一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，是由驅(qū)動(dòng)單元和與驅(qū)動(dòng)單元相連的執(zhí)行單元構(gòu)成，執(zhí)行單元包括：用于帶動(dòng)手指根部關(guān)節(jié)活動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊、用于帶動(dòng)手指中部關(guān)節(jié)活動(dòng)的近指關(guān)節(jié)單元模塊和用于帶動(dòng)手指端部關(guān)節(jié)活動(dòng)的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊，驅(qū)動(dòng)單元包括有3組獨(dú)立工作且結(jié)構(gòu)完全相同的分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)掌指關(guān)節(jié)單元模塊、近指關(guān)節(jié)單元模塊和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊的驅(qū)動(dòng)模塊。本發(fā)明不僅能夠滿足處拇指以外其他手指三個(gè)自由度和各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度，而且引入串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器，從而保證了對(duì)關(guān)節(jié)力矩的精確控制；此外大部分零件由3D打印制成，在保證強(qiáng)度的前提下，大大降低了作用的手指的重量；而且在一定范圍內(nèi)適應(yīng)了手指長(zhǎng)度的個(gè)體差異。
【專利說明】
一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種功能康復(fù)機(jī)器人。特別是涉及一種對(duì)手指運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的手指關(guān)節(jié)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]人的手極易受到傷害，受傷導(dǎo)致的手部運(yùn)動(dòng)障礙已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的一大問題。手部運(yùn)動(dòng)障礙主要包括腦卒中引起上肢偏癱、運(yùn)動(dòng)損傷以及意外損傷。研究表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有較高的可塑性，實(shí)驗(yàn)表明特定的功能訓(xùn)練能促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重組和代償，恢復(fù)患者的肢體功能。因此康復(fù)治療對(duì)恢復(fù)患者手的運(yùn)動(dòng)能力，生活自理能力，減輕功能上的殘疾程度、增強(qiáng)患者的滿意度，降低護(hù)理的高額費(fèi)用以及節(jié)約社會(huì)資源等方面具有重要意義。然而，傳統(tǒng)的康復(fù)方法為通過康復(fù)理療師對(duì)患者進(jìn)行一對(duì)一的康復(fù)，這種方法不僅價(jià)格昂貴而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此手部康復(fù)機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。然而現(xiàn)有的康復(fù)設(shè)備存在以下不足:穿戴性差，作用在手部的重量太大;無法適應(yīng)患者手指長(zhǎng)度個(gè)體的個(gè)體差異;康復(fù)過程中存在作用于不利于患者康復(fù)的軸向分力;無法實(shí)現(xiàn)對(duì)作用于手指關(guān)節(jié)的康復(fù)力矩的精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種不僅能夠滿足除拇指以外其他手指三個(gè)自由度和各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度，而且能保證了對(duì)關(guān)節(jié)力矩精確控制的基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，是由驅(qū)動(dòng)單元和與驅(qū)動(dòng)單元相連的執(zhí)行單元構(gòu)成，所述的執(zhí)行單元包括:用于帶動(dòng)手指根部關(guān)節(jié)活動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊、用于帶動(dòng)手指中部關(guān)節(jié)活動(dòng)的近指關(guān)節(jié)單元模塊和用于帶動(dòng)手指端部關(guān)節(jié)活動(dòng)的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊，所述的驅(qū)動(dòng)單元包括有3組獨(dú)立工作且結(jié)構(gòu)完全相同的分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)掌指關(guān)節(jié)單元模塊、近指關(guān)節(jié)單元模塊和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊的驅(qū)動(dòng)模塊。
[0005]所述的驅(qū)動(dòng)模塊包括有:設(shè)置在電機(jī)座上的帶編碼器的電機(jī)，通過平鍵固定連接在所述帶編碼器的電機(jī)輸出軸上的主驅(qū)動(dòng)滑輪，以及第一柔索和第二柔索，所述第一柔索和第二柔索的一端分別通過固定銷軸固定連接在所述主驅(qū)動(dòng)滑輪的第一柔索槽內(nèi)，所述第一柔索和第二柔索的另一端貫穿一端固定在柔索外套固定架上另一端固定在掌指關(guān)節(jié)單元模塊或近指關(guān)節(jié)單元模塊或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊上的柔索外套連接所驅(qū)動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊或近指關(guān)節(jié)單元模塊或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊，所述的柔索外套固定架固定設(shè)置在所述電機(jī)座上。
[0006]本發(fā)明的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，不僅能夠滿足處拇指以外其他手指三個(gè)自由度和各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度，而且引入串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器，從而保證了對(duì)關(guān)節(jié)力矩的精確控制;此外大部分零件由3D打印制成，在保證強(qiáng)度的前提下，大大降低了作用的手指的重量;而且在一定范圍內(nèi)適應(yīng)了手指長(zhǎng)度的個(gè)體差異。本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
[0007](I)本發(fā)明執(zhí)行部分長(zhǎng)度可調(diào)，在一定范圍內(nèi)適應(yīng)手指長(zhǎng)度的個(gè)體差異；
[0008](2)與現(xiàn)有的手部康復(fù)設(shè)備相比，可以對(duì)手指的每一個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立雙向驅(qū)動(dòng)；
[0009](3)與現(xiàn)有的手部康復(fù)設(shè)備相比，引入串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施加在手指關(guān)節(jié)上力矩的精確控制；
