一種欠驅(qū)動假肢手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種欠驅(qū)動假肢手，包括手掌、拇指和四根手指，手指由手指本體和手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，拇指由拇指本體和拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，手掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)；手指本體以滑輪為主要部件，手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)采用張緊繩和放松繩依次交替纏繞于手指的各滑輪上，指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用單個電機(jī)驅(qū)動兩個手指以及其多個自由度；拇指本體內(nèi)以滑輪為主要部件，手指本體內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)采用傳動繩作為傳動介質(zhì)，指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件配合傳動，實現(xiàn)單個電機(jī)控制拇指的多個自由度。本發(fā)明手指和拇指及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合形成一個欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，完成對各種物體的包絡(luò)自適應(yīng)抓取，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，美觀實用。
【專利說明】一種欠驅(qū)動假肢手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種欠驅(qū)動假肢手。
【背景技術(shù)】
[0002]理想的假肢手應(yīng)該不僅僅具有裝飾功能，而且能夠在感覺和運動功能上替代人手，但是現(xiàn)在國內(nèi)外實驗室研究的假肢手還不能到達(dá)這種理想的要求。作為殘疾人假肢使用的假肢手，如加拿大的TBM手，英國的1-1imb手等，其結(jié)構(gòu)簡單，體積重量與人手相近，具有裝飾功能。目前已投入使用的商用假肢手多數(shù)只有I~3個自由度。國內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)和德國宇航中心最新研制了集成度和擬人化程度高的五指仿人手，該手具有很強(qiáng)的操作能力，但質(zhì)量有1.5kg，不適用于假肢場合。為了實時有效地控制機(jī)器人多指手，機(jī)器人多指手自由度不宜過多，最近有研究稱假肢手的最佳驅(qū)動數(shù)為3個。為了減少驅(qū)動數(shù)，一些假肢手嘗試用一個電機(jī)同時驅(qū)動拇指的彎曲和側(cè)擺，例如MANUS手，但是傳動機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜。
[0003]傳統(tǒng)驅(qū)動方式控制電路復(fù)雜、體積大，影響控制的可靠性，軟件設(shè)計工作量也大。Shigeo Hirose于1978年首先提出了繩索式欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，奠定了欠驅(qū)動研究的基礎(chǔ)，欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的基本原理是系統(tǒng)的驅(qū)動數(shù)少于自由度數(shù)，給控制系統(tǒng)帶來了方便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種假肢手，采用三個動力源控制假肢手的多個自由度，完成對各 種物體的包絡(luò)自適應(yīng)抓取，解決傳統(tǒng)假手結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、重量重的問題。
[0005]一種假肢手，包括手掌、食指、中指、無名指、小指、姆指；食指、中指、無名指和小指結(jié)構(gòu)相同，統(tǒng)一采用手指表示，手指由手指本體和手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，拇指由拇指本體和拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，手掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于，
[0006]手指本體由近及遠(yuǎn)依次包括手指掌指關(guān)節(jié)、手指近指節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)、手指中指節(jié)、手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)指節(jié)；
[0007]手指掌指關(guān)節(jié)包括第二滑輪、第一扭簧、掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸和第一扭簧限位桿，第二滑輪和第一扭簧套放于掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，第一扭簧限位桿用于對第一扭簧限位；
[0008]手指近指節(jié)包括第三滑輪、手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸、手指近指節(jié)左支撐板和手指近指節(jié)右支撐板，第三滑輪套放于手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸兩端分別連接手指近指節(jié)左支撐板遠(yuǎn)端和手指近指節(jié)右支撐板遠(yuǎn)端，另有手指掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸兩端分別連接手指近指節(jié)的手指近指節(jié)左支撐板近端和手指近指節(jié)右支撐板近端；
[0009]手指近端指間關(guān)節(jié)包括第四滑輪、第二扭簧和手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸，第四滑輪和第二扭簧套放于手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上；
[0010]手指中指節(jié)包括第五滑輪、手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸、手指中指節(jié)左支撐板和手指中指節(jié)右支撐板，第五滑輪套放于手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸兩端分別連接手指中指節(jié)左支撐板和手指中指節(jié)右支撐板之間，手指中指節(jié)左支撐板和手指中指節(jié)右支撐板近端插入手指近指節(jié)左支撐板遠(yuǎn)端和手指近指節(jié)右支撐板遠(yuǎn)端之間、套在手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上；
