一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，包括通過螺釘相接合的掌背和掌面，由所述于掌背的凹槽和掌面的挖空部合圍而成的空腔內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)手指動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括4個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元含有減速器、直流電機(jī)和編碼器，全部安裝手手掌內(nèi)，為整個(gè)仿人型肌電假手提供動(dòng)力，分別驅(qū)動(dòng)假手的4個(gè)自由度，包括拇指向掌心的旋轉(zhuǎn)、拇指的屈伸、食指的屈伸以及中指、無名指和小指的耦合屈伸。本發(fā)明的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)能夠使得假手實(shí)現(xiàn)八個(gè)能滿足日常生活需要的手勢(shì)，包括圓柱抓取、勾取、側(cè)邊捏取、指向、放松、球形抓取、三指捏取和兩指捏取，體積小、重量輕，且具有適當(dāng)?shù)牟僮鞴δ堋?br> 【專利說明】一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及手部假肢【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及基于肌電信號(hào)原理設(shè)計(jì)的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]肌電假手是由人體肌肉電信號(hào)進(jìn)行控制的仿人型假手，其外形更加美觀，功能更加完善。肌電信號(hào)來源于使用者肌肉自主收縮時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)。這種假手利用安裝在殘余手臂肌肉表面的電極所采集的電信號(hào)來控制電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)假手的運(yùn)動(dòng)。但是肌電假手的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且維護(hù)成本高。
[0003]根據(jù)假手的功能性，可將常見的商業(yè)型假手分為裝飾性假手、索控式假手和肌電假手。裝飾假手以仿人手的美觀外形為主，是為了彌補(bǔ)人肢體外觀的缺陷所設(shè)計(jì)的，僅起到幫助使用者恢復(fù)自然外表以及平衡身體的作用。顯然，裝飾性假手并不能實(shí)現(xiàn)人手的動(dòng)作功能，也不能對(duì)它進(jìn)行控制。索控假手又稱為身體驅(qū)動(dòng)型假手，是一種具有人手外形和基本功能的常用假手。索控假手主要由使用者通過肩膀或上臂等殘余肢體的運(yùn)動(dòng)來拉動(dòng)繩索進(jìn)而控制假手的運(yùn)動(dòng)。這種假手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低，經(jīng)久耐用，能在潮濕、多塵等條件惡劣的環(huán)境下使用。因?yàn)檫@種假手是通過使用者自身的力量來進(jìn)行控制的，所以其具有一定的可控性。但是索控假手的缺點(diǎn)也非常明顯，由于受到自由度的限制，其功能比較單一，而且索控假手的控制方式并不直觀，不符合正常的人體神經(jīng)控制通路，所以這種假手的控制和操作都不方便。
[0004]理想的假手應(yīng)該在功能和外形上與人手一樣。假手要能夠替代人手的感覺和運(yùn)動(dòng)功能，完成一定的人手操作任務(wù)，而且還需要在外觀上與人手相似。但是目前現(xiàn)有的各種商業(yè)假手還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)理想的要求，在生活中大部分只能是充當(dāng)裝飾型假手的角色。人體的上肢一共有27個(gè)自由度，其中手指的部分就有21個(gè)自由度。目前的研究水平還做不到具有21個(gè)自由度的假手。美國(guó)和日本的實(shí)驗(yàn)研究型假手具有7到11個(gè)自由度，但是當(dāng)前臨床所使用的假手最多是三個(gè)自由度，只能完成人手功能最常用的6個(gè)動(dòng)作，分別是指伸、指屈、旋前、旋后、腕伸、腕屈。
[0005]目前科研人員對(duì)假手作了很多研究，但是實(shí)際上大部分的假手仍然是處在實(shí)驗(yàn)的階段，離商業(yè)化和實(shí)用化還有很大的一段差距。當(dāng)前性能比較完善的商業(yè)化假手仍然只是單自由度、開環(huán)控制系統(tǒng)的肌電假手。與國(guó)外相比，我國(guó)在假手方面的研究還有較大的差距，在這一領(lǐng)域進(jìn)行研究和開發(fā)的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)相對(duì)較少，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)比較落后。國(guó)內(nèi)假手的生產(chǎn)廠家和康復(fù)中心目前的產(chǎn)品以裝飾假手和機(jī)械牽引假手為主，所以開發(fā)和研制肌電假手有著廣泛的應(yīng)用前景和社會(huì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的基于肌電信號(hào)原理設(shè)計(jì)的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，為殘疾人提供類似人手外形、體積小、重量輕并且具有適當(dāng)操作功能的肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)。