[0010](4)本發(fā)明的大部分零件都采用3D打印制成，質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，因而作用的在手指上的重量較輕。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本發(fā)明中主驅(qū)動(dòng)滑輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本發(fā)明中掌指關(guān)節(jié)單元模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本發(fā)明中掌指關(guān)節(jié)單元模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6是本發(fā)明中近指關(guān)節(jié)單元模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7是本發(fā)明中近指關(guān)節(jié)單元模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖8是本發(fā)明中遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖9是本發(fā)明中遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖10是本發(fā)明中第一驅(qū)動(dòng)滑輪、第二驅(qū)動(dòng)滑輪和第三驅(qū)動(dòng)滑輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中
[0022]1:驅(qū)動(dòng)模塊101:電機(jī)座
[0023]102:固定銷軸103:平鍵
[0024]104:主驅(qū)動(dòng)滑輪105:帶編碼器的電機(jī)
[0025]106:第一柔索107:柔索外套
[0026]108:柔索外套固定架 109:第二柔索
[0027]1010:第一柔索槽1011:軸孔
[0028]1012:平鍵槽孔1013:銷孔
[0029]1014:彈簧槽1015:彈簧
[0030]1016:彈簧壓頭1017:第二柔索槽
[0031]1018:尼龍扣帶1019:通孔
[0032]2:掌指關(guān)節(jié)單兀1?塊 201:基座
[0033]202:掌指關(guān)節(jié)底座203:第一圓弧形座套
[0034]204:第一驅(qū)動(dòng)滑輪205:第一滑輪槽
[0035]206:第一中心螺紋孔 207:第一中心孔
[0036]208:第一中心軸209:第一磁環(huán)固定座
[0037]2010:第一磁環(huán)2011:第一中心輪孔
[0038]2012:第一銷孔2013:第一銷軸
[0039]2014:過帶孔2015:第一磁阻角度傳感器
[0040]2016:第一傳感器槽2017:第一主動(dòng)桿[0041 ]2018:第一從動(dòng)桿2019:滑塊
[0042]2020:微型直線軌道2021:第一 U形槽
[0043]2022:螺栓2023:第一傳感器擋板
[0044]3:近指關(guān)節(jié)單兀_吳塊301:后近指關(guān)節(jié)底座
[0045]302:第二圓弧形座套303:后尼龍扣帶槽
[0046]304:后尼龍扣帶305:第二滑輪槽
[0047]306:第二中心螺紋孔307:第二中心孔
[0048]308:第二驅(qū)動(dòng)滑輪309:第二中心輪孔
[0049]3010:第二中心軸3011:第二磁環(huán)固定座
[0050]3012:第二磁環(huán)3013:第二銷軸[0051 ]3014:第二傳感器槽3015:第二銷孔
[0052]3016:第二主動(dòng)桿3017:第二從動(dòng)桿
[0053]3018:前近指關(guān)節(jié)底座3019:前尼龍扣帶槽
[0054]3020:前尼龍扣帶3021:滑槽
[0055]3022:第二 U 形槽3023:螺栓
[0056]3024:第二磁阻角度傳感器3025:第二傳感器擋板
[0057]4:遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單兀_吳塊401:后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座
[0058]402:第三圓弧形座套403:鉸接塊
[0059]404:后尼龍扣帶槽405:后尼龍扣帶
[0060]406:第三滑輪槽407:第三中心螺紋孔[0061 ]408:第三中心孔409:第三驅(qū)動(dòng)滑輪
[0062]4010:第三中心輪孔4011:第三中心軸
[0063]4012:第三磁環(huán)固定座4013:第三磁環(huán)
[0064]4014:第三磁阻角度傳感器4015:第三傳感器槽
[0065]4016:第三銷孔4017:第三銷軸
[0066]4018:第三主動(dòng)桿4019:第三從動(dòng)桿
[0067]4020:前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4021:前尼龍扣帶槽
[0068]4022:前尼龍扣帶4023:第三U形槽
[0069]4024:螺栓4025:第三傳感器擋板
[0070]5:手掌
【具體實(shí)施方式】
[0071]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人做出詳細(xì)說明。
[0072]如圖1所示，本發(fā)明的基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，是由驅(qū)動(dòng)單元和與驅(qū)動(dòng)單元相連的執(zhí)行單元構(gòu)成，所述的執(zhí)行單元包括:用于帶動(dòng)手指根部關(guān)節(jié)活動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊2、用于帶動(dòng)手指中部關(guān)節(jié)活動(dòng)的近指關(guān)節(jié)單元模塊3和用于帶動(dòng)手指端部關(guān)節(jié)活動(dòng)的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4，所述的驅(qū)動(dòng)單元I包括有3組獨(dú)立工作且結(jié)構(gòu)完全相同的分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)掌指關(guān)節(jié)單元模塊2、近指關(guān)節(jié)單元模塊3和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4的驅(qū)動(dòng)模塊I。
[0073]如圖2、圖3所示，所述的驅(qū)動(dòng)模塊I包括有:設(shè)置在電機(jī)座101上的帶編碼器的電機(jī)105，通過平鍵103固定連接在所述帶編碼器的電機(jī)105輸出軸上的主驅(qū)動(dòng)滑輪104，以及第一柔索106和第二柔索109，所述第一柔索106和第二柔索109的一端分別通過固定銷軸102固定連接在所述主驅(qū)動(dòng)滑輪104的第一柔索槽1010內(nèi)，所述第一柔索106和第二柔索109的另一端貫穿一端固定在柔索外套固定架108上另一端固定在掌指關(guān)節(jié)單元模塊2或近指關(guān)節(jié)單元模塊3或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4上的柔索外套107連接所驅(qū)動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊2或近指關(guān)節(jié)單元模塊3或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4，所述的柔索外套固定架108固定設(shè)置在所述電機(jī)座101上。
[0074]如圖3所示，所述的主驅(qū)動(dòng)滑輪104的中心開有用于插入帶編碼器的電機(jī)105輸出軸的軸孔1011，所述軸孔1011的側(cè)邊相連通地開有用于插入平鍵103的平鍵槽孔1012，所述第一的柔索槽1010是在所述主驅(qū)動(dòng)滑輪104的外周邊上沿圓周方向向內(nèi)凹進(jìn)形成的，在所述軸孔1011和第一柔索槽1010之間開有用于插入固定銷軸102固定第一柔索106和第二柔索109的銷孔1013。