[0011]手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)包括第六滑輪、第三扭簧和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸，第六滑輪和第三扭簧套放于手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸分別連接手指中指節(jié)左支撐板遠(yuǎn)端和手指中指節(jié)右支撐板遠(yuǎn)端；
[0012]手指遠(yuǎn)指節(jié)為一體成型的塊狀結(jié)構(gòu)，套放在手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸；
[0013]上述手指掌指關(guān)節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)處的滑輪位置遠(yuǎn)近對應(yīng)、扭簧位置遠(yuǎn)近對應(yīng)；
[0014]手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括張緊繩、放松繩、第一滑輪、驅(qū)動繩、指前節(jié)軸、指前節(jié)左支撐板和指前節(jié)右支撐板；第一滑輪套放于指前節(jié)軸上，指前節(jié)軸兩端分別連接指前節(jié)左支撐板和指前節(jié)右支撐板近端，掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸兩端分別連接指前節(jié)左支撐板遠(yuǎn)端和指前節(jié)右支撐板遠(yuǎn)端，指前節(jié)左支撐板近端和指前節(jié)右支撐板近端還連接手掌；第一滑輪表面開有三個線槽，分別放置張緊繩、放松繩和驅(qū)動繩，張緊繩和放松繩對稱地依次交替纏繞于第一~六滑輪，最后固定于手指遠(yuǎn)指節(jié)上；驅(qū)動繩用于驅(qū)動第一滑輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)使張緊繩張緊和放松繩伸展，使得近指節(jié)、中指節(jié)和遠(yuǎn)指節(jié)分別繞第一近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸、第一中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸和遠(yuǎn)指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸彎曲，完成抓取動作；驅(qū)動繩還用于驅(qū)動第一滑輪反向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)使張緊繩伸展和放松繩張緊，完成復(fù)位動作；
[0015]指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括兩個結(jié)構(gòu)相同的指間傳動模塊，其中一個連接食指和中指的驅(qū)動繩，用于食指和中指的驅(qū)動，另一個連接無名指和小指的驅(qū)動繩，用于無名指和小指的驅(qū)動；
[0016]拇指本體由近及遠(yuǎn)依次包括拇指近指節(jié)、拇指中指節(jié)和拇指遠(yuǎn)指節(jié)；
[0017]拇指近指節(jié)包括拇指基座、拇指近指節(jié)左支撐板、拇指近指節(jié)右支撐板、第八滑輪、第四扭簧和拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸，第八滑輪和第四扭簧套放于拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸兩端分別連接拇指近指節(jié)左支撐板和拇指近指節(jié)右支撐板，拇指近指節(jié)左支撐板和拇指近指節(jié)右支撐板下端固定于拇指基座上，拇指基座通過軸承與手掌轉(zhuǎn)動連接；
[0018]拇指中指節(jié)包括拇指中指節(jié)左支撐板、拇指中指節(jié)右支撐板、第九滑輪、第五扭簧和拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸，第九滑輪和第五扭簧套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上，拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸固定于拇指中指節(jié)左支撐板和拇指中指節(jié)右支撐板之間，拇指中指節(jié)左支撐板和拇指中指節(jié)右支撐板下端插入拇指近指節(jié)左支撐板和拇指近指節(jié)右支撐板之間、套在拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上；
[0019]姆指遠(yuǎn)指節(jié)包括姆指遠(yuǎn)指套、姆指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板和姆指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板，姆指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板和拇指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板分別固接于拇指遠(yuǎn)指套下端左右兩側(cè)，拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板和遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板下端插入拇指中指節(jié)左支撐板和拇指中指節(jié)右支撐板之間、套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上；
[0020]拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括第二傳動繩和導(dǎo)向輪。第二傳動繩的一端連接曲柄滑塊組件的第二滑塊，另一端經(jīng)導(dǎo)向輪導(dǎo)向后依次交替纏繞拇指內(nèi)的第八滑輪和第九滑輪，再連接拇指遠(yuǎn)指套；第二滑塊帶動第二傳動繩張緊和伸展，完成拇指彎曲動作；
[0021]拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括拇指驅(qū)動電機(jī)、拇指減速器、槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件；拇指驅(qū)動電機(jī)和減速器固定于手掌，拇指驅(qū)動電機(jī)連接減速器連接，減速器連接槽輪組件連接，槽輪組件分別連接齒輪組件和曲柄滑塊組件，齒輪組件連接拇指基座，曲柄滑塊組件連接拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩；拇指驅(qū)動電機(jī)輸出的動力經(jīng)過減速器后傳送給槽輪組件，槽輪組件再通過齒輪組件將動力傳送給拇指基座，完成拇指的內(nèi)收外擺動作；槽輪組件還用于通過曲柄滑塊組件將動力傳送給拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩，驅(qū)使拇指完成彎曲動作。
