一种多肢体手部机器人系统技术方案

一种多肢体手部机器人系统，它涉及康复医疗器械技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种多肢体手部机器人系统


[0001]本专利技术涉及康复医疗器械
，具体涉及一种多肢体手部机器人系统
。

技术介绍

[0002]随着人口老龄化程度日益加深，我国脑卒中发病率和患病率呈增长趋势
。80
％卒中患者存在不同程度肢体功能障碍，有超
60
％患者在进入慢性期后仍持续存在上肢
、
尤其是手部严重运动功能障碍
。
手部运动功能重建对患者恢复独立生活能力至关重要
。
传统康复疗法需要临床医疗师对患者进行长期训练，而医疗师数量不足和高昂的康复费用使得很多患者错过了脑神经高效重塑的黄金期
。
并且医疗师无法辅助未康复的患者在医院之外的非结构化环境中完成日常生活中的抓握任务
。
近年来，手部机器人被引入医疗器械
，辅助患者进行康复训练和完成日常生活中的抓握任务
。
[0003]手部外骨骼和外肢体手指是两种主要的手部医疗器械
。
手部外骨骼是目前最常见脑卒中手部运动功能康复装备，提供软组织牵拉
、
关节活动范围训练等康复治疗方法
。
但使用时会对软组织和关节产生压缩力等一些负面影响，不仅影响穿戴舒适性同时亦难免用户安全隐患，特别是辅助肌张力较大的痉挛期脑卒中患者进行强力抓握物体时，难免造成疼痛甚至关节软组织损伤
。
外肢体手指是一种新型脑卒中手部运动功能增强装备，通过增加可穿戴式机械手指来增强患者的抓握能力
>。
外肢体手指可以减少完成日常生活中的抓握任务时所需的自然手指力量，但无法对自然手指进行康复训练，也无法对已经丧失的手部运动功能进行重建
。
[0004]因此亟需一种新型的多肢体手部机器人系统，将手部外骨骼和外肢体手指有机融合，同时实现手部运动功能康复
、
重建和增强
。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术中手部外骨骼辅助进行强力抓握时对手指作用力大易造成损伤的问题，以及外肢体手指无法对自然手指进行康复训练，也无法对已经丧失的手部运动功能进行重建的问题，进而提出一种多肢体手部机器人系统
。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0007]一种多肢体手部机器人系统包括拇指
、
食指
、
中指
、
无名指
、
小指
、
拇指传动组件
、
食指传动组件
、
中指传动组件
、
无名指传动组件
、
小指传动组件
、
外肢体传动组件
、
底座组件和远端电机驱动组件，底座组件通过手掌绑带固定于手背，拇指传动组件
、
食指传动组件
、
中指传动组件
、
无名指传动组件
、
小指传动组件和外肢体传动组件的固定端均设置在底座组件上，拇指与拇指传动组件的执行端，食指与食指传动组件的执行端连接，中指与中指传动组件的执行端连接，无名指与无名指传动组件的执行端连接，小指与小指传动组件的执行端连接，远端电机驱动组件分别通过鲍登线驱动拇指传动组件
、
食指传动组件
、
中指传动组件
、
无名指传动组件和小指传动组件实现拇指
、
食指
、
中指
、
无名指和小指的展收和屈伸，远端电机驱动组件通过鲍登线驱动外肢体传动组件实现旋转和屈曲
。
[0008]进一步地，所述底座组件包括底座和底座组件集线器，底座组件集线器固接在底座上端的后侧，拇指传动组件设置在底座的一侧，食指传动组件
、
中指传动组件
、
无名指传动组件和小指传动组件设置在底座上端的前侧，外肢体传动组件设置在底座的另一侧
。
[0009]进一步地，所述外肢体传动组件包括外肢体手指
、
外肢体旋转母座
、
外肢体旋转驱动钢丝过渡滑轮和外肢体耦合钢丝，外肢体旋转母座设置在底座的另一侧，外肢体旋转驱动钢丝过渡滑轮设置在底座上端的另一侧，外肢体手指与外肢体旋转母座连接，外肢体耦合钢丝与外肢体手指连接，外肢体耦合钢丝与外肢体手指连接
。
[0010]进一步地，所述外肢体手指包括外肢体第一节手指
、
外肢体第二节手指
、
外肢体第三节手指和外肢体连接公座，外肢体第一节手指
、
外肢体第二节手指和外肢体第三节手指由前至后顺次连接，外肢体第一节手指与外肢体第二节手指之间和外肢体第二节手指与外肢体第三节手指之间均转动连接，外肢体连接公座插装在外肢体旋转母座的前端
。
[0011]进一步地，所述外肢体第一节手指包括外肢体第一节手指指骨
、
外肢体第一节手指滑轮和外肢体第一节手指复位扭簧，外肢体第二节手指包括外肢体第二节手指指骨
、