[0075]本發(fā)明的基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)單元通過第一柔索106和第一柔索109(共6根)分別對(duì)執(zhí)行單元中的掌指關(guān)節(jié)單元模塊2、近指關(guān)節(jié)單元模塊3和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4的獨(dú)立雙向驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)患者手指的屈曲/伸展康復(fù)動(dòng)作。為了防止執(zhí)行單元與驅(qū)動(dòng)單元之間的第一柔索106和第一柔索109松弛，以及避免產(chǎn)生不必要的耦合，兩者之間通過柔索外套107(共6根)連接，第一柔索106和第一柔索109分別穿過所對(duì)應(yīng)的柔索外套107實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。執(zhí)行部分又可分為掌指關(guān)節(jié)單元模塊2(1個(gè)自由度)、近指關(guān)節(jié)單元模塊3(1個(gè)自由度)、遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4 (I個(gè)自由度)。
[0076]近指關(guān)節(jié)單元模塊3中前近指關(guān)節(jié)底座3018上的滑槽3021與遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4的后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401通過螺栓相連(如圖1、圖7、圖8所示)，改變滑槽3021的固定位置即可調(diào)整近指關(guān)節(jié)單元模塊3和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4的距離。掌指關(guān)節(jié)單元模塊2中，通過調(diào)整滑塊2019與微型直線軌道2020的初始位置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)掌指關(guān)節(jié)單元模塊2與近指關(guān)節(jié)單元模塊3的距離的調(diào)整(如圖4、圖5所示)。通過以上兩種結(jié)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)手指長(zhǎng)度個(gè)體差異的適應(yīng)。
[0077]如圖4、圖5所示，所述的掌指關(guān)節(jié)單元模塊2包括有:用于連接在手掌5的設(shè)定位置上的基座201，固定在所述基座201上的掌指關(guān)節(jié)底座202，以及一體形成在掌指關(guān)節(jié)底座202上的第一圓弧形座套203，所述基座201是通過形成在基座201上的過帶孔2014和尼龍扣帶1018與手掌5固定連接，所述第一圓弧形座套203在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第一滑輪槽205，所述第一圓弧形座套203上構(gòu)成第一滑輪槽205的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第一中心螺紋孔206，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第一中心螺紋孔206同軸的第一中心孔207，第一驅(qū)動(dòng)滑輪204通過依次插入第一中心孔207、第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的第一中心輪孔2011和第一中心螺紋孔206的第一中心軸208能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第一圓弧形座套203的第一滑輪槽205內(nèi)，所述的第一中心軸208通過形成在前端部的外螺紋與所述的第一中心螺紋孔206螺紋連接而固定連接在所述第一圓弧形座套203上，所述第一圓弧形座套203上在位于第一滑輪槽205的外側(cè)且與所述的第一中心孔207相鄰處一體形成有與所述的第一中心孔207同軸的磁環(huán)固定座209，所述磁環(huán)固定座209內(nèi)嵌入有與所述的磁環(huán)固定座209過盈配合的第一磁環(huán)2010，所述的磁環(huán)固定座209與所述的第一滑輪槽205的側(cè)壁之間還形成有用于插入第一磁阻角度傳感器2015的第一傳感器槽2016，所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪204上在位于中心輪孔2011的一側(cè)形成有相貫通的第一銷孔2012，所述第一銷孔2012上通過第一銷軸2013固定連接從第一滑輪槽205外側(cè)底部插入到所述第一滑輪槽205內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的驅(qū)動(dòng)模塊I中的第一柔索106和第二柔索109，所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪204上在位于中心輪孔2011遠(yuǎn)離第一銷孔2012的一側(cè)，且位于所述第一滑輪槽205的外側(cè)，固定連接有第一主動(dòng)桿2017的一端，所述第一主動(dòng)桿2017的另一端鉸接有第一從動(dòng)桿2018的上部，所述第一從動(dòng)桿2018的底部固定連接在能夠沿微型直線軌道2020移動(dòng)的滑塊2019上，所述的微型直線軌道2020固定連接所述近指關(guān)節(jié)單元模塊3。
[0078]所述的第一主動(dòng)桿2017在連接所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的一端的端頭一體形成有第一 U形槽2021，所述的第一驅(qū)動(dòng)滑輪204嵌入在所述的第一 U形槽2021內(nèi)并通過貫穿形成在第一 U形槽2021槽壁上的通孔和形成在第一驅(qū)動(dòng)滑輪204上的通孔的兩個(gè)螺栓2022與第一主動(dòng)桿2017固定連接，所述兩個(gè)螺栓2022靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第一磁阻角度傳感器2015的第一傳感器擋板傳感器擋板2023，所述的第一磁阻角度傳感器2015的前部分插入所述的第一傳感器槽2016內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓2022之間而固定在所述第一U形槽2021的槽壁外側(cè)。
[0079]掌指關(guān)節(jié)單元模塊2中，通過一端固定在過帶孔2014上的尼龍扣帶1018將基座201固定在手掌5的指定位置(如圖1所示)；第一主動(dòng)桿2017—端通過螺栓連接與第一從動(dòng)桿2018形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，而另一端通過兩個(gè)傳感器固定孔分別與第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的兩個(gè)通孔通過螺栓固定一體，然后整體與通過穿過第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的中心輪孔2011的第一中心軸208形成旋轉(zhuǎn)副；第一中心軸208帶螺紋一端與第一中心螺紋孔206連接，第一中心軸208的另一端與第一中心孔207連接，且第一中心軸208的兩個(gè)端面分別與第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的兩個(gè)端面對(duì)齊;第一磁阻角度傳感器2015通過第一傳感器擋板2023與第一主動(dòng)桿2017和第一驅(qū)動(dòng)滑輪204連為一體，保證第一磁阻角度傳感器2015位于第一傳感器槽2016內(nèi)的同時(shí)保證第一中心軸軸線在第一磁阻角度傳感器2015的識(shí)別區(qū)內(nèi)，且第一磁阻角度傳感器2015與第一磁環(huán)2010的軸向距離在有效距離內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一主動(dòng)桿2017相對(duì)于第一中心軸208的轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量;第一磁環(huán)2010通過其外圈與第一磁環(huán)固定座209形成過盈配合，并且保證第一磁環(huán)2010、第一磁環(huán)固定座209和第一中心軸2010同軸心;通過第一銷軸2013將第一柔索106和第二柔索109固定在第一驅(qū)動(dòng)滑輪204的槽內(nèi)；彈簧1015—端與彈簧槽1014相固定，另一端與彈簧壓頭1016固定，保證彈簧1015的兩個(gè)端面與上述兩者底部重合；第一從動(dòng)桿2018通過螺栓與滑塊2019連接固定；微型直線軌道2020的螺紋孔分別與后近指關(guān)節(jié)底座301上的四個(gè)滑道固定孔(圖4、圖5、圖6、圖7所示)用螺栓連接固定;柔索外套107的一端固定在彈簧壓頭1016上;柔索外套7內(nèi)的第一柔索106和第二柔索109帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)滑輪204驅(qū)動(dòng)整個(gè)模塊運(yùn)動(dòng)的同時(shí)壓縮驅(qū)動(dòng)一側(cè)的彈簧1015，并通過計(jì)算第一磁阻角度傳感器2015測(cè)量的關(guān)節(jié)角度值和帶編碼器的電機(jī)105上的編碼器所側(cè)電機(jī)角度兩者的差值，求得彈簧1015的形變量，結(jié)合已知彈簧1015的彈性系數(shù)得出作用在第一驅(qū)動(dòng)滑輪204上的力矩。
