕支撑件
(15)
的手腕部位，手掌盖
(13)
安装在掌腕支撑件
(15)
的上端且位于手掌部位，第一指条
(12)
有四个，四个第一指条
(12)
平行设置在掌腕支撑件
(15)
的前端，且第一指条
(12)
安装在手掌盖
(13)
与掌腕支撑件
(15)
之间，第二指条
(16)
与手腕魔术贴
(19)
连接，立板
(1A)
位于手掌盖
(13)
的后面且固装在掌腕支撑件
(15)
上，立板
(1A)
上设置有细绳定位孔
(1D)
，侧板
(1B)
位于手腕魔术贴
(19)
的侧面且固装在掌腕支撑件
(15)
上，下滑轮
(17)
安装在侧板
(1B)
的下面，上滑轮
(14)
有四个，四个上滑轮
(14)
位于立板
(1A)
的后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振飞，谭立国，张新彬，闫硕，汪鑫伟，冯小龙，熊永程，王一波，罗晶，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：