[0022]進(jìn)一步地，所述指間傳動模塊包括輸出軸為絲桿的手指驅(qū)動電機(jī)、絲桿螺母、第一直線導(dǎo)軌、第一滑塊、第七滑輪、第一傳動繩、第一導(dǎo)向輪組和拉簧；直線電機(jī)的絲桿連接絲桿螺母，絲桿螺母推動第一滑塊在第一導(dǎo)軌上直線運動；第一滑塊內(nèi)部設(shè)有第七滑輪，第七滑輪上纏繞有第一傳動繩，第一傳動繩通過導(dǎo)向輪組導(dǎo)向連接兩根受控手指的驅(qū)動繩；另設(shè)有第一拉簧，連接滑塊，用于幫助滑塊復(fù)位。 [0023]進(jìn)一步地，所述槽輪組件包括主動撥盤、曲柄、從動槽輪和圓銷，主動撥盤為中部具有環(huán)形凸臺的圓筒，環(huán)形凸臺具有圓弧形缺口，環(huán)形凸臺一側(cè)的圓筒伸入拇指基座的內(nèi)孔；曲柄上具有中心孔及其左右兩側(cè)的左端孔、右端孔，曲柄的中心孔套于主動撥盤的環(huán)形凸臺另一側(cè)圓筒并和主動撥盤環(huán)形凸臺固連，曲柄的右端孔和圓銷的一端螺紋連接；從動槽輪具有軸孔和開口的徑向直槽，從動槽輪上相應(yīng)軸孔位置具有圓筒形凸臺，從動槽輪邊緣分別具有關(guān)于徑向直槽對稱的左鎖止弧和右鎖止弧，從動槽輪連接齒輪組件；在拇指驅(qū)動電機(jī)帶動下，主動撥盤作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤上的圓銷未進(jìn)入從動槽輪的直槽時，從動槽輪因其內(nèi)凹的左鎖止弧鎖住而靜止；當(dāng)圓銷進(jìn)入徑向直槽時，左鎖止弧和主動撥盤的凸臺脫開，減速器的動力傳給主動撥盤，從動槽輪在圓銷的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。
[0024]進(jìn)一步地,所述齒輪組件包括主動齒輪和從動齒輪,主動齒輪與從動槽輪同軸連接，從動齒輪固連拇指基座，從動槽輪將動力傳給與其同軸的主動齒輪，通過齒輪嚙合傳遞給從動齒輪，最后輸出給拇指基座，完成拇指的內(nèi)收外擺動作。
[0025]進(jìn)一步地，曲柄滑塊組件包括連桿、第二滑塊、第二直線導(dǎo)軌和槽輪組件的曲柄，曲柄遠(yuǎn)離圓銷的一端連接連桿的一端，連桿的另一端連接位于第二直線導(dǎo)軌上的第二滑塊，第二滑塊連接拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩的一端；曲柄將電機(jī)經(jīng)過減速器產(chǎn)生的主動撥盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊沿直線導(dǎo)軌的直線運動，帶動拇指完成彎曲動作。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0027]本發(fā)明在手指本體內(nèi)以滑輪為主要構(gòu)成部件，手指本體內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)采用傳動繩作為傳動介質(zhì)，指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用差動機(jī)構(gòu)提供動力給兩受控手指內(nèi)的傳動介質(zhì)，實現(xiàn)單個電機(jī)驅(qū)動兩個手指以及其多個自由度；相應(yīng)地，拇指本體內(nèi)以滑輪為主要構(gòu)成部件，手指本體內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)采用傳動繩作為傳動介質(zhì)，指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件配合傳動，槽輪組件一方面帶動齒輪組件完成拇指的內(nèi)收外擺動作，另一方面帶動曲柄滑塊組件完成拇指彎曲動作，實現(xiàn)單個電機(jī)控制拇指的多個自由度。手指和拇指及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合形成一個欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，完成對各種物體的包絡(luò)自適應(yīng)抓取。
[0028]本發(fā)明欠驅(qū)動假肢手不僅僅具有裝飾功能，而且能夠在感覺和運動功能上接近人手。本發(fā)明共有I根拇指和4根手指，拇指3個關(guān)節(jié)，兩個彎曲和一個側(cè)擺；其他手指各3個彎曲關(guān)節(jié)，共15個活動關(guān)節(jié)，僅有三個電機(jī)，總重量約為550g，在減少電機(jī)數(shù)量后，本發(fā)明假肢手尺寸、重量和成年人人手相近，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、抓取力大、抓握穩(wěn)定。
[0029]進(jìn)一步地，本發(fā)明假肢手指間傳動模塊是基于移動滑輪的。當(dāng)?shù)谝粋€手指接觸到物體后，移動滑輪就開始旋轉(zhuǎn)，滑輪可以繼續(xù)沿導(dǎo)軌做直線運動，隨后第二個手指仍然能夠碰到物體。采用繩索滑輪設(shè)計后，無論手指的最后抓取位置是如何的，所有的手指施加在物體上面的力都是近似相等的。由于這種設(shè)計能夠抓取各種各樣構(gòu)型的物體，所以這種手具有較好的靈巧性。
[0030]綜上所述，本發(fā)明引入欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)單個電機(jī)驅(qū)動多個自由度，實現(xiàn)對各種物體的包絡(luò)自適應(yīng)抓取。采用欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計原理后，外圍電路簡單，可靠性高，減少了電路板的尺寸。本發(fā)明設(shè)計了外形尺寸與成人手相當(dāng)?shù)?個電機(jī)驅(qū)動的15關(guān)節(jié)的五指假肢手，食指和中指以及無名指和小指各利用一個電機(jī)采用繩索滑輪差動機(jī)構(gòu)驅(qū)動。該手具有包絡(luò)抓取、精密抓取和側(cè)捏等功能。使該假手更加美觀、仿人、實用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1本發(fā)明的整體示意圖(左手，手心朝上)；
[0032]圖2三關(guān)節(jié)欠驅(qū)動手指半剖視圖；
[0033]圖3三關(guān)節(jié)欠驅(qū)動手指正視圖；
[0034]圖4 二關(guān)節(jié)欠驅(qū)動手指側(cè)視圖；
[0035]圖5手指間的力傳動機(jī)構(gòu)(不包含手掌);
[0036]圖6手指間的力傳動機(jī)構(gòu)(包含手掌正視圖);
[0037]圖7為拇指機(jī)構(gòu)的整體示意圖(左手拇指，手心朝上)；
[0038]圖8為圖9的C向視圖。
[0039]圖9整個拇指機(jī)構(gòu)沿拇指對稱面剖視圖；
[0040]圖10為拇指傳動機(jī)構(gòu)77的主視圖；
[0041 ]圖11為圖10的A-A剖視圖；
[0042]圖12為圖10的B-B剖視圖；
[0043]圖13從動槽輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖14從動槽輪機(jī)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0046]本發(fā)明所提供的一種假肢手，如圖1所示，從表觀看其由手掌1、食指2、中指3、無名指4、小指5和姆指6組成，食指2、中指3、無名指4、小指5和姆指6分別和手掌I連接。所述食指2、中指3、無名指4和小指5的結(jié)構(gòu)完全相同，為了描述方便，在下文中采用手指表示。手指由手指本體和手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，拇指由拇指本體和拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，除此之外，還包括指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)，分別驅(qū)動手指動作和拇指動作。
