[發明專利]一種欠驅動型外骨骼康復機械手

有效

• 申請號: 201710108926.6
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106913447B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 劉瑞素;唐海建;葉協通;張芮
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J15/00;A61H1/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群;王瑞

1.一種欠驅動型外骨骼康復機械手，其特征在于該康復機械手包括大拇指關節組件、食指關節組件、中指關節組件、無名指關節組件、小指關節組件、電機第一輔助支撐板、手指屈伸驅動電機組、手指擺動驅動電機組、電機第二輔助支撐板、手掌組件和手掌固定件；所述大拇指關節組件、食指關節組件、中指關節組件、無名指關節組件和小指關節組件分別與手掌組件連接；所述手指屈伸驅動電機組分別安裝在電機第一輔助支撐板和電機第二輔助支撐板上；所述手指擺動驅動電機組安裝在電機第二輔助支撐板上；所述手掌固定件與手掌組件連接；所述電機第一輔助支撐板與手掌組件連接；所述手掌組件與電機第二輔助支撐板連接；所述手指屈伸驅動電機組包括五個屈伸驅動電機，分別對應五根手指；所述手指擺動驅動電機組包括五個擺動驅動電機，分別對應五根手指；

所述大拇指關節組件包括大拇指關節旋轉軸、大拇指關節被動同步帶輪、第一法蘭盤、大拇指關節第一連接件、大拇指關節第一限位件、大拇指關節第一扭轉彈簧、大拇指關節第二扭轉彈簧、大拇指關節繩索第一固定件、大拇指關節第二連接件、大拇指第一關節、大拇指關節第二限位件、大拇指第二關節、大拇指關節主動同步帶輪、大拇指關節傳動同步帶、大拇指關節傳動繩索、大拇指關節主動繩索輪、大拇指第二關節綁帶、大拇指關節第一軸、大拇指關節第一軸套、大拇指第一關節綁帶、大拇指關節第二軸、大拇指關節第二軸套、大拇指關節彎曲第三連接件、大拇指關節第三軸套、大拇指關節第三軸、大拇指關節繩索第二固定件、大拇指關節彎曲第一連接件、大拇指關節驅動繩索、大拇指關節彎曲第二連接件和大拇指關節彎曲第四連接件；所述大拇指關節旋轉軸的一端通過帶菱形座軸承與電機第一輔助支撐板連接；所述大拇指關節旋轉軸中部與大拇指關節被動同步帶輪連接；所述大拇指關節旋轉軸的軸肩通過軸承與手掌組件連接；所述大拇指關節旋轉軸的另一端與第一法蘭盤的一端連接，第一法蘭盤的另一端與大拇指關節第一連接件連接；所述大拇指關節第一連接件的一側面與大拇指關節第二連接件的一端連接，大拇指關節第二連接件的另一端與大拇指關節彎曲第一連接件連接；所述大拇指關節彎曲第一連接件端面