外肢体第二节手指滑轮和外肢体第二节手指复位扭簧，外肢体第三节手指包括外肢体第三节手指指骨
、
外肢体第三节手指滑轮和外肢体第三节手指复位扭簧，外肢体连接公座包括外肢体连接公座框架和外肢体连接公座滑轮齿轮；
[0012]外肢体第一节手指指骨的后端与外肢体第二节手指的前端通过第一销轴铰接，外肢体第一手指复位扭簧套装在第一销轴上，外肢体第一手指复位扭簧的一端卡装在外肢体第一节手指指骨的内侧，外肢体第一手指复位扭簧的另一端卡装在外肢体第二节手指的内侧，外肢体第一节手指滑轮套装在第一销轴上；外肢体第二节手指的后端与外肢体第三节手指指骨的前端通过第二销轴铰接，外肢体第二节手指复位扭簧套装在第二销轴上，外肢体第二节手指复位扭簧的一端卡装在外肢体第二节手指的内侧，外肢体第二节手指复位扭簧的另一端卡装在外肢体第三节手指指骨的内侧，外肢体第二节手指滑轮套装在第二销轴上；外肢体第三节手指指骨的后端与外肢体连接公座框架的前端通过第三销轴铰接，外肢体第三节手指复位扭簧套装在第三销轴上，外肢体第三节手指复位扭簧的一端卡装在外肢体第三节手指指骨的内侧，外肢体第三节手指复位扭簧的另一端卡装在外肢体连接公座框架的内侧，外肢体第三节手指滑轮套装在第三销轴上；外肢体连接公座框架后端的侧壁上插装有第四销轴，外肢体连接公座滑轮齿轮套装在第四销轴上；
[0013]外肢体耦合钢丝的前端固接在外肢体第一节手指指骨的前端，外肢体耦合钢丝的后端依次绕过外肢体第一节手指滑轮
、
外肢体第二节手指滑轮
、
外肢体第三节手指滑轮和外肢体连接公座滑轮齿轮的滑轮后与外肢体连接公座滑轮齿轮的滑轮固接
。
[0014]进一步地，所述外肢体旋转母座包括外肢体旋转母座框架
、
外肢体旋转母座滑轮齿轮
、
外肢体旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：它包括拇指
(10)、
食指
(20)、
中指
(30)、
无名指
(40)、
小指
(50)、
拇指传动组件
(100)、
食指传动组件
(200)、
中指传动组件
(300)、
无名指传动组件
(400)、
小指传动组件
(500)、
外肢体传动组件
(600)、
底座组件
(700)
和远端电机驱动组件
(80)
，底座组件
(700)
通过手掌绑带
(703)
固定于手背，拇指传动组件
(100)、
食指传动组件
(200)、
中指传动组件
(300)、
无名指传动组件
(400)、
小指传动组件
(500)
和外肢体传动组件
(600)
的固定端均设置在底座组件
(700)
上，拇指
(10)
与拇指传动组件
(100)
的执行端，食指
(20)
与食指传动组件
(200)
的执行端连接，中指
(30)
与中指传动组件
(300)
的执行端连接，无名指
(40)
与无名指传动组件
(400)
的执行端连接，小指
(50)
与小指传动组件
(500)
的执行端连接，远端电机驱动组件
(80)
分别通过鲍登线驱动拇指传动组件
(100)、
食指传动组件
(200)、
中指传动组件
(300)、
无名指传动组件
(400)
和小指传动组件
(500)
实现拇指
(10)、
食指
(20)、
中指
(30)、
无名指
(40)
和小指
(50)
的展收和屈伸，远端电机驱动组件
(80)
通过鲍登线驱动外肢体传动组件
(600)
实现旋转和屈曲
。2.
根据权利要求1所述一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：所述底座组件
(700)
包括底座
(701)
和底座组件集线器
(702)
，底座组件集线器
(702)
固接在底座
(701)
上端的后侧，拇指传动组件
(100)
设置在底座
(701)
的一侧，食指传动组件
(200)、
中指传动组件
(300)、
无名指传动组件
(400)
和小指传动组件
(500)
设置在底座
(701)
上端的前侧，外肢体传动组件
(600)
设置在底座
(701)
的另一侧
。3.
根据权利要求2所述一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：所述外肢体传动组件
(600)
包括外肢体手指
(610)、
外肢体旋转母座
(620)、
外肢体旋转驱动钢丝过渡滑轮
(630)
和外肢体耦合钢丝
(640)
，外肢体旋转母座
(620)
设置在底座
(701)
的另一侧，外肢体旋转驱动钢丝过渡滑轮
(630)
设置在底座
(701)
上端的另一侧，外肢体手指