[0047]下面參照圖2、圖3和圖4詳細(xì)說明。特別說明的是，按照人體解剖學(xué)定義，將各部件靠近手腕的一端為近端，靠近指尖的一端為遠(yuǎn)端。
[0048](I)手指本體
[0049]手指本體由近及遠(yuǎn)依次包括手指掌指關(guān)節(jié)、手指近指節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)、手指中指節(jié)、手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)指節(jié)，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0050]手指掌指關(guān)節(jié)包括第二滑輪10、第一扭簧16、掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸27和第一扭簧限位桿32，第二滑輪10和第一扭簧16套放于掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸27上，第一扭簧限位桿32用于對第一扭簧16限位。
[0051]手指近指節(jié)包括第三滑輪11、手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸28、手指近指節(jié)左支撐板21和手指近指節(jié)右支撐板22，第三滑輪11套放于手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸28上，手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸28兩端分別固接于手指近指節(jié)左支撐板21遠(yuǎn)端和手指近指節(jié)右支撐板22遠(yuǎn)端，另有手指掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸27兩端分別連接手指近指節(jié)的手指近指節(jié)左支撐板2近端和手指近指節(jié)右支撐板22近端。
[0052]手指近端指間關(guān)節(jié)包括第四滑輪12、第二扭簧17和手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸29，第四滑輪12和第二扭簧17套放于手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸29上。
[0053]手指中指節(jié)包括第五滑輪13、手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸30、手指中指節(jié)左支撐板23和手指中指節(jié)右支撐板24，第五滑輪13套放于手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸30上，手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸30兩端分別連接手指中指節(jié)左支撐板23和手指中指節(jié)右支撐板24之間，手指中指節(jié)左支撐板23和手指中指節(jié)右支撐板24下端插入手指近指節(jié)左支撐板21和手指近指節(jié)右支撐板22之間、套在手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸29上。
[0054]手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)包括第六滑輪14、第三扭簧18和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31，第六滑輪14和第三扭簧18套放于手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31上，手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31分別連接手指中指節(jié)左支撐板23遠(yuǎn)端和手指中指節(jié)右支撐板24遠(yuǎn)端。
[0055]手指遠(yuǎn)指節(jié)為一體成型的塊狀結(jié)構(gòu)，套放在手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31上。
[0056]手指掌指關(guān)節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)處的滑輪位置遠(yuǎn)近對應(yīng)，其作為關(guān)節(jié)滑輪起到驅(qū)動關(guān)節(jié)角的作用；手指掌指關(guān)節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)處的扭簧位置遠(yuǎn)近對應(yīng)，用于實現(xiàn)手指的伸展動作，具體地說，第一扭簧16用來實現(xiàn)近指節(jié)的伸展，第二扭簧17用來實現(xiàn)中指節(jié)的伸展，第三扭簧18用來實現(xiàn)遠(yuǎn)指節(jié)的伸展；扭簧的作用:1、避免彎曲過程中指節(jié)的顫動；2、避免整個手指在彎曲和伸直過程中運動的無序狀態(tài)。這種彈簧力不能太小，因為它們不僅要抵抗機(jī)械摩擦力，還要抵抗每個關(guān)節(jié)的自重?；唭?yōu)選尼龍材料，具有很好的耐磨性，而且密度很小。
[0057]手指近指節(jié)、手指中指節(jié)和手指遠(yuǎn)指節(jié)處的滑輪用于協(xié)助安裝食指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)；手指近指節(jié)、手指中指節(jié)和手指遠(yuǎn)指節(jié)處的旋轉(zhuǎn)軸一方面支撐滑輪，另一方面對其相鄰關(guān)節(jié)處的扭簧限位。
[0058](2)手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)
[0059]手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括張緊繩7、放松繩8、第一滑輪9、驅(qū)動繩15、指前節(jié)軸26、指前節(jié)左支撐板19和指前節(jié)右支撐板20。第一滑輪9套放于指前節(jié)軸26上，指前節(jié)軸26兩端分別連接指前節(jié)左支撐板19和指前節(jié)右支撐板20近端，掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸27兩端分別連接指前節(jié)左支撐板19遠(yuǎn)端和指前節(jié)右支撐板20遠(yuǎn)端,指前節(jié)左支撐板19近端和指前節(jié)右支撐板20近端還連接手掌；可見，指前節(jié)左支撐板19和指前節(jié)右支撐板20除了支撐作用，還用于連接食指與手掌。第一滑輪9表面開有三個線槽，分別放置張緊繩7、放松繩8和驅(qū)動繩15，張緊繩7依次交替纏繞于第一滑輪9、第二滑輪10、第三滑輪11、第四滑輪12、第五滑輪13和第六滑輪14，最后通過第一空心鋼球33固定在遠(yuǎn)指節(jié)25上；放松繩8相對張緊繩7反向依次交替纏繞于第一滑輪9、第二滑輪10、第三滑輪11、第四滑輪
