[實用新型]一種仿生運動功能上肢

有效

• 申請號: 201821470525.1
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN209207494U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 李志強;李曉堂;馬龍祥;楊章振
• 申請（專利權）人: 河南翔宇醫療設備股份有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08;B25J9/10;B25J15/00;B25J15/02;A61F2/54;A61F2/58;A61F2/70
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙) 41116
• 代理人: 楊紅軍

本申請公開種仿生運動功能上肢，包括假肢手頭、腕關節、小臂，腕關節兩端分別與假肢手頭、小臂連接，所述的假肢手頭包括食指、中指、無名指、小指、拇指、手掌，所述的食指、中指、無名指、小指、安裝在手掌上，所述的手掌包括手支撐板，拇指轉動電機減速機固定在手支撐板上，拇指轉動電機減速機的輸出軸固定絲杠，絲杠旋合螺母，螺母與手支撐板上的導向軌沿著上下方向滑動連接，螺母上設置的固定銷在滑動槽內滑動，拇指轉臺向下方、前方伸出有驅動梁，驅動梁上設置有滑動槽，滑動槽沿著左右方向水平設置，手支撐板上設置有拇指轉臺的轉動支撐，所述的拇指轉臺上安裝拇指，實現拇指的位置調整，與健康人拇指運動功能相近。

技術領域

本實用新型涉及一種仿生上肢，尤其涉及一種仿生運動功能上肢。

背景技術

我國是人口大國，上肢或者手部缺失的患者達數千萬，這部分人群迫切需要安裝假肢來提高生活質量，另外，某些環境中，對人體的傷害很大或者無法承受，例如核反應、外太空、高溫高熱的生產中，需要使用仿生手或手臂進行作業。

目前的仿生手的拇指不能旋轉，或者僅有一個自由度，跟人類的手功能相差甚遠，不能滿足假肢手或者生產工程中的仿生手功能的使用要求，正常的拇指不僅具有掌指關節、遠端指關節，其拇指與手掌連接部也具有一個自由度，即拇指位置姿態的調整。

多數的仿生上肢價格昂貴，主要依賴進口，而且仿生上肢的手指通常采用兩個運動關節，不能想健康手指那樣抓握物體，現有的仿生上肢通常采用電機驅動拉線，拉線牽引實現手指關節的運動，由于手指關節之間需要設置復位彈簧，拉線要克服彈簧的阻力進行牽引運動，浪費驅動電機的功率，并且由于拉線在牽引過程中反復受到交變應力的作用，容易松弛和疲勞斷裂，可靠性差。

有一些仿生手指關節采用連桿驅動，由于連桿的效率與連桿間的夾角存在關系，對電機的運轉的平穩性造成影響，影響電機的壽命，并且連桿之間的角度變化使連桿之間的轉動速度也在非線性變化，連桿的運動速度不平穩，抓握物體的效果差。

本申請的技術方案中，拇指具有位置調整轉動功能，與健康人手指運動功能非常接近；拇指的位置調整轉動功能采用一個電機驅動絲杠轉動，絲杠上旋合螺母，螺母上的固定銷推動拇指轉動；采用單電機帶動錐齒輪機構、以及固定在手掌架上的帶輪帶傳動機構，實現掌指關節和近端指關節的同向運動；采用錐齒輪與三個后滑桿滑動連接，后滑桿通過滑桿銷與前滑桿鉸接，且前滑桿與滑桿套滑動連接，滑桿套與轉動盤轉動連接，滑桿套上設置有傳動桿，傳動桿與傳動盤連接，實現后滑桿始終平動；采用傳動桿與偏心的傳動盤和轉動盤連接，實現滑桿套只能平移運動，保證了前滑桿與后滑桿在傳動過程中的彎曲過程中效率；拇指采用錐齒輪傳動機構和帶傳動機構實現拇指掌指節和近端指節的仿生運動。采用了齒輪傳動機構，實現四指和拇指關節運動的平穩性和協調性。四指和拇指的結構中，除電機外，其余零件可采用非金屬材料制成，減輕仿生運動功能上肢的重量。滑桿機構采用了平動的鉸鏈連接，而不采用萬向聯軸節連接，提高了傳動效率和傳動的穩定性。

發明內容

本實用新型的目的在于：提供一種拇指位置能夠旋轉調整、四指采用電機與齒輪驅動機構實現三自由度運動、拇指采用電機齒輪機構實現兩自由度運動，以及腕關節電機驅動擺動的仿生運動功能上肢。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種仿生運動功能上肢，包括假肢手頭、腕關節22、小臂33，所述的腕關節22兩端分別與假肢手頭、小臂連接，并且實現假肢手頭、小臂之間的擺動，所述的假肢手頭包括食指1、中指2、無名指3、小指4、拇指5、手掌11，所述的食指1、中指2、無名指3、小指4、安裝在手掌11上；