一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109758275A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201910057035.1(22)申请日2019.01.22(71)申请人内蒙古恩德莱康复器具有限公司地址014040内蒙古自治区包头市东河区北梁新区康复路包二中操场路南北八社区物业一楼(72)发明人温继栋何艺佳张怡非白晨阳(51)Int.Cl.A61F2/58(2006.01)A61F2/70(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指(57)摘要本发明公开了一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指。本发明手指本体部分包括手指机架、第一指节、拉伸弹簧、第二指节、指节联接件、第三指节；手指机械传动链包括微型电机微型减速器组件、微型蜗杆蜗轮副、驱动绳索组件、连杆；第一指节、第二指节、连杆及手指机架组成四连杆机构，第一指节的屈指及展指运动使第二指节从动地实现屈指及展指运动，形成欠驱动运动方式。本发明手指为模块式结构设计，便于整个手指的装配及拆除，手指结构简单，重量轻，手指的设计导致掌部厚度尺寸减小。CN109758275ACN109758275A权利要求书1/1页1.一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指，假肢手指由手指本体及手指机械传动链构成，其特征在于：手指本体由近及远包括手指机架、第一指节、拉伸弹簧、第二指节、指节联接件、第三指节；第一指节通过第一关节销轴联接于手指机架远端；第二指节通过第二关节销轴联接于第一指节远端；指节联接件用于联接第二指节及第三指节；拉伸弹簧的近端套环端套装在第一弹簧销钉上，第一弹簧销钉固定于第一指节远端，拉伸弹簧的远端套环套装在第二弹簧销钉上，第二弹簧销钉固定于第二指节近端；手指运动传动链包括微型电机和微型减速器构成的组件、蜗杆蜗轮副、拉力绳索组件及连杆；微型电机和微型减速器构成的组件通过过盈联接方式联接于手指机架，并位于手掌掌心位置；微型蜗杆置于手指机架空腔内，微型蜗杆的D形截面中心孔的一部分套装在微型减速器的D形截面输出轴上，微型蜗杆的D形截面中心孔的另一部分套装于微型减速器的D形截面延长轴上，微型减速器的D形截面延长轴插入于延长轴铜套内，延长轴铜套通过其外表面与手指机架的铜套孔内表面的过盈配合实现固定联接；微型蜗轮套装于蜗轮空心轴上，蜗轮空心轴与手指机架紧固联接，微型蜗轮与微型蜗杆相啮合；微型蜗轮两侧设置凸缘结构，并在轮辐上加工有一通孔，驱动绳索穿过微型蜗轮轮辐的通孔，并在微型蜗轮凸缘外表面缠绕或解缠绕，驱动绳索销轴固结于第一指节近端，驱动绳索的两个端部以锁扣形式固定联接于驱动绳索销轴上；连杆置于第一指节的空腔内，连杆近端的销轴孔套装在第一连杆销轴上，第一连杆销轴固定联接于手指机架远端，连杆远端的销轴孔套装在第二连杆销轴上，第二连杆销轴固定联接于第二指节的近端。2.根据权利要求1所述驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指，其特征在于，指节联接件的两端各有一凸缘结构，指节联接件近端的凸缘插入于第二指节远端的空腔内，指节联接件远端的凸缘插入于第三指节近端的空腔内。2CN109758275A说明书1/4页一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指技术领域[0001]本发明属于医疗康复器械领域，特别涉及一种驱动绳索与四连杆机构组合式欠驱动仿生假肢手指。背景技术[0002]假肢手安装于残疾人残肢端部，用于实现人手的某些功能。2008年以前，市场上销售较多的假肢手为德国OttoBock公司的Suva单自由度假肢手，该种假肢手能实现的动作模式有限，只具简单的开合功能，手指只具有一个运动关节。2008年以后，多自由度假肢手开始面世，比较有代表性的为英国的Blatchford&son公司生产的ilimb假肢手和冰岛Steeper公司生产的Bebionic假肢手。这两款假肢手均具有五个手指，其中食指、中指、无名指和小指机械结构相同，统称为手指，每个手指有两个关节，第一关节为主动关节，第二关节为从动关节，两个关节的运动是耦合的，每个手指由一台微型电机驱动，业内称这种驱动方式为欠驱动。ilimb假肢手的手指第一关节由蜗杆蜗轮驱动，微型电机微型减速器组件置于手指第一指节的空腔内，微型减速器输出轴通过锥齿轮副驱动蜗杆回转，蜗轮联接于手掌部，相对于手掌固定不动，当电机回转时，蜗杆连同微型电机微型减速器及第一指节绕蜗轮回转，实现手指的屈伸，第二关节由联接于蜗轮的绳索驱动。该型假肢手手指的主要缺陷为，微型电机微型减速器组件置于手指第一指节空腔内，虽然可以节省手掌的空间，却受微型电机微型减速器长度的限制，手指第一指节的长度长于人手指节长度，且微型电机微型减速器也作为微型电机的负荷，浪