[0080]如圖6、圖7所示，所述的近指關(guān)節(jié)單元模塊3包括有:用于連接在手掌5的中節(jié)指骨上的后近指關(guān)節(jié)底座301，以及一體形成在近指關(guān)節(jié)底座301上的第二圓弧形座套302，掌指關(guān)節(jié)單元模塊2中的微型直線軌道2020固定連接在所述后近指關(guān)節(jié)底座301上，所述后近指關(guān)節(jié)底座301是通過形成在近后指關(guān)節(jié)底座301上的后尼龍扣帶槽303和后尼龍扣帶304與手掌5的中節(jié)指骨固定連接，所述第二圓弧形座套302在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第二滑輪槽305，所述第二圓弧形座套302上構(gòu)成第二滑輪槽305的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第二中心螺紋孔306，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第二中心螺紋孔306同軸的第二中心孔307，第二驅(qū)動(dòng)滑輪308通過依次插入第二中心孔307、第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的第二中心輪孔309和第二中心螺紋孔306的第二中心軸3010能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第二圓弧形座套302的第二滑輪槽305內(nèi)，所述的第二中心軸3010通過形成在前端部的外螺紋與所述的第二中心螺紋孔306螺紋連接而固定連接在所述第二圓弧形座套302上，所述第二圓弧形座套302上在位于第二滑輪槽305的外側(cè)且與所述的第二中心孔307相鄰處一體形成有與所述的第二中心孔307同軸的第二磁環(huán)固定座3011，所述第二磁環(huán)固定座3011內(nèi)嵌入有與所述的第二磁環(huán)固定座3011過盈配合的第二磁環(huán)3012，所述的第二磁環(huán)固定座3011與所述的第二滑輪槽305的側(cè)壁之間還形成有用于插入第二磁阻角度傳感器3024的第二傳感器槽3014，所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪308上在位于第二中心輪孔309的一側(cè)形成有相貫通的第二銷孔3015，所述第二銷孔3015上通過第二銷軸3013固定連接從第二滑輪槽305外側(cè)底部插入到所述第二滑輪槽305內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的驅(qū)動(dòng)模塊I中的第一柔索106和第二柔索109，所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪308上在位于第二中心輪孔309遠(yuǎn)離第二銷孔3015的一側(cè)，且位于所述第二滑輪槽305的外側(cè)，固定連接有第二主動(dòng)桿3016的下端，所述第二主動(dòng)桿3016的上端鉸接有第二從動(dòng)桿3017的一端，所述第二從動(dòng)桿3017的另一端在用于與手掌5的中節(jié)指骨固定連接的前近指關(guān)節(jié)底座3018上，所述前近指關(guān)節(jié)底座3018是通過形成在前近指關(guān)節(jié)底座3018上的前尼龍扣帶槽3019和前尼龍扣帶3020與手掌5的中節(jié)指骨固定連接，所述前近指關(guān)節(jié)底座3018上形成有用于連接遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4的滑槽3021。
[0081]所述的第二主動(dòng)桿3016在連接所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的底端一體形成有第二U形槽3022，所述的第二驅(qū)動(dòng)滑輪308嵌入在所述的第二 U形槽3022內(nèi)并通過貫穿形成在第二 U形槽3022槽壁上的通孔和形成在第二驅(qū)動(dòng)滑輪308上的通孔的兩個(gè)螺栓3023與第二主動(dòng)桿3016固定連接，所述兩個(gè)螺栓3023靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第二磁阻角度傳感器3024的第二傳感器擋板3025，所述的第二磁阻角度傳感器3024的前部分插入所述的第二傳感器槽3014內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓3023之間而固定在所述第二U形槽3022的槽壁外側(cè)。
[0082]所述的近指關(guān)節(jié)單元模塊3中，前尼龍扣帶3020穿過前尼龍扣帶槽3019將前近指關(guān)節(jié)底座3018固定在中節(jié)指骨上;第二主動(dòng)桿3016—端通過螺栓連接第二從動(dòng)桿3017形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，而另一端分別通過兩個(gè)傳感器固定孔與第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的兩個(gè)通孔8通過螺栓固定為一體，然后整體與通過穿過第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的第二中心輪孔309的第二中心軸3010形成旋轉(zhuǎn)副；第二中心軸3010帶螺紋一端與第二中心螺紋孔306連接固定，另一端與第二中心孔307連接，且第二中心軸3010的兩個(gè)端面分別于第二驅(qū)動(dòng)滑輪308兩端面對(duì)齊;第二磁阻角度傳感器3024通過第二傳感器擋板3025與第二主動(dòng)桿3016和第二驅(qū)動(dòng)滑輪308連為一體，保證第二磁阻角度傳感器3024位于第二傳感器槽3014內(nèi)的同時(shí)保證第二中心軸3010軸線在第二磁阻角度傳感器3024的識(shí)別區(qū)內(nèi)，且第二磁阻角度傳感器3024與第二磁環(huán)3012的軸向距離在有效距離內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)第二主動(dòng)桿3016相對(duì)于第二中心軸3010的轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量；第二磁環(huán)3012通過其外圈與第二磁環(huán)固定座3011形成過盈配合，并且保證第二磁環(huán)3012、磁環(huán)固定座30106和第二中心軸3010同軸心;通過第二銷軸3013將第一柔索106和第二柔索109固定在第二驅(qū)動(dòng)滑輪308的槽內(nèi)；彈簧1015—端與彈簧槽1014相固定，另一端與彈簧壓頭1016固定，保證彈簧1015的兩個(gè)端面與上述兩者底部重合;后近指關(guān)節(jié)底座301前近指關(guān)節(jié)底座3018鉸接連接，形成旋轉(zhuǎn)連接;柔索外套107的一端固定在彈簧壓頭1016上；柔索外套107內(nèi)的第一柔索106和第二柔索109帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)滑輪308驅(qū)動(dòng)整個(gè)模塊運(yùn)動(dòng)的同時(shí)壓縮驅(qū)動(dòng)一側(cè)的彈簧1015，并通過計(jì)算第二磁阻角度傳感器3024測(cè)量的關(guān)節(jié)角度值和帶編碼器的電機(jī)105上的編碼器所側(cè)電機(jī)角度兩者的差值，求得彈簧1015的形變量，結(jié)合已知彈簧1015的彈性系數(shù)得出作用在第二驅(qū)動(dòng)滑輪308上的力矩，進(jìn)而可以滿足被動(dòng)康復(fù)，主動(dòng)康復(fù)，阻抗康復(fù)三種康復(fù)模式的實(shí)現(xiàn)。