12、第五滑輪13和第六滑輪14，最后通過第二空心鋼球34固定在遠(yuǎn)指節(jié)25上；張緊繩7和放松繩8協(xié)作模擬手指的肌腱，具體過程為:驅(qū)動繩15驅(qū)動第一滑輪9旋轉(zhuǎn)，第一滑輪9驅(qū)使張緊繩7張緊和放松繩8伸展，使得近指節(jié)、中指節(jié)和遠(yuǎn)指節(jié)分別繞第一近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸27、第一中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸29和遠(yuǎn)指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31彎曲，完成抓取動作；驅(qū)動繩15驅(qū)動第一滑輪9反向旋轉(zhuǎn)，第一滑輪9驅(qū)使張緊繩7伸展和放松繩8張緊，完成復(fù)位動作。因為張緊繩7和放松繩8的纏繞方式形成了一個閉環(huán)，兩個繩子的總長是一個常數(shù)，所以繩索永遠(yuǎn)不會跳出滑輪，這解決了鋼絲繩驅(qū)動設(shè)計上面鋼絲繩容易跳出滑輪的難題。這種結(jié)構(gòu)同樣能夠擴(kuò)展到不止3個指節(jié)的手指上。繩索選用CarlStahl的鋼絲繩，末端用配套的固定零件進(jìn)行固定。
[0060]為了防止手指在打開的時候每個關(guān)節(jié)過度伸展，在每個指節(jié)處設(shè)置機(jī)械限位結(jié)構(gòu)，圖4的局部放大圖A展示了該結(jié)構(gòu)，其利用手指各指節(jié)支撐板的邊沿凸臺實現(xiàn)了各個關(guān)節(jié)的機(jī)械限位，各個指節(jié)能夠向手心彎曲90° ,不能反向彎曲。
[0061](3)指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)
[0062]指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括兩個結(jié)構(gòu)相同的指間傳動模塊，其中一個用于食指和中指的驅(qū)動，另一個用于無名指和小指的驅(qū)動，均安放于手掌內(nèi)。
[0063]參見圖5和圖6，指間傳動模塊包括輸出軸為絲桿的手指驅(qū)動電機(jī)41、絲桿螺母47、第一直線導(dǎo)軌44、第一滑塊46、第七滑輪50、第一傳動繩64、第一導(dǎo)向輪組70和拉簧62。直線電機(jī)41的輸出軸為絲桿，通過絲桿螺母機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為絲桿螺母的直線運動，絲桿螺母47推動第一滑塊46在第一導(dǎo)軌44上直線運動；第一滑塊46內(nèi)設(shè)有第七滑輪50，第七滑輪50上纏繞有第一傳動繩64，第一傳動繩64通過導(dǎo)向輪組70連接兩根受控手指的驅(qū)動繩15，第一滑輪50作為動滑輪，通過傳動繩64帶動兩根驅(qū)動繩。導(dǎo)向輪組70在這里用于導(dǎo)向傳動繩以便連接兩手指的驅(qū)動繩。另設(shè)有第一拉簧62，連接滑塊46，幫助滑塊復(fù)位。手指驅(qū)動電機(jī)41可采用步進(jìn)電機(jī)。
[0064]如果任意手指在外力的作用下被動彎曲，那么繩索將被放松，然后從導(dǎo)向輪上脫落。那么傳動系統(tǒng)將被破壞，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)能夠有效保證繩索始終保持在滑輪上。以下分析手指驅(qū)動電機(jī)可能出現(xiàn)的兩種情況:
[0065]1、主動情況:當(dāng)手指驅(qū)動電機(jī)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，它通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動絲桿螺母47向下直線移動。絲桿螺母47拉動第一滑塊46和第七滑輪50同時向下直線運動，通過第七滑輪50上的第一傳動繩64帶動食指2和中指3彎曲；
[0066]2、被動情況:當(dāng)食指2或中指3在外力作用下被彎曲時，手指驅(qū)動電機(jī)沒有發(fā)生旋轉(zhuǎn)，電機(jī)輸出軸靜止，絲桿螺母47靜止；第一傳動繩64會隨食指2和中指3的彎曲而放松，此時第一拉簧62吸收了食指2和中指3被動彎曲導(dǎo)致傳動繩64增加的長度，同時第一滑塊46和絲桿螺母47相互分離。此機(jī)構(gòu)也可叫做分離滑塊機(jī)構(gòu)，在第一滑塊46和絲桿螺母47之間加上薄片式力傳感器，就可以測量出電機(jī)驅(qū)動力。
[0067](4)拇指本體
[0068]如圖7所示，所述拇指本體由近及遠(yuǎn)依次包括拇指近指節(jié)80、拇指中指節(jié)81和拇指遠(yuǎn)指節(jié)82 ；
[0069]如圖8、 圖11所示，所述拇指近指節(jié)80包括拇指基座85、拇指近指節(jié)左支撐板123、拇指近指節(jié)右支撐板124、第八滑輪125、第四扭簧126和拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸127，第八滑輪125和第四扭簧126套放于拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸127上，拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸127固定于拇指近指節(jié)左支撐板123和拇指近指節(jié)右支撐板124之間，拇指近指節(jié)左支撐板123和拇指近指節(jié)右支撐板124下端固定于拇指基座85上。
[0070]所述姆指中指節(jié)6包括姆指中指節(jié)左支撐板128、姆指中指節(jié)右支撐板129、弟九滑輪130、第五扭簧131和拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸132，第九滑輪130和第五扭簧131套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸132上，拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸132固定于拇指中指節(jié)左支撐板128和拇指中指節(jié)右支撐板129之間，姆指中指節(jié)左支撐板128和姆指中指節(jié)右支撐板129下端插入姆指近指節(jié)左支撐板123和拇指近指節(jié)右支撐板124之間、套在拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸127上。第四扭簧126和第五扭簧131用來恢復(fù)拇指的初始位置。