[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，包括通過螺釘相接合的掌背和掌面，由所述于掌背的凹槽和掌面的挖空部合圍而成的空腔內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)手指動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括依次平行地嵌固在掌背的各個(gè)凹槽內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)拇指屈伸自由度的第一驅(qū)動(dòng)單元、用于驅(qū)動(dòng)中指、無名指和小指耦合屈伸自由度的第二驅(qū)動(dòng)單元、用于驅(qū)動(dòng)拇指向掌心旋轉(zhuǎn)自由度的第三驅(qū)動(dòng)單元、用于驅(qū)動(dòng)食指屈伸自由度的第四驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元的輸出端通過相嚙合的第一圓柱直齒輪組與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背上的第一輸出軸相連接，所述第一輸出軸與位于掌背后端的滑輪相連接，所述滑輪與束縛在掌背和掌面之間的驅(qū)動(dòng)鍵槽內(nèi)的繩狀驅(qū)動(dòng)鍵相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)單元的輸出端通過相嚙合的第一錐齒輪組與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背上的第一中間軸相連接，所述第一中間軸通過相嚙合的第二圓柱直齒輪組與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背前端的第二輸出軸相連接；所述第三驅(qū)動(dòng)單元的輸出端通過依次嚙合的主動(dòng)圓柱直齒輪、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪及從動(dòng)圓柱直齒輪與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于掌背右側(cè)的第四輸出軸相連接；所述第四驅(qū)動(dòng)單元的輸出端通過相嚙合的第二錐齒輪組與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背上的第二中間軸相連接，所述第二中間軸通過相嚙合的第三圓柱直齒輪組與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背前端的第三輸出軸相連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、第三驅(qū)動(dòng)單元、第四驅(qū)動(dòng)單元均包括直流電機(jī)、與直流電機(jī)輸出端相連接的減速器、與直流電機(jī)電路連接的編碼器。
[0009]進(jìn)一步地，還包括電機(jī)架，所述電機(jī)架壓蓋于第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、第三驅(qū)動(dòng)單元、第四驅(qū)動(dòng)單元上，并通過螺釘固定在掌背的凹槽內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一圓柱直齒輪組的傳動(dòng)比為26:10。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一錐齒輪組的傳動(dòng)比為1:1，所述第二圓柱直齒輪組的傳動(dòng)比為26:10。
[0012]進(jìn)一步地，所述的主動(dòng)圓柱直齒輪、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪及從動(dòng)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比依次為1:1、26:10、1:1。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二錐齒輪組的傳動(dòng)比為1:1，所述第三圓柱直齒輪組的傳動(dòng)比為26:10。
[0014]進(jìn)一步地，所述掌背、掌面、電機(jī)架和滑輪均由鋁合金制成。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一輸出軸、第二輸出軸、第一中間軸、第二中間軸、第三輸出軸、第四輸出軸均由45號(hào)鋼制成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)能夠使得假手實(shí)現(xiàn)八個(gè)能滿足日常生活需要的手勢(shì)，包括圓柱抓取、勾取、側(cè)邊捏取、指向、放松、球形抓取、三指捏取和兩指捏取，且通過傳動(dòng)比設(shè)置實(shí)現(xiàn)假手動(dòng)作速度合理易控制。整個(gè)假手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過緊密的安排，安裝在手掌內(nèi)部有限的空間里，使得假手體積小、重量輕，且具有適當(dāng)?shù)牟僮鞴δ堋?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)的爆炸示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)去掉掌面后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)掌背的主視示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)掌背的立體示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)掌面的主視示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明所涉及的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)掌面的立體示意圖。
