[發明專利]基于扇形軌道的外骨骼機構

有效

• 申請號: 201611258622.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106625603B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 許俊軍;龔文;楊決寬
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

本發明公開了一種基于扇形軌道的外骨骼機構，包括第一扇形軌道、第二扇形軌道、第三扇形軌道、近指節(4)、中指節(5)和遠指節(6)，第一扇形軌道通過圓柱銷一(15)與近指節滑動連接，第二扇形軌道通過圓柱銷二(16)與中指節滑動連接，第三扇形軌道通過圓柱銷三(17)與遠指節滑動連接。近指節通過伸縮裝置一連接第二扇形軌道，中指節通過伸縮裝置二連接第三扇形軌道。將第一扇形軌道、第二扇形軌道、第三扇形軌道固定在相應的手指關節處，利用圓柱銷和鋼絲繩進行傳動從而帶動指節轉動。本發明每個關節處都采用扇形軌道，近指節、中指節和遠指節在3個扇形軌道內運動，解決現有外骨骼機構結構復雜，零件較多的問題。

技術領域

本發明屬于機械工程領域，具體涉及一種基于扇形軌道的外骨骼機構。

背景技術

如今，關于外骨骼機構的研究已經非常深入，外骨骼機構可以穿戴在人身上，給人提供保護、額外的動力或能力，還可以幫助受傷的肢體恢復功能，也可以用于主從機械手系統，實現遙操控，完成各項工程任務并且能夠實現力反饋。

綜合國內外外骨骼機構的研究現狀，現有的外骨骼機構存在以下幾方面的問題：由于外骨骼機構結構復雜，零部件較多，質量較大，對操作者會產生一種約束感進而破壞自由空間的臨場感；外骨骼機構都存在集成度不高的問題，即驅動與外骨骼機構本身不為一體，整個設備需要很多附件，這也給操作者的使用，以及主從控制實驗帶來不便；市面上的外骨骼機構成本昂貴。

為了解決這些問題，有人提議采用操縱桿實現遙操作以及力反饋，但是，使用操縱竿會將操作者手的運動范圍限制在一個較小的范圍內，并且無法對每一個單獨的手指施加力反饋，遠遠無法實現外骨骼機構所能實現的功能，因此，設計一款結構簡單、功能完整、成本低廉的外骨骼機構是當務之急。

發明內容

本發明的目的在于解決現有針對手部使用的外骨骼機構結構復雜，零部件較多，運動不可靠等問題，提供一種基于扇形軌道的外骨骼機構。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

基于扇形軌道的外骨骼機構，包括第一扇形軌道、第二扇形軌道、第三扇形軌道、近指節(4)、中指節(5)和遠指節(6)，所述第一扇形軌道包括兩個扇形板一(1)和鋼條一(41)，所述扇形板一(1)開設有滑槽一(51)，所述兩個扇形板一(1)對稱固定在鋼條一(41)的同一側；所述第二扇形軌道包括兩個扇形板二(2)和鋼條二(42)，所述扇形板二(2)中開設有滑槽二(52)，所述兩個扇形板二(2)對稱固定在鋼條二(42)的同一側；所述第三扇形軌道包括兩個扇形板三(3)和鋼條三(43)，所述扇形板三(3)開設有滑槽三(53)，所述兩個扇形板三(3)對稱固定在鋼條三(43)的同一側；

所述近指節(4)包括扇形部位一(61)和直邊部位一(62)，所述扇形部位一(61)和直邊部位一(62)固定連接，且所述扇形部位一(61)開設有通孔一(31)；所述中指節(5)包括扇形部位二(63)和直邊部位二(64)，所述扇形部位二(63)和直邊部位二(64)固定連接，且所述扇形部位二(63)開設有通孔二(32)；遠指節(6)包括扇形部位三(65)和直邊部位三(66)，所述扇形部位三(65)和直邊部位三(66)固定連接，且所述扇形部位三(65)開設有通孔三(33)；