通過螺栓與大拇指關節彎曲第二連接件的一端連接；大拇指關節彎曲第二連接件另一端固定在大拇指第一關節上；所述大拇指關節第一扭轉彈簧的彈簧旋轉軸置于大拇指關節彎曲第一連接件與大拇指關節彎曲第二連接件之間的螺栓的上方；所述大拇指關節第一扭轉彈簧的一端與大拇指關節第二連接件連接，另一端與大拇指第一關節的一端連接；所述大拇指關節第二連接件上安裝有兩根大拇指關節第一軸；兩根大拇指關節第一軸一端固定在大拇指關節第二連接件的側面孔內；每根大拇指關節第一軸的另一端上均安裝有兩個大拇指關節第一軸套；兩個大拇指關節第一軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個大拇指關節第一軸套內圈相互配合，小軸承外圈與大拇指關節第一限位件帶圓形通孔端配合；所述大拇指第一關節上分別與四根大拇指關節第二軸的一端固定；每根大拇指關節第二軸的另一端均安裝有兩個大拇指關節第二軸套，兩個大拇指關節第二軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個大拇指關節第二軸套內圈相互配合，小軸承外圈分別與大拇指關節第一限位件帶長槽端和大拇指關節第二限位件帶圓形通孔端配合；所述大拇指第一關節綁帶固定在大拇指第一關節上；所述大拇指第一關節的另一端連接大拇指關節彎曲第三連接件，大拇指關節彎曲第三連接件通過螺栓與大拇指關節彎曲第四連接件的一端連接；大拇指關節彎曲第四連接件的另一端與大拇指第二關節連接；所述大拇指關節第二扭轉彈簧的彈簧旋轉軸置于大拇指關節彎曲第三連接件與大拇指關節彎曲第四連接件之間的螺栓的上方；大拇指關節第二扭轉彈簧的一端與大拇指第一關節連接，另一端與大拇指第二關節連接；所述大拇指第二關節綁帶與大拇指第二關節連接；兩根大拇指關節第三軸一端固定在大拇指第二關節的側面孔內；每根大拇指關節第三軸的另一端均安裝有兩個大拇指關節第三軸套，兩個大拇指關節第三軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個大拇指關節第三軸套內圈相互配合，小軸承外圈與大拇指關節第二限位件帶長槽端配合；所述大拇指關節繩索第二固定件與大拇指關節第一連接件連接；大拇指關節繩索第一固定件與手掌組件連接；所述手指擺動驅動電機組中的一個擺動驅動電機的輸出端與大拇指關節主動同步帶輪連接，大拇指關節主動同步帶輪通過大拇指關節傳動同步帶與大拇指關節被動同步帶輪連接；兩條大拇指關節驅動繩索一端固定在大拇指第二關節的線槽上，另一端分別穿過大拇指第一關節的線槽和大拇指關節繩索第二固定件的線槽與大拇指關節傳動繩索一端連接并合并成一股線；所述大拇指關節傳動繩索另一端纏繞在大拇指關節主動繩索輪上；所述手指屈伸驅動電機組中的一個屈伸驅動電機的輸出端連接大拇指關節主動繩索輪；