[0083]如圖8、圖9所示，所述的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4包括有:用于連接在手掌5的遠(yuǎn)節(jié)指骨上的后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401，以及一體形成在后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401上的第三圓弧形座套402，所述后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401通過螺栓連接近指關(guān)節(jié)單元模塊3中的滑槽3021而固定連接在指關(guān)節(jié)單元模塊3中的前近指關(guān)節(jié)底座3018，所述后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401是通過形成在后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401上的后尼龍扣帶槽404和后尼龍扣帶405與手掌5的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接，所述第三圓弧形座套402在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第三滑輪槽406，所述第三圓弧形座套402上構(gòu)成第三滑輪槽406的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第三中心螺紋孔407，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第三中心螺紋孔407同軸的第三中心孔408，第三驅(qū)動(dòng)滑輪409通過依次插入第三滑輪槽406、第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的第三中心輪孔4010和第三中心螺紋孔407的第三中心軸4011能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第三圓弧形座套402的第三滑輪槽406內(nèi)，所述的第三中心軸4011通過形成在前端部的外螺紋與所述的第三中心螺紋孔407螺紋連接而固定連接在所述第三圓弧形座套402上，所述第三圓弧形座套402上在位于第三滑輪槽406的外側(cè)且與所述的第三中心孔408相鄰處一體形成有與所述的第三中心孔408同軸的第三磁環(huán)固定座4012，所述第三磁環(huán)固定座4012內(nèi)嵌入有與所述的第三磁環(huán)固定座4012過盈配合的第三磁環(huán)4013，所述的第三磁環(huán)固定座4012與所述的第三滑輪槽406的側(cè)壁之間還形成有用于插入第三磁阻角度傳感器4014的第三傳感器槽4015，所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪409上在位于第三中心輪孔4010的一側(cè)形成有相貫通的第三銷孔4016，所述第三銷孔4016上通過第三銷軸4017固定連接從第三滑輪槽406外側(cè)底部插入到所述第三滑輪槽406內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的驅(qū)動(dòng)模塊I中的第一柔索106和第二柔索109，所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪409上在位于第三中心輪孔4010遠(yuǎn)離第三銷孔4016的一側(cè)，且位于所述第三滑輪槽406的外側(cè)，固定連接有第三主動(dòng)桿4018的下端，所述第三主動(dòng)桿4018的上端鉸接有第三從動(dòng)桿4019的一端，所述第三從動(dòng)桿4019的另一端鉸接在用于與手掌5的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接的前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020上，所述前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020是通過形成在前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020上的前尼龍扣帶槽4021和前尼龍扣帶4022與手掌5的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接，所述的前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020與所述的后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401通過一體形成在所述前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020兩側(cè)的鉸接塊403鉸接連接。
[0084]所述的第三主動(dòng)桿4018在連接所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的底端一體形成有第三U形槽4023，所述的第三驅(qū)動(dòng)滑輪409嵌入在所述的第三U形槽4023內(nèi)并通過貫穿形成在第三U形槽4023槽壁上的通孔和形成在第三驅(qū)動(dòng)滑輪409上的通孔的兩個(gè)螺栓4024與第三主動(dòng)桿4018固定連接，所述兩個(gè)螺栓4024靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第三磁阻角度傳感器4014的第三傳感器擋板4025，所述的第三磁阻角度傳感器4014的前部分插入所述的第三傳感器槽4015內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓4024之間而固定在所述第三U形槽4023的槽壁外側(cè)。
[0085]所述的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊4中:前尼龍扣帶4022穿過前尼龍扣帶槽4021將前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020固定在遠(yuǎn)節(jié)指骨上;第三主動(dòng)桿4018—端通過螺栓連接第三從動(dòng)桿4019形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端分別通過兩個(gè)傳感器固定孔與第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的兩個(gè)通通過螺栓固定為一體，然后整體與通過穿過第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的第三中心輪孔4010的第三中心軸4011形成旋轉(zhuǎn)副；第三中心軸4011帶螺紋一端與第三中心螺紋孔407連接固定，另一端與第三中心孔408連接，且中第三中心軸4011的兩個(gè)端面分別與第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的兩個(gè)端面對(duì)齊;第三磁阻角度傳感器4014通過第三傳感器擋板4025與第三主動(dòng)桿4018和第三驅(qū)動(dòng)滑輪409連為一體，保證第三磁阻角度傳感器4014位于第三傳感器槽4015內(nèi)的同時(shí)保證第三中心軸4011軸線在第三磁阻角度傳感器4014的識(shí)別區(qū)內(nèi)，且第三磁阻角度傳感器4014與第三磁環(huán)4013的軸向距離在有效距離內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)第三主動(dòng)桿4018相對(duì)于第三中心軸4011的轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量;第三磁環(huán)4013通過