[0071]所述拇指遠(yuǎn)指節(jié)82包括拇指遠(yuǎn)指套133、拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板134和拇指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板135,拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板134和拇指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板135分別固接于拇指遠(yuǎn)指套133下端左右兩側(cè),拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板134和遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板135下端插入拇指中指節(jié)左支撐板128和拇指中指節(jié)右支撐板129之間、套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上。
[0072](5)拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)
[0073]如圖9所示，拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括第二傳動繩108和導(dǎo)向輪96。第二傳動繩108的一端連接曲柄滑塊組件的第二滑塊105，另一端經(jīng)導(dǎo)向輪96導(dǎo)向后依次交替纏繞拇指內(nèi)的第八滑輪125和第九滑輪130，再連接拇指遠(yuǎn)指套133。所述拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)中，用第二傳動繩108來傳遞第二滑塊105的動力給拇指，第二滑塊105向右沿著曲柄滑塊組件的第二直線導(dǎo)軌107做直線運動，將動力傳遞給第二傳動繩108，然后通過第二傳動繩108將動力傳遞給姆指中指節(jié)81和姆指遠(yuǎn)指節(jié)82,姆指近指節(jié)左支撐板123和姆指近指節(jié)右支撐板124是固定在姆指基座85上的，所以姆指近指節(jié)80是不能彎曲的，姆指中指節(jié)81和姆指遠(yuǎn)指節(jié)82可分別繞拇指近 指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸127和拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸132彎曲。
[0074](6)拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)
[0075]如圖7所示，拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)79包括拇指基座85、拇指驅(qū)動電機(jī)77、拇指減速器78、槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件。所述拇指驅(qū)動電機(jī)77和減速器78固定在手掌底板76上，拇指驅(qū)動電機(jī)77和減速器78連接，減速器78與槽輪組件連接。拇指驅(qū)動電機(jī)77可采用伺服電機(jī)。
[0076]如圖10所示，槽輪組件包括主動撥盤93、曲柄97、從動槽輪111和圓銷101，主動撥盤93為中部具有環(huán)形凸臺94的圓筒，環(huán)形凸臺94具有圓弧形缺口，環(huán)形凸臺94 一側(cè)的圓筒伸入拇指基座85的內(nèi)孔；曲柄97上具有中心孔98及其左右兩側(cè)的左端孔99、右端孔100，曲柄97的中心孔98套于主動撥盤93的環(huán)形凸臺94另一側(cè)圓筒并和主動撥盤93環(huán)形凸臺94固連，曲柄97的右端孔100和圓銷101的一端螺紋連接；從動槽輪111具有軸孔112和開口的徑向直槽113，從動槽輪111上相應(yīng)軸孔112位置具有圓筒形凸臺114，從動槽輪111邊緣分別具有關(guān)于徑向直槽113對稱的左鎖止弧115和右鎖止弧116，從動槽輪111連接齒輪組件。在拇指驅(qū)動電機(jī)帶動下，主動撥盤93作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動時，當(dāng)主動撥盤上的圓銷101未進(jìn)入從動槽輪111的直槽113時，從動槽輪111因其內(nèi)凹的左鎖止弧115鎖住而靜止；當(dāng)圓銷101進(jìn)入徑向直槽113時，左鎖止弧和主動撥盤93的凸臺128脫開，減速器78的動力，通過緊定螺釘95傳給主動撥盤93，從動槽輪111在圓銷101的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。
[0077]如圖11所示,齒輪組件包括主動齒輪119和從動齒輪89,主動齒輪119與從動槽輪111同軸連接，從動齒輪89固連拇指基座85。從動槽輪111將動力傳給與其同軸的主動齒輪119，通過齒輪嚙合傳遞給從動齒輪89，最后輸出給拇指基座85，完成拇指的內(nèi)收外擺動作。
[0078]如圖10所示，曲柄滑塊組件包括曲柄97 (與槽輪組件的曲柄97為同一部件)、連桿103、第二滑塊105和第二直線導(dǎo)軌107，曲柄97遠(yuǎn)離圓銷的一端連接連桿103的一端，連桿103的另一端連接位于第二直線導(dǎo)軌107上的第二滑塊105，第二滑塊105連接拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩108的一端。曲柄連桿機(jī)構(gòu)把電機(jī)經(jīng)過減速器78產(chǎn)生的主動撥盤93的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊105沿直線導(dǎo)軌的直線運動，帶動拇指完成彎曲動作。下面給出一個具體的較佳實施方式實例，曲柄97的右端孔100和圓銷101螺紋連接，曲柄97的左端孔99通過銷軸102與連桿103 —端轉(zhuǎn)動連接，連桿103另一端通過圓珠滾子軸承轉(zhuǎn)動連接滑塊凸臺104，滑塊凸臺104和第二滑塊105固連；第二滑塊105通過直線軸承106和直線導(dǎo)軌107滑動配合，第二滑塊105上具有用于穿過第二傳動繩108的通孔，第二直線導(dǎo)軌107兩端分別通過左支撐座109和右支撐座110固定在拇指基座85的拇指底板88上連桿103兩端分別和曲柄97和滑塊凸臺10`4形`成轉(zhuǎn)動副，轉(zhuǎn)動軸分別是銷軸102和滑塊凸臺104。
【權(quán)利要求】
1.一種假肢手，包括手掌、食指、中指、無名指、小指、姆指；食指、中指、無名指和小指結(jié)構(gòu)相同，統(tǒng)一采用手指表示，手指由手指本體和手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，拇指由拇指本體和拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，手掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于， 手指本體由近及遠(yuǎn)依次包括手指掌指關(guān)節(jié)、 手指近指節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)、手指中指節(jié)、手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)指節(jié)； 手指掌指關(guān)節(jié)包括第二滑輪(10)、第一扭簧(16)、掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(27)和第一扭簧限位桿(32)，第二滑輪(10)和第一扭簧(16)套放于掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(27)上，第一扭簧限位桿(32)用于對第一扭簧(16)限位； 