[0024]圖中所示為:1_掌面；2掌背；3_驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；4_凹槽；5_挖空部；6_滑輪；7_第一輸出軸；8_第一圓柱直齒輪組；9_電機(jī)架；10_第一驅(qū)動(dòng)單元；11_第二驅(qū)動(dòng)單元；12_第一錐齒輪組；13_第二圓柱直齒輪組；14_第二輸出軸；15_第一中間軸；16_第二中間軸；17-第三輸出軸；18_第三圓柱直齒輪組；19_第二錐齒輪組；20_第四輸出軸；21_第三驅(qū)動(dòng)單元；22_第四驅(qū)動(dòng)單元；23_主動(dòng)圓柱直齒輪；24_過渡圓柱直齒輪；25_從動(dòng)圓柱直齒輪；26-驅(qū)動(dòng)鍵槽。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的發(fā)明目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0026]如圖1至圖3所示，一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，包括通過螺釘相接合的掌背2和掌面1，由所述于掌背2的凹槽4和掌面I的挖空部5合圍而成的空腔內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)手指動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3包括依次平行地嵌固在掌背2的各個(gè)凹槽4內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)拇指屈伸自由度的第一驅(qū)動(dòng)單元10、用于驅(qū)動(dòng)中指、無名指和小指耦合屈伸自由度的第二驅(qū)動(dòng)單元11、用于驅(qū)動(dòng)拇指向掌心旋轉(zhuǎn)自由度的第三驅(qū)動(dòng)單21元、用于驅(qū)動(dòng)食指屈伸自由度的第四驅(qū)動(dòng)單元22，所述第一驅(qū)動(dòng)單元10的輸出端通過相嚙合的第一圓柱直齒輪組8與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背2上的第一輸出軸7相連接，所述第一輸出軸7與位于掌背2后端的滑輪6相連接，所述滑輪6與束縛在掌背2和掌面I之間的驅(qū)動(dòng)鍵槽26內(nèi)的繩狀驅(qū)動(dòng)鍵相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)單元11的輸出端通過相嚙合的第一錐齒輪組12與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背2上的第一中間軸15相連接，所述第一中間軸15通過相嚙合的第二圓柱直齒輪組13與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背2前端的第二輸出軸14相連接；所述第三驅(qū)動(dòng)單元21的輸出端通過依次嚙合的主動(dòng)圓柱直齒輪23、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪24及從動(dòng)圓柱直齒輪25與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于掌背2右側(cè)的第四輸出軸20相連接；所述第四驅(qū)動(dòng)單元22的輸出端通過相嚙合的第二錐齒輪組19與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背2上的第二中間軸16相連接，所述第二中間軸16通過相嚙合的第三圓柱直齒輪組18與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背2前端的第三輸出軸17相連接。
[0027]所述第一驅(qū)動(dòng)單元10、第二驅(qū)動(dòng)單元11、第三驅(qū)動(dòng)單21元、第四驅(qū)動(dòng)單元22均包括直流電機(jī)、與直流電機(jī)輸出端相連接的減速器、與直流電機(jī)電路連接的編碼器。還包括電機(jī)架9，所述電機(jī)架9壓蓋于第一驅(qū)動(dòng)單元10、第二驅(qū)動(dòng)單元11、第三驅(qū)動(dòng)單21元、第四驅(qū)動(dòng)單元22上，并通過螺釘固定在掌背2的凹槽4內(nèi)。
[0028]所述第一圓柱直齒輪組8的傳動(dòng)比為26:10。所述第一錐齒輪組12的傳動(dòng)比為1:1，所述第二圓柱直齒輪組13的傳動(dòng)比為26:10。所述的主動(dòng)圓柱直齒輪23、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪24及從動(dòng)圓柱直齒輪25的傳動(dòng)比依次為1:1、26:10、1:1。所述第二錐齒輪組19的傳動(dòng)比為1:1，所述第三圓柱直齒輪組18的傳動(dòng)比為26:10。
[0029]所述掌背2、掌面1、電機(jī)架9和滑輪6均由鋁合金制成。所述第一輸出軸7、第二輸出軸14、第一中間軸15、第二中間軸16、第三輸出軸17、第四輸出軸20均由45號(hào)鋼制成。
[0030]如圖4至7所示，掌背2和掌面I通過螺釘連接，掌背2內(nèi)有凹槽4，用于安裝各個(gè)部件，掌面I內(nèi)部挖空部5，并與所述掌背2連接固定各個(gè)軸承。