其外圈與第三磁環(huán)固定座4012形成過盈配合，并且保證第三磁環(huán)4013、第三磁環(huán)固定座4012和第三中心軸4011同軸心;通過第三銷軸4017將第一柔索106和第二柔索109固定在第三驅(qū)動(dòng)滑輪409槽內(nèi)；彈簧1015—端與彈簧槽1014相固定，另一端與彈簧壓頭1016固定，保證彈簧1014的兩個(gè)端面與上述兩者底部重合;后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座401與前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座4020通過鉸接塊403鉸接，形成旋轉(zhuǎn)連接;柔索外套107的一端固定在彈簧壓頭1016上;柔索外套107內(nèi)的第一柔索106和第二柔索109帶動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)滑輪409驅(qū)動(dòng)整個(gè)模塊運(yùn)動(dòng)的同時(shí)壓縮驅(qū)動(dòng)一側(cè)的彈簧1014，并通過計(jì)算第三磁阻角度傳感器4014測(cè)量的關(guān)節(jié)角度值和帶編碼器的電機(jī)105上的編碼器所側(cè)電機(jī)角度兩者的差值，求得彈簧1015的形變量，結(jié)合已知彈簧1015的彈性系數(shù)得出作用在第三驅(qū)動(dòng)滑輪409上的力矩，進(jìn)而可以滿足被動(dòng)康復(fù)，主動(dòng)康復(fù)，阻抗康復(fù)三種康復(fù)模式的實(shí)現(xiàn)。
[0086]如圖4、圖6、圖8所示，本發(fā)明中構(gòu)成第一滑輪槽205槽底的第一圓弧形座套203外圓弧面上，或構(gòu)成第二滑輪槽305槽底的第二圓弧形座套302外圓弧面上，或構(gòu)成第二滑輪槽305槽底的第二圓弧形座套302外圓弧面上一體形成有內(nèi)外貫通的分別用于插入第一柔索106和第二柔索109的兩個(gè)彈簧槽1014，所述兩個(gè)彈簧槽1014內(nèi)分別各固定連接彈簧槽1015的一端，所述彈簧1015的另一端固定連接位于彈簧槽1014外部的彈簧壓頭1016上，所述彈簧壓頭1016遠(yuǎn)離彈簧1015的一端固定連接所述柔索外套107遠(yuǎn)離柔索外套固定架108的一端，所述的第一柔索106和第二柔索109遠(yuǎn)離主驅(qū)動(dòng)滑輪104的一端分別伸出所述柔索外套107貫穿所述的彈簧2026進(jìn)入所述的第一滑輪槽205或第二滑輪槽305或第三滑輪槽406內(nèi)通過第一銷軸2013或第二銷軸3013或第三銷軸4017與所述的第一驅(qū)動(dòng)滑輪204或第二驅(qū)動(dòng)滑輪308或第三驅(qū)動(dòng)滑輪409固定連接。
[0087]如圖10所示，所述的第一驅(qū)動(dòng)滑輪204或第二驅(qū)動(dòng)滑輪308或第三驅(qū)動(dòng)滑輪409在中心形成有用于插入第一第一中心軸208或第二中心軸3010或第三中心軸4011的第一中心輪孔2011或第二中心輪孔309或第三中心輪孔4010，用于插入固定第一柔索106和第二柔索109的第一銷軸2013或第二銷軸3013或第三銷軸4017的第一銷孔2012或第二銷孔3015或第三銷孔4016位于第一中心輪孔2011或第二中心輪孔309或第三中心輪孔4010的一側(cè)，用于插入兩個(gè)螺栓2022/3023/4024的兩個(gè)通孔1019形成在第一中心輪孔2011或第二中心輪孔309或第三中心輪孔4010的另一側(cè)，在所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪204或第二驅(qū)動(dòng)滑輪308或第三驅(qū)動(dòng)滑輪409的外周邊上沿圓周方向向內(nèi)凹進(jìn)形成有一圈用于嵌入第一柔索106和第二柔索109的第二柔索槽1017。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，是由驅(qū)動(dòng)單元和與驅(qū)動(dòng)單元相連的執(zhí)行單元構(gòu)成，其特征在于，所述的執(zhí)行單元包括:用于帶動(dòng)手指根部關(guān)節(jié)活動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)、用于帶動(dòng)手指中部關(guān)節(jié)活動(dòng)的近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)和用于帶動(dòng)手指端部關(guān)節(jié)活動(dòng)的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)，所述的驅(qū)動(dòng)單元(I)包括有3組獨(dú)立工作且結(jié)構(gòu)完全相同的分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)、近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)和遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)的驅(qū)動(dòng)模塊(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)模塊(I)包括有:設(shè)置在電機(jī)座(101)上的帶編碼器的電機(jī)(105)，通過平鍵(103)固定連接在所述帶編碼器的電機(jī)(105)輸出軸上的主驅(qū)動(dòng)滑輪(104)，以及第一柔索(106)和第二柔索(109)，所述第一柔索(106)和第二柔索(109)的一端分別通過固定銷軸(102)固定連接在所述主驅(qū)動(dòng)滑輪(104)的第一柔索槽(1010)內(nèi)，所述第一柔索(106)和第二柔索(109)的另一端貫穿一端固定在柔索外套固定架(108)上另一端固定在掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)或近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)上的柔索外套(107)連接所驅(qū)動(dòng)的掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)或近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)或遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)，所述的柔索外套固定架(108)固定設(shè)置在所述電機(jī)座(101)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的主驅(qū)動(dòng)滑輪(104)的中心開有用于插入帶編碼器的電機(jī)(105)輸出軸的軸孔(1011)，所述軸孔(1011)的側(cè)邊相連通地開有用于插入平鍵(103)的平鍵槽孔(1012)，所述的第一柔索槽(1010)是在所述主驅(qū)動(dòng)滑輪(104)的外周邊上沿圓周方向向內(nèi)凹進(jìn)形成的，在所述軸孔(1011)和第一柔索槽(1010)之間開有用于插入固定銷軸(102)固定第一柔索(106)和第二柔索(109)的銷孔(1013)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)包括有:用于連接在手掌(5)的設(shè)定位置上的基座(201)，固定在所述基座(201)上的掌指關(guān)節(jié)底座(202)，以及一體形成在掌指關(guān)節(jié)底座(202)上的第一圓弧形座套(203)，所述基座(201)是通過形成在基座(201)上的過帶孔(2014)和尼龍扣帶(1018)與手掌(5)固定連接，所述第一圓弧形座套(203)在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第一滑輪槽(205)，所述第一圓弧形座套(203)上構(gòu)成第一滑輪槽(205)的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第一中心螺紋孔(206)，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第一中心螺紋孔(206)同軸的第一中心孔(207)，第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