[發明專利]一種用于輔助抓握物品的可穿戴仿生機械手

在審

• 申請號: 201911322348.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110900580A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李紅雙;楊楠;胡振圓;劉東;李濟騰;王君;王潔潔;何孟亮
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J15/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種用于輔助抓握物品的可穿戴仿生機械手，第一驅動轉軸水平安裝在腕部卡套頂部，舵機豎直固裝在腕部卡套右側部，第一驅動轉軸與舵機之間通過第一萬向聯軸器相連，第二驅動轉軸豎直安裝在腕部卡套左側部，第一驅動轉軸與第二驅動轉軸之間通過第二萬向聯軸器相連，腕部卡套卡裝在小臂腕部關節處，兩者通過粘扣帶固定，仿生五指按照人體手部五指分布方式設置在腕部卡套上，仿生五指的彎曲和伸直動作的驅動力統一由舵機提供；仿生五指分別與對應的手部五指的背部貼靠配合，仿生指與手指之間也由粘扣帶固定。本發明依照人體工程學進行設計，能夠充分與人手進行貼合，具有結構簡單、控制方便、重量輕、體積小巧的特點，有效提高患者生活自理能力。

技術領域

本發明屬于仿生機械手技術領域，特別是涉及一種用于輔助抓握物品的可穿戴仿生機械手。

背景技術

在中老年人群中，中風的發病率一直居高不下，而中風后形成的肢體偏癱，在生活中會給患者帶來諸多不便，特別是上肢活動能力的下降，嚴重影響了患者的生活自理能力，嚴重者甚至連吃飯喝水都無法自己獨立完成，只能由護理人員幫助才行實現。

因此，為了提高肢體偏癱患者的生活自理能力，特別是對于上肢活動能力較為低下的患者來說，科研人員設計了種類繁多的輔助器材和設備，希望幫助患者實現物品的獨立抓取，進而實現吃飯喝水等方面的生活自理，但這些輔助器材和設備不是結構設計的過于復雜，就是體積或重量過大，導致其實際使用效果都不是很理想。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種用于輔助抓握物品的可穿戴仿生機械手，完全依照人體工程學進行結構設計，能夠充分與人手進行貼合，結構簡單且控制方便，具有重量輕和體積小巧的特點，能夠有效輔助患者實現物品的抓取，提高了患者的生活自理能力。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于輔助抓握物品的可穿戴仿生機械手，包括腕部卡套、舵機、第一萬向聯軸器、第一驅動轉軸、第二萬向聯軸器、第二驅動轉軸、仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生無名指及仿生小拇指；所述第一驅動轉軸通過鉸耳座水平安裝在腕部卡套頂部，所述舵機豎直固裝在腕部卡套右側部，舵機的電機軸朝上，所述第一萬向聯軸器一端與舵機的電機軸相連，第一萬向聯軸器另一端與第一驅動轉軸一端相連；所述第二驅動轉軸通過鉸耳座豎直安裝在腕部卡套左側部，所述第二萬向聯軸器一端與第一驅動轉軸另一端相連，第二萬向聯軸器另一端與第二驅動轉軸一端相連；所述腕部卡套卡裝在小臂腕部關節處，在腕部卡套與小臂腕部之間通過粘扣帶進行固定；所述仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生無名指及仿生小拇指按照人體手部五指分布方式設置在腕部卡套上，仿生大拇指、仿生食指、仿生中指、仿生無名指及仿生小拇指的彎曲和伸直動作的驅動力統一由舵機提供；所述仿生大拇指貼靠在手部大拇指背部，仿生食指貼靠在手部食指背部，仿生中指貼靠在手部中指背部，仿生無名指貼靠在手部無名指背部，仿生小拇指貼靠在手部小拇指背部，在仿生大拇指與手部大拇指之間、仿生食指與手部食指之間、仿生中指與手部中指之間、仿生無名指與手部無名指之間、仿生小拇指與手部小拇指之間均通過粘扣帶進行固定。

所述仿生食指、仿生中指、仿生無名指及仿生小拇指結構相同，均包括曲柄、連桿、滑塊、掌骨滑道桿、掌骨拉桿、近節指骨底杠桿、近節指骨拉桿、近節指骨平衡伸縮桿、中節指骨底杠桿、中節指骨拉桿、中節指骨平衡伸縮桿及遠節指骨杠桿；所述曲柄一端均鉸接在第一驅動轉軸上，曲柄另一端與連桿一端相鉸接，連桿另一端鉸接在滑塊上，滑塊套裝在掌骨滑道桿上，掌骨滑道桿一端鉸接在腕部卡套上，掌骨滑道桿另一端與近節指骨平衡伸縮桿一端相鉸接；所述掌骨拉桿一端鉸接在滑塊上，掌骨拉桿另一端與近節指骨底杠桿一端相鉸接，近節指骨底杠桿另一端與近節指骨拉桿一端相鉸接，所述近節指骨底杠桿的支點位于掌骨滑道桿與近節指骨平衡伸縮桿鉸接點的后方；所述近節指骨平衡伸縮桿另一端與中節指骨底杠桿一端相鉸接，中節指骨底杠桿另一端與中節指骨拉桿一端相鉸接，所述近節指骨拉桿另一端與中節指骨平衡伸縮桿一端相鉸接，中節指骨平衡伸縮桿另一端與遠節指骨杠桿一端相鉸接，遠節指骨杠桿另一端為自由端；所述中節指骨拉桿另一端作為遠節指骨杠桿的支點。