[0031]上述仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3緊密安裝在肌電假手的手掌內(nèi)，通過2個(gè)電機(jī)架9用螺釘固定在掌背2的凹槽4上，為整個(gè)仿人型肌電假手提供動(dòng)力。
[0032]本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括4個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元選用組合驅(qū)動(dòng)裝置，長(zhǎng)度是68mm,直徑是13mm，額定扭矩是410mNm，額定轉(zhuǎn)速是36rpm。其中包含有減速箱，電機(jī)和編碼器三部分。電機(jī)是石墨電刷直流電機(jī)，配備了高功率永磁鐵，核心部件是無鐵芯轉(zhuǎn)子，直徑是13mm，額定功率是3W，額定電壓是12V，空載速度是13300rpm，額定轉(zhuǎn)矩最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩是
2.3mNm。減速器是精密斜齒輪和行星齒輪齒輪箱，齒輪箱在出廠前與目標(biāo)電機(jī)直接匹配，電機(jī)主動(dòng)輪作為一級(jí)減速的輸入齒輪并與電機(jī)軸固定連接，直徑是13mm，減速比是275:1，轉(zhuǎn)矩是0.3Nm。編碼器是脈沖相對(duì)編碼器，分辨率是256脈沖/轉(zhuǎn)，通道數(shù)量是2個(gè)，帶有線路驅(qū)動(dòng)器。
[0033]上述仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)中，4個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別驅(qū)動(dòng)假手的4個(gè)自由度，包括拇指向掌心的旋轉(zhuǎn)、拇指的屈伸、食指的屈伸以及中指、無名指和小指的耦合屈伸。
[0034]參考圖3所示，驅(qū)動(dòng)拇指屈伸自由度的第一驅(qū)動(dòng)單元10，其為一級(jí)齒輪傳動(dòng)，第一級(jí)齒輪傳動(dòng)為相哨合的第一圓柱直齒輪組8,傳動(dòng)比為26:10,輸出的滑輪6安裝在第一輸出軸7上，驅(qū)動(dòng)的繩狀驅(qū)動(dòng)鍵安裝在滑輪6上，通過輸出滑輪6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)拇指屈伸的腱驅(qū)動(dòng)。
[0035]參考圖3所示，驅(qū)動(dòng)中指、無名指和小指耦合屈伸自由度的第二驅(qū)動(dòng)單元11，其為二級(jí)齒輪傳送，第一級(jí)齒輪傳動(dòng)為相嚙合的第一錐齒輪組12,傳動(dòng)比為1:1,第二級(jí)齒輪傳動(dòng)為相嚙合的第二圓柱直齒輪組13，傳動(dòng)比為26:10，輸出為第二輸出軸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過第二輸出軸14耦合中指、無名指和小指的屈伸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)1:1的傳動(dòng)。
[0036]參考圖3所示，驅(qū)動(dòng)拇指向掌心旋轉(zhuǎn)自由度的第三驅(qū)動(dòng)單元21，其為三級(jí)齒輪傳動(dòng)，第一級(jí)齒輪傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1: 1，第二級(jí)齒輪傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為26:10，第三級(jí)齒輪傳動(dòng)為圓柱直齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1:1，輸出為第四輸出軸20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)拇指向掌心的旋轉(zhuǎn)。
[0037]參考圖3所示，驅(qū)動(dòng)食指屈伸自由度的第四驅(qū)動(dòng)單元22，其為二級(jí)齒輪傳送，第一級(jí)齒輪傳動(dòng)為相嚙合的第二錐齒輪組19,傳動(dòng)比為1:1,第二級(jí)齒輪傳動(dòng)為相嚙合的圓柱直齒輪組18，傳動(dòng)比為26:10，輸出為第三輸出軸17的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)食指的屈伸。
[0038]本實(shí)施例的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括兩個(gè)基本的部分，其中一個(gè)部分是肌電信號(hào)采集、分析和處理，包括特征提取和模式識(shí)別兩個(gè)功能；另外一部分是信號(hào)輸出以及對(duì)肌電假手的手指進(jìn)行動(dòng)作控制。系統(tǒng)的構(gòu)建首先建立計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和肌電假手之間的通訊，四者之間按實(shí)際要求連線并接上電源。然后通過軟件分別依次進(jìn)行通信配置、系統(tǒng)配置、電機(jī)參數(shù)配置和控制調(diào)試等一系列設(shè)定。最后對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行控制編程。
[0039]該仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)通過緊密的安排將整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3安裝在手掌內(nèi)部有限的空間里，使得整個(gè)假手更輕巧靈活，并且能實(shí)現(xiàn)假手包括圓柱抓取、勾取、側(cè)邊捏取、指向、放松、球形抓取、三指捏取和兩指捏取等的功能，能夠滿足殘疾人日常生活的基本需要。