)通過依次插入第一中心孔(207)、第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)的第一中心輪孔(2011)和第一中心螺紋孔(206)的第一中心軸(208)能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第一圓弧形座套(203)的第一滑輪槽(205)內(nèi)，所述的第一中心軸(208)通過形成在前端部的外螺紋與所述的第一中心螺紋孔(206)螺紋連接而固定連接在所述第一圓弧形座套(203)上，所述第一圓弧形座套(203)上在位于第一滑輪槽(205)的外側(cè)且與所述的第一中心孔(207)相鄰處一體形成有與所述的第一中心孔(207)同軸的第一磁環(huán)固定座(209)，所述磁環(huán)固定座(209)內(nèi)嵌入有與所述的磁環(huán)固定座(209)過盈配合的第一磁環(huán)(2010)，所述的磁環(huán)固定座(209)與所述的第一滑輪槽(205)的側(cè)壁之間還形成有用于插入第一磁阻角度傳感器(2015)的第一傳感器槽(2016)，所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)上在位于中心輪孔(2011)的一側(cè)形成有相貫通的第一銷孔(2012)，所述第一銷孔(2012)上通過第一銷軸(2013)固定連接從第一滑輪槽(205)外側(cè)底部插入到所述第一滑輪槽(205)內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)的驅(qū)動(dòng)模塊(I)中的第一柔索(106)和第二柔索(109)，所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)上在位于中心輪孔(2011)遠(yuǎn)離第一銷孔(2012)的一側(cè)固定連接有第一主動(dòng)桿(2017)的一端，所述第一主動(dòng)桿(2017)的另一端鉸接有第一從動(dòng)桿(2018)的上部，所述第一從動(dòng)桿(2018)的底部固定連接在能夠沿微型直線軌道(2020)移動(dòng)的滑塊(2019)上，所述的微型直線軌道(2020)固定連接所述近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的第一主動(dòng)桿(2017)在連接所述第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)的一端的端頭一體形成有第一 U形槽(2021)，所述的第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)嵌入在所述的第一U形槽(2021)內(nèi)并通過貫穿形成在第一 U形槽(2021)槽壁上的通孔和形成在第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)上的通孔的兩個(gè)螺栓(2022)與第一主動(dòng)桿(2017)固定連接，所述兩個(gè)螺栓(2022)靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第一磁阻角度傳感器(2015)的第一傳感器擋板傳感器擋板(2023)，所述的第一磁阻角度傳感器(2015)的前部分插入所述的第一傳感器槽(2016)內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓(2022)之間而固定在所述第一 U形槽(2021)的槽壁外側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)包括有:用于連接在手掌(5)的中節(jié)指骨上的后近指關(guān)節(jié)底座(301)，以及一體形成在近指關(guān)節(jié)底座(301)上的第二圓弧形座套(302)，掌指關(guān)節(jié)單元模塊(2)中的微型直線軌道(2020)固定連接在所述后近指關(guān)節(jié)底座(301)上，所述后近指關(guān)節(jié)底座(301)是通過形成在近后指關(guān)節(jié)底座(301)上的后尼龍扣帶槽(303)和后尼龍扣帶(304)與手掌(5)的中節(jié)指骨固定連接，所述第二圓弧形座套(302)在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第二滑輪槽(305)，所述第二圓弧形座套(302)上構(gòu)成第二滑輪槽(305)的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第二中心螺紋孔(306)，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第二中心螺紋孔(306)同軸的第二中心孔(307)，第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)通過依次插入第二中心孔(307)、第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)的第二中心輪孔(309)和第二中心螺紋孔(306)的第二中心軸(3010)能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第二圓弧形座套(302)的第二滑輪槽(305)內(nèi)，所述的第二中心軸(3010)通過形成在前端部的外螺紋與所述的第二中心螺紋孔(306)螺紋連接而固定連接在所述第二圓弧形座套(302)上，所述第二圓弧形座套(302)上在位于第二滑輪槽(305)的外側(cè)且與所述的第二中心孔(307)相鄰處一體形成有與所述的第二中心孔(307)同軸的第二磁環(huán)固定座(3011)，所述第二磁環(huán)固定座(3011)內(nèi)嵌入有與所述的第二磁環(huán)固定座(3011)過盈配合的第二磁環(huán)(3012)，所述的第二磁環(huán)固定座(3011)與所述的第二滑輪槽(305)的側(cè)壁之間還形成有用于插入第二磁阻角度傳感器(3024)的第二傳感器槽(3014)，所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)上在位于第二中心輪孔(309)的一側(cè)形成有相貫通的第二銷孔(3015)，所述第二銷孔(3015)上通過第二銷軸(3013)固定連接從第二滑輪槽(305)外側(cè)底部插入到所述第二滑輪槽(305)內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)的驅(qū)動(dòng)模塊(I)中的第一柔索(106)和第二柔索(109)，所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)上在位于第二中心輪孔(309)遠(yuǎn)離第二銷孔(3015)的一側(cè)固定連接有第二主動(dòng)桿(3016)的下端，所述第二主動(dòng)桿(3016)的上端鉸接有第二從動(dòng)桿(3017)的一端，所述第二從動(dòng)桿(3017)的另一端鉸接在用于與手掌(5)的中節(jié)指骨固定連接的前近指關(guān)節(jié)底座(3018)上，所述前近指關(guān)節(jié)底座(3018)是通過形成在前近指關(guān)節(jié)底座(3018)上的前尼龍扣帶槽(3019)和前尼龍扣帶(3020)與手掌(5)的中節(jié)指骨固定連接，所述前近指關(guān)節(jié)底座(3018)上形成有用于連接遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)的滑槽(3021)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的第二主動(dòng)桿(3016)在連接所述第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)的底端一體形成有第二U形槽(3022)，所述的第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)嵌入在所述的第二U形槽(3022)內(nèi)并通過貫穿形成在第二 U形槽(3022)槽壁上的通孔和形成在第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)上的通孔的兩個(gè)螺栓(3023)與第二主動(dòng)桿(3016)固定連接，所述兩個(gè)螺栓(3023)靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第二磁阻角度傳感器(3024)的第二傳感器擋板(3025)，所述的第二磁阻角度傳感器(3024)的前部分插入所述的第二傳感器槽(3014)內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓(3023)之間而固定在所述第二 