(610)
与外肢体旋转母座
(620)
连接，外肢体耦合钢丝
(640)
与外肢体手指
(610)
连接，外肢体耦合钢丝
(640)
与外肢体手指
(610)
连接
。4.
根据权利要求3所述一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：所述外肢体手指
(610)
包括外肢体第一节手指
(611)、
外肢体第二节手指
(612)、
外肢体第三节手指
(613)
和外肢体连接公座
(614)
，外肢体第一节手指
(611)、
外肢体第二节手指
(612)
和外肢体第三节手指
(613)
由前至后顺次连接，外肢体第一节手指
(611)
与外肢体第二节手指
(612)
之间和外肢体第二节手指
(612)
与外肢体第三节手指
(613)
之间均转动连接，外肢体连接公座
(614)
插装在外肢体旋转母座
(620)
的前端
。5.
根据权利要求4所述一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：所述外肢体第一节手指
(611)
包括外肢体第一节手指指骨
(6111)、
外肢体第一节手指滑轮
(6112)
和外肢体第一节手指复位扭簧
(6113)
，外肢体第二节手指
(612)
包括外肢体第二节手指指骨
(6121)、
外肢体第二节手指滑轮
(6122)
和外肢体第二节手指复位扭簧
(6123)
，外肢体第三节手指
(613)
包括外肢体第三节手指指骨
(6131)、
外肢体第三节手指滑轮
(6132)
和外肢体第三节手指复位扭簧
(6133)
，外肢体连接公座
(614)
包括外肢体连接公座框架
(6141)
和外肢体连接公座滑轮齿轮
(6142)
；外肢体第一节手指指骨
(6111)
的后端与外肢体第二节手指
(6121)
的前端通过第一销轴铰接，外肢体第一手指复位扭簧
(6113)
套装在第一销轴上，外肢体第一手指复位扭簧
(6113)
的一端卡装在外肢体第一节手指指骨
(6111)
的内侧，外肢体第一手指复位扭簧
(6113)
的另一端卡装在外肢体第二节手指
(6121)
的内侧，外肢体第一节手指滑轮
(6112)
套装在第一销轴上；外肢体第二节手指
(6121)
的后端与外肢体第三节手指指骨
(6131)
的前端通过第二销轴铰接，外肢体第二节手指复位扭簧
(6123)
套装在第二销轴上，外肢体第二节手指复位扭簧
(6123)
的一端卡装在外肢体第二节手指
(6121)
的内侧，外肢体第二节手指复位扭簧
(6123)
的另一端卡装在外肢体第三节手指指骨
(6131)
的内侧，外肢体第二节手指滑轮
(6122)
套装在第二销轴上；外肢体第三节手指指骨
(6131)
的后端与外肢体连接公座框架
(6141)
的前端通过第三销轴铰接，外肢体第三节手指复位扭簧
(6133)
套装在第三销轴上，外肢体第三节手指复位扭簧
(6133)
的一端卡装在外肢体第三节手指指骨
(6131)
的内侧，外肢体第三节手指复位扭簧
(6133)
的另一端卡装在外肢体连接公座框架
(6141)
的内侧，外肢体第三节手指滑轮
(6132)
套装在第三销轴上；外肢体连接公座框架
(6141)
后端的侧壁上插装有第四销轴，外肢体连接公座滑轮齿轮
(6142)
套装在第四销轴上；外肢体耦合钢丝
(640)
的前端固接在外肢体第一节手指指骨
(6111)
的前端，外肢体耦合钢丝
(640)
的后端依次绕过外肢体第一节手指滑轮
(6112)、
外肢体第二节手指滑轮
(6122)、
外肢体第三节手指滑轮
(6132)
和外肢体连接公座滑轮齿轮
(6142)
的滑轮后与外肢体连接公座滑轮齿轮
(6142)
的滑轮固接
。6.
根据权利要求5所述一种多肢体手部机器人系统，其特征在于：所述外肢体旋转母座
(620)
包括外肢体旋转母座框架
(6211)、
外肢体旋转母座滑轮齿轮
(6212)、
外肢体旋转母座固定销轴
(6213)、
外肢体旋转母座屈曲复位扭簧
(6214)
和外肢体旋转母座旋转复位扭簧
(6215)
，外肢体连接公座框架
(6141)
的后端插装在外肢体旋转母座框架
(6211)
的前端，外肢体旋转母座框架
(6211)

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，葛瑞鹏，闫哲，李文浩，明东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：