手指近指節(jié)包括第三滑輪(11)、手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(28)、手指近指節(jié)左支撐板(21)和手指近指節(jié)右支撐板(22 )，第三滑輪(11)套放于手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(28 )上，手指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(28)兩端分別連接手指近指節(jié)左支撐板(21)遠(yuǎn)端和手指近指節(jié)右支撐板(22)遠(yuǎn)端，另有手指掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(27)兩端分別連接手指近指節(jié)的手指近指節(jié)左支撐板(2)近端和手指近指節(jié)右支撐板(22)近端； 手指近端指間關(guān)節(jié)包括第四滑輪(12)、第二扭簧(17)和手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(29)，第四滑輪(12)和第二扭簧(17)套放于手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(29)上； 手指中指節(jié)包括第五滑輪(13)、手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(30)、手指中指節(jié)左支撐板(23)和手指中指節(jié)右支撐板(24)，第五滑輪(13)套放于手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(30)上，手指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(30)兩端分別連接手指中指節(jié)左支撐板(23)和手指中指節(jié)右支撐板(24)之間，手指中指節(jié)左支撐板(23)和手指中指節(jié)右支撐板(24)近端插入手指近指節(jié)左支撐板(21)遠(yuǎn)端和手指近指節(jié)右支撐板(22)遠(yuǎn)端之間、套在手指近端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(29)上； 手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)包括第六滑輪(14)、第三扭簧(18)和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(31)，第六滑輪(14)和第三扭簧(18)套放于手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(31)上，手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(31)分別連接手指中指節(jié)左支撐板(23)遠(yuǎn)端和手指中指節(jié)右支撐板(24)遠(yuǎn)端; 手指遠(yuǎn)指節(jié)為一體成型的塊狀結(jié)構(gòu)，套放在手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(31)； 上述手指掌指關(guān)節(jié)、手指近端指間關(guān)節(jié)和手指遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)處的滑輪位置遠(yuǎn)近對應(yīng)、扭簧位置遠(yuǎn)近對應(yīng)； 手指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括張緊繩(7)、放松繩(8)、第一滑輪(9)、驅(qū)動繩(15)、指前節(jié)軸(26)、指前節(jié)左支撐板(19)和指前節(jié)右支撐板(20);第一滑輪(9)套放于指前節(jié)軸(26)上，指前節(jié)軸(26)兩端分別連接指前節(jié)左支撐板(19)和指前節(jié)右支撐板(20)近端，掌指關(guān)節(jié)的掌指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(27)兩端分別連接指前節(jié)左支撐板(19)遠(yuǎn)端和指前節(jié)右支撐板(20)遠(yuǎn)端，指前節(jié)左支撐板(19)近端和指前節(jié)右支撐板(20)近端還連接手掌；第一滑輪(9)表面開有三個線槽，分別放置張緊繩(7)、放松繩(8)和驅(qū)動繩(15)，張緊繩(7)和放松繩(8)對稱地依次交替纏繞于第一~六滑輪(9)~(14)，最后固定于手指遠(yuǎn)指節(jié)(25)上；驅(qū)動繩(15)用于驅(qū)動第一滑輪(9)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)使張緊繩(7)張緊和放松繩(8)伸展，使得近指節(jié)、中指節(jié)和遠(yuǎn)指節(jié)分別繞第一近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(27)、第一中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(29)和遠(yuǎn)指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(31)彎曲，完成抓取動作；驅(qū)動繩(15)還用于驅(qū)動第一滑輪(9)反向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)使張緊繩(7)伸展和放松繩(8)張緊，完成復(fù)位動作； 指間驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括兩個結(jié)構(gòu)相同的指間傳動模塊，其中一個連接食指和中指的驅(qū)動繩(15)，用于食指和中指的驅(qū)動，另一個連接無名指和小指的驅(qū)動繩(15)，用于無名指和小指的驅(qū)動； 拇指本體由近及遠(yuǎn)依次包括拇指近指節(jié)(80)、拇指中指節(jié)(81)和拇指遠(yuǎn)指節(jié)(82)；姆指近指節(jié)(80)包括姆指基座(85)、姆指近指節(jié)左支撐板(123)、姆指近指節(jié)右支撐板(124)、第八滑輪(125)、第四扭簧(126)和拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(127)，第八滑輪(125)和第四扭簧(126)套放于拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(127)上，拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(127)兩端分別連接拇指近指節(jié)左支撐板(123)和拇指近指節(jié)右支撐板(124)，拇指近指節(jié)左支撐板(123)和拇指近指節(jié)右支撐板(124)下端固定于拇指基座(85)上，拇指基座(85)通過軸承與手掌轉(zhuǎn)動連接； 