U形槽(3022)的槽壁外側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)單元模塊(4)包括有:用于連接在手掌(5)的遠(yuǎn)節(jié)指骨上的后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)，以及一體形成在后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)上的第三圓弧形座套(402)，所述后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)通過螺栓連接近指關(guān)節(jié)單元模塊(3)中的滑槽(3021)而固定連接在指關(guān)節(jié)單元模塊(3)中的前近指關(guān)節(jié)底座(3018)，所述后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)是通過形成在后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)上的后尼龍扣帶槽(404)和后尼龍扣帶(405)與手掌(5)的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接，所述第三圓弧形座套(402)在位于非圓弧面的一面上形成有向內(nèi)凹進(jìn)的第三滑輪槽(406)，所述第三圓弧形座套(402)上構(gòu)成第三滑輪槽(406)的兩個(gè)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有第三中心螺紋孔(407)，另一個(gè)側(cè)壁上在位于圓心處形成有與所述的第三中心螺紋孔(407)同軸的第三中心孔(408)，第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)通過依次插入第三滑輪槽(406)、第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)的第三中心輪孔(4010)和第三中心螺紋孔(407)的第三中心軸(4011)能夠旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在所述第三圓弧形座套(402)的第三滑輪槽(406)內(nèi)，所述的第三中心軸(4011)通過形成在前端部的外螺紋與所述的第三中心螺紋孔(407)螺紋連接而固定連接在所述第三圓弧形座套(402)上，所述第三圓弧形座套(402)上在位于第三滑輪槽(406)的外側(cè)且與所述的第三中心孔(408)相鄰處一體形成有與所述的第三中心孔(408)同軸的第三磁環(huán)固定座(4012 )，所述第三磁環(huán)固定座(4012)內(nèi)嵌入有與所述的第三磁環(huán)固定座(4012)過盈配合的第三磁環(huán)(4013)，所述的第三磁環(huán)固定座(4012)與所述的第三滑輪槽(406)的側(cè)壁之間還形成有用于插入第三磁阻角度傳感器(4014)的第三傳感器槽(4015)，所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)上在位于第三中心輪孔(4010)的一側(cè)形成有相貫通的第三銷孔(4016)，所述第三銷孔(4016)上通過第三銷軸(4017)固定連接從第三滑輪槽(406)外側(cè)底部插入到所述第三滑輪槽(406)內(nèi)的用于驅(qū)動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)的驅(qū)動(dòng)模塊(I)中的第一柔索(106)和第二柔索(109)，所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)上在位于第三中心輪孔(4010)遠(yuǎn)離第三銷孔(4016)的一側(cè)固定連接有第三主動(dòng)桿(4018)的下端，所述第三主動(dòng)桿(4018)的上端鉸接有第三從動(dòng)桿(4019)的一端，所述第三從動(dòng)桿(4019)的另一端鉸接在用于與手掌(5)的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接的前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(4020)上，所述前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(4020)是通過形成在前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(4020)上的前尼龍扣帶槽(4021)和前尼龍扣帶(4022)與手掌(5)的遠(yuǎn)節(jié)指骨固定連接，所述的前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(4020)與所述的后遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(401)通過一體形成在所述前遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)底座(4020)兩側(cè)的鉸接塊(403)鉸接連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，所述的第三主動(dòng)桿(4018)在連接所述第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)的底端一體形成有第三U形槽(4023)，所述的第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)嵌入在所述的第三U形槽(4023)內(nèi)并通過貫穿形成在第三U形槽(4023)槽壁上的通孔和形成在第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)上的通孔的兩個(gè)螺栓(4024)與第三主動(dòng)桿(4018)固定連接，所述兩個(gè)螺栓(4024)靠近螺帽側(cè)還連接有用于固定所述第三磁阻角度傳感器(4014)的第三傳感器擋板(4025 )，所述的第三磁阻角度傳感器(4014)的前部分插入所述的第三傳感器槽(4015)內(nèi)，后部分通過卡在兩個(gè)螺栓(4024)之間而固定在所述第三U形槽(4023)的槽壁外側(cè)。10.根據(jù)權(quán)利要求4或6或8所述的一種基于柔索驅(qū)動(dòng)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)機(jī)器人，其特征在于，構(gòu)成第一滑輪槽(205)槽底的第一圓弧形座套(203)外圓弧面上，或構(gòu)成第二滑輪槽(305)槽底的第二圓弧形座套(302)外圓弧面上，或構(gòu)成第二滑輪槽(305)槽底的第二圓弧形座套(302)外圓弧面上一體形成有內(nèi)外貫通的分別用于插入第一柔索(106)和第二柔索(109)的兩個(gè)彈簧槽(1014)，所述兩個(gè)彈簧槽(1014)內(nèi)分別各固定連接彈簧槽(1015)的一端，所述彈簧(1015)的另一端固定連接位于彈簧槽(1014)外部的彈簧壓頭(1016)上，所述彈簧壓頭(1016)遠(yuǎn)離彈簧(1015)的一端固定連接所述柔索外套(107)遠(yuǎn)離柔索外套固定架(108)的一端，所述的第一柔索(106)和第二柔索(109)遠(yuǎn)離主驅(qū)動(dòng)滑輪(104)的一端分別伸出所述柔索外套(107)貫穿所述的彈簧(2026)進(jìn)入所述的第一滑輪槽(205)或第二滑輪槽(305)或第三滑輪槽(406)內(nèi)通過第一銷軸(2013)或第二銷軸(3013)或第三銷軸(4017)與所述的第一驅(qū)動(dòng)滑輪(204)或第二驅(qū)動(dòng)滑輪(308)或第三驅(qū)動(dòng)滑輪(409)固定連接。
【文檔編號(hào)】B25J9/10GK105881519SQ201610454987
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】路光達(dá), 安寧, 張愛梅, 關(guān)連成, 張濤, 李莉
【申請(qǐng)人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)