[0040]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，包括通過螺釘相接合的掌背(2)和掌面(1)，由所述于掌背(2)的凹槽(4)和掌面(I)的挖空部(5)合圍而成的空腔內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)手指動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)，其特征在于: 所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)包括依次平行地嵌固在掌背(2)的各個(gè)凹槽(4)內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)拇指屈伸自由度的第一驅(qū)動(dòng)單元(10)、用于驅(qū)動(dòng)中指、無名指和小指耦合屈伸自由度的第二驅(qū)動(dòng)單元(11)、用于驅(qū)動(dòng)拇指向掌心旋轉(zhuǎn)自由度的第三驅(qū)動(dòng)單(21)元、用于驅(qū)動(dòng)食指屈伸自由度的第四驅(qū)動(dòng)單元(22)，所述第一驅(qū)動(dòng)單元(10)的輸出端通過相嚙合的第一圓柱直齒輪組(8)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背(2)上的第一輸出軸(7)相連接，所述第一輸出軸(7)與位于掌背(2)后端的滑輪(6)相連接，所述滑輪(6)與束縛在掌背(2)和掌面(I)之間的驅(qū)動(dòng)鍵槽(26)內(nèi)的繩狀驅(qū)動(dòng)鍵相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)單元(11)的輸出端通過相嚙合的第一錐齒輪組(12)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背(2)上的第一中間軸(15)相連接，所述第一中間軸(15)通過相嚙合的第二圓柱直齒輪組(13)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背(2)前端的第二輸出軸(14)相連接；所述第三驅(qū)動(dòng)單元(21)的輸出端通過依次嚙合的主動(dòng)圓柱直齒輪(23)、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪(24)及從動(dòng)圓柱直齒輪(25)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于掌背(2)右側(cè)的第四輸出軸(20)相連接；所述第四驅(qū)動(dòng)單元(22)的輸出端通過相嚙合的第二錐齒輪組(19)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背(2)上的第二中間軸(16)相連接，所述第二中間軸(16)通過相嚙合的第三圓柱直齒輪組(18)與通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在掌背(2)前端的第三輸出軸(17)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)單元(10)、第二驅(qū)動(dòng)單元(11)、第三驅(qū)動(dòng)單(21)元、第四驅(qū)動(dòng)單元(22)均包括直流電機(jī)、與直流電機(jī)輸出端相連接的減速器、與直流電機(jī)電路連接的編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括電機(jī)架(9)，所述電機(jī)架(9)壓蓋于第一驅(qū)動(dòng)單元(10)、第二驅(qū)動(dòng)單元(11)、第三驅(qū)動(dòng)單(21)元、第四驅(qū)動(dòng)單元(22)上，并通過螺釘固定在掌背(2)的凹槽(4)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一圓柱直齒輪組(8)的傳動(dòng)比為26:10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一錐齒輪組(12)的傳動(dòng)比為1:1，所述第二圓柱直齒輪組(13)的傳動(dòng)比為26:10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的主動(dòng)圓柱直齒輪(23)、兩個(gè)過渡圓柱直齒輪(24)及從動(dòng)圓柱直齒輪(25)的傳動(dòng)比依次為1:1、26:10、1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第二錐齒輪組(19)的傳動(dòng)比為1:1，所述第三圓柱直齒輪組(18)的傳動(dòng)比為26:10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述掌背⑵、掌面(I)、電機(jī)架(9)和滑輪(6)均由鋁合金制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿人型肌電假手的手掌機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一輸出軸(7)、第二輸出軸(14)、第一中間軸(15)、第二中間軸(16)、第三輸出軸(17)、第四輸出軸(20)均由45號(hào)鋼制成。
【文檔編號(hào)】A61F2/72GK104367404SQ201410676946
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】王念峰, 勞錕沂, 張憲民 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)