姆指中指節(jié)(6)包括姆指中指節(jié)左支撐板(128)、姆指中指節(jié)右支撐板(129)、弟九滑輪(130)、第五扭簧(131)和拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(132)，第九滑輪(130)和第五扭簧(131)套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(132)上，拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(132)固定于拇指中指節(jié)左支撐板(128)和姆指中指節(jié)右支撐板(129)之間，姆指中指節(jié)左支撐板(128)和姆指中指節(jié)右支撐板(129)下端插入拇指近指節(jié)左支撐板(123)和拇指近指節(jié)右支撐板(124)之間、套在拇指近指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸(127)上； 姆指遠(yuǎn)指節(jié)(82)包括姆指遠(yuǎn)指套(133)、姆指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板(134)和姆指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板(135),拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板(134)和拇指遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板(135)分別固接于拇指遠(yuǎn)指套(133 )下端左右兩側(cè)，拇指遠(yuǎn)指節(jié)左支撐板(134)和遠(yuǎn)指節(jié)右支撐板(135)下端插入拇指中指節(jié)左支撐板(128)和拇指中指節(jié)右支撐板(129)之間、套在拇指中指節(jié)旋轉(zhuǎn)軸上；拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)包括第二傳動繩(108)和導(dǎo)向輪(96)。第二傳動繩(108)的一端連接曲柄滑塊組件的第二滑塊(105)，另一端經(jīng)導(dǎo)向輪(96)導(dǎo)向后依次交替纏繞拇指內(nèi)的第八滑輪(125)和第九滑輪(130)，再連接拇指遠(yuǎn)指套(133);第二滑塊(105)帶動第二傳動繩(108)張緊和伸展，完成拇指彎曲動作； 拇指驅(qū)動機(jī)構(gòu)(79)包括拇指驅(qū)動電機(jī)(77)、拇指減速器(78)、槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件；拇指驅(qū)動電機(jī)(77)和減速器(78)固定于手掌，拇指驅(qū)動電機(jī)(77)連接減速器(78)連接，減速器(78)連接槽輪組件連接，槽輪組件分別連接齒輪組件和曲柄滑塊組件，齒輪組件連接拇指基座(85)，曲柄滑塊組件連接拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩(108)；拇指驅(qū)動電機(jī)(77)輸出的動力經(jīng)過減速器(78)后傳送給槽輪組件，槽輪組件再通過齒輪組件將動力傳送給拇指基座，完成拇指的內(nèi)收外擺動作；槽輪組件還用于通過曲柄滑塊組件將動力傳送給姆指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的弟~.傳動繩(108),驅(qū)使姆指完成彎曲動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠驅(qū)動假肢手，其特征在于，所述指間傳動模塊包括輸出軸為絲桿的手指驅(qū)動電機(jī)(41)、絲桿螺母(47)、第一直線導(dǎo)軌(44)、第一滑塊(46)、第七滑輪(50)、第一傳動繩(64)、第一導(dǎo)向輪組(70)和拉簧(62);直線電機(jī)(41)的絲桿連接絲桿螺母(47)，絲桿螺母(47)推動第一滑塊(46)在第一導(dǎo)軌(44)上直線運動；第一滑塊(46)內(nèi)部設(shè)有第七滑輪(50 )，第七滑輪(50 )上纏繞有第一傳動繩(64 )，第一傳動繩(64 )通過導(dǎo)向輪組(70)導(dǎo)向連接兩根受控手指的驅(qū)動繩(15);另設(shè)有第一拉簧(62)，連接滑塊(46)，用于幫助滑塊復(fù)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的欠驅(qū)動假肢手，其特征在于，所述槽輪組件包括主動撥盤(93)、曲柄(97)、從動槽輪(111)和圓銷(101)，主動撥盤(93)為中部具有環(huán)形凸臺(94)的圓筒，環(huán)形凸臺(94)具有圓弧形缺口，環(huán)形凸臺(94) 一側(cè)的圓筒伸入拇指基座(85)的內(nèi)孔；曲柄(97)上具有中心孔(98)及其左右兩側(cè)的左端孔(99)、右端孔(100)，曲柄(97)的中心孔(98)套于主動撥盤(93)的環(huán)形凸臺(94)另一側(cè)圓筒并和主動撥盤(93)環(huán)形凸臺(94)固連，曲柄(97)的右端孔(100)和圓銷(101)的一端螺紋連接；從動槽輪(111)具有軸孔(112)和開口的徑向直槽(113)，從動槽輪(111)上相應(yīng)軸孔(112)位置具有圓筒形凸臺(114 )，從動槽輪(111)邊緣分別具有關(guān)于徑向直槽(113 )對稱的左鎖止弧(115 )和右鎖止弧(116)，從動槽輪(111)連接齒輪組件；在拇指驅(qū)動電機(jī)帶動下，主動撥盤(93)作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)主動撥盤上的圓銷(101)未進(jìn)入從動槽輪(111)的直槽(113)時，從動槽輪(111)因其內(nèi)凹的左鎖止弧(115)鎖住而靜止；當(dāng)圓銷(101)進(jìn)入徑向直槽(113)時，左鎖止弧和主動撥盤(93)的凸臺(128)脫開，減速器(78)的動力傳給主動撥盤(93)，從動槽輪(111)在圓銷(101)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的欠驅(qū)動假肢手，其特征在于，所述齒輪組件包括主動齒輪(119)和從動齒輪(89)，主動齒輪(119)與從動槽輪(111)同軸連接，從動齒輪(89)固連拇指基座(85)，從動槽輪(111)將動力傳給與其同軸的主動齒輪(119)，通過齒輪嚙合傳遞給從動齒輪(89)，最后輸出給拇指基座(85)，完成拇指的內(nèi)收外擺動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的欠驅(qū)動假肢手，其特征在于，曲柄滑塊組件包括連桿(103)、第二滑塊(105)、第二直線導(dǎo)軌(107)和槽輪組件的曲柄(97)，曲柄(97)遠(yuǎn)離圓銷的一端連接連桿(103)的一端，連桿(103)的另一端連接位于第二直線導(dǎo)軌(107)上的第二滑塊(105)，第二滑塊(105)連接拇指內(nèi)傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動繩(108)的一端；曲柄(97)將電機(jī)經(jīng)過減速器(78)產(chǎn)生的主動撥盤(93)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊(105)沿直線導(dǎo)軌的直線運動，帶動拇指完成彎曲動作。`
【文檔編號】A61F2/70GK103565562SQ201310335089
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】熊蔡華, 賀磊, 毛镠, 張喬飛 申請人:華中科技大學(xué)