所述食指關節組件包括食指關節主動繩索輪、食指關節傳動繩索、食指關節旋轉軸、食指關節被動同步帶輪、食指關節傳動皮帶、第二法蘭盤、食指關節第一連接件、食指關節第一扭轉彈簧、食指第一關節、食指關節第二扭轉彈簧、食指第二關節、食指關節第三扭轉彈簧、食指第三關節、食指關節第二連接件、食指關節第一限位件、食指關節彎曲第二連接件、食指關節第二限位件、食指關節彎曲第三連接件、食指關節彎曲第四連接件、食指關節第三限位件、食指關節彎曲第五連接件、食指關節繩索第一固定件、食指關節主動同步帶輪、食指關節第四軸套、食指關節彎曲第六連接件、食指關節繩索第二固定件、食指關節彎曲第一連接件、食指關節驅動繩索、食指關節第二軸套、食指第一關節綁帶、食指關節第二軸、食指關節第三軸套、食指關節第三軸、食指第三關節綁帶、食指關節第四軸、食指關節第一軸套、食指關節第一軸和食指第二關節綁帶；所述食指關節旋轉軸的一端通過帶菱形座軸承與電機第一輔助支撐板連接；所述食指關節旋轉軸中部與食指關節被動同步帶輪連接；所述食指關節旋轉軸的軸肩通過軸承與手掌組件連接；所述食指關節旋轉軸的另一端與第二法蘭盤的一端連接，第二法蘭盤的另一端與食指關節第一連接件連接；所述食指關節第一連接件的一側面與食指關節第二連接件的一端連接，食指關節第二連接件的另一端與食指關節彎曲第一連接件連接；所述食指關節彎曲第一連接件端面通過螺栓與食指關節彎曲第二連接件的一端連接；食指關節彎曲第二連接件另一端固定在食指第一關節上；所述食指關節第一扭轉彈簧的彈簧旋轉軸置于食指關節彎曲第一連接件與食指關節彎曲第二連接件之間的螺栓的上方；所述食指關節第一扭轉彈簧的一端與食指關節第二連接件連接，另一端與食指第一關節的一端連接；所述食指關節第二連接件上安裝有兩根食指關節第一軸；兩根食指關節第一軸一端固定在食指關節第二連接件的側面孔內；每根食指關節第一軸的另一端上均安裝有兩個食指關節第一軸套；兩個食指關節第一軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個食指關節第一軸套內圈相互配合，小軸承外圈與食指關節第一限位件帶圓形通孔端配合；所述食指第一關節上分別與四根食指關節第二軸的一端固定；每根食指關節第二軸的另一端均安裝有兩個食指關節第二軸套，兩個食指關節第二軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個食指關節第二軸套內圈相互配合，小軸承外圈分別與食指關節第一限位件帶長槽端和食指關節第二限位件帶圓形通孔端配合；所述食指第一關節綁帶固定在食指第一關節上；所述食指第一關節的另一端連接食指關節彎曲第三連接件，食指關節彎曲第三連接件通過螺栓與食指關節彎曲第四連接件的一端連接；食指關節彎曲第四連接件的另一端與食指第二關節的一端連接；所述食指關節第二扭轉彈簧的彈簧旋轉軸置于食指關節彎曲第三連接件與食指關節彎曲第四連接件之間的螺栓的上方；食指關節第二扭轉彈簧的一端與食指第一關節連接，另一端與食指第二關節連接；所述食指第二關節綁帶與食指第二關節連接；四根食指關節第三軸一端固定在食指第二關節的側面孔內；每根食指關節第三軸的另一端均安裝有兩個食指關節第三軸套，兩個食指關節第三軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個食指關節第三軸套內圈相互配合，小軸承外圈分別與食指關節第二限位件帶長槽端和食指關節第三限位件帶圓形通孔端配合；所述食指第三關節綁帶固定在食指第三關節上；所述食指第二關節的另一端連接食指關節彎曲第五連接件，食指關節彎曲第五連接件通過螺栓與食指關節彎曲第六連接件連接；所述兩個食指關節彎曲第六連接件固定在食指第三關節上；所述食指關節第三扭轉彈簧的彈簧旋轉軸置于食指關節彎曲第五連接件與食指關節彎曲第六連接件之間的螺栓的上方；食指關節第三扭轉彈簧的一端與食指第二關節連接，另一端與食指第三關節連接；兩根食指關節第四軸一端固定在食指第三關節的側面孔內；每根食指關節第四軸的另一端均安裝有兩個食指關節第四軸套，兩個食指關節第四軸套之間安裝有一個小軸承，小軸承內圈兩側面分別與兩個食指關節第四軸套內圈相互配合，小軸承外圈與食指關節第三限位件的帶長槽端配合；所述食指關節繩索第二固定件與食指關節第一連接件連接；食指關節繩索第一固定件與手掌組件連接；所述手指擺動驅動電機組中的一個擺動驅動電機的輸出端與食指關節主動同步帶輪連接，食指關節主動同步帶輪通過食指關節傳動皮帶與食指關節被動同步帶輪連接；兩條食指關節驅動繩索一端固定在食指第三關節的線槽上，另一端分別穿過食指第二關節的線槽、食指第一關節的線槽和食指關節繩索第二固定件的線槽與食指關節傳動繩索一端連接并合并成一股線；所述食指關節傳動繩索另一端纏繞在食指關節主動繩索輪上；所述手指屈伸驅動電機組中的一個屈伸驅動電機的輸出端連接食指關節主動繩索輪；

所述中指關節組件、無名指關節組件和小指關節組件與食指關節組件的結構完全相同。