[發(fā)明專利]智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)及智能手指康復(fù)外骨骼機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111528220.8
• 申請(qǐng)日: 2021-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114191253B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐晗;李益斌;徐東;張珝;周開(kāi);李曉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02;A63B23/16;A63B71/06
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 毛姍

1.一種智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括依次向遠(yuǎn)端連接的MCP關(guān)節(jié)座（1-1）、MCP弧形臂（1-2）、PIP關(guān)節(jié)座（1-3）和PIP弧形臂（1-4），所述MCP關(guān)節(jié)座（1-1）上開(kāi)設(shè)有第一弧形滑槽（1-1-1），所述MCP弧形臂（1-2）的近端滑動(dòng)設(shè)置在第一弧形滑槽（1-1-1）內(nèi)，且所述MCP弧形臂（1-2）由第一驅(qū)動(dòng)件（1-5）驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)，所述MCP弧形臂（1-2）的遠(yuǎn)端與PIP關(guān)節(jié)座（1-3）固定連接，所述PIP關(guān)節(jié)座（1-3）上開(kāi)設(shè)有第二弧形滑槽（1-3-1），所述PIP弧形臂（1-4）的近端滑動(dòng)設(shè)置在第二弧形滑槽（1-3-1）內(nèi)，且所述PIP弧形臂（1-4）由第二驅(qū)動(dòng)件（1-6）驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)，所述PIP弧形臂（1-4）的遠(yuǎn)端設(shè)置有連接座（1-7），所述連接座（1-7）和PIP關(guān)節(jié)座（1-3）上均設(shè)置有手指連接件（1-8）；

所述連接座（1-7）與手指連接件（1-8）之間，以及PIP關(guān)節(jié)座（1-3）與手指連接件（1-8）之間均設(shè)置有壓力傳感組件（1-9），所述壓力傳感組件（1-9）包括框架（1-9-1）和中層板（1-9-2），所述框架（1-9-1）的上下兩端分別固定設(shè)置有上板（1-9-11）和下板（1-9-12），所述連接座（1-7）、上板（1-9-11）、中層板（1-9-2）和下板（1-9-12）從上至下依次設(shè)置，所述中層板（1-9-2）與連接座（1-7）的底端固定連接，所述框架（1-9-1）與連接座（1-7）上下活動(dòng)連接，所述上板（1-9-11）和中層板（1-9-2）之間設(shè)置有上壓力傳感器（1-9-3），所述下板（1-9-12）和中層板（1-9-2）之間設(shè)置有下壓力傳感器（1-9-4）；

所述手指連接件（1-8）包括具有開(kāi)口的指套（1-8-1），所述指套（1-8-1）的開(kāi)口一端設(shè)置有子扣（1-8-2），所述框架（1-9-1）上設(shè)置有U型母扣（1-8-3），所述子扣（1-8-2）與U型母扣（1-8-3）卡接，所述指套（1-8-1）的開(kāi)口另一端與框架（1-9-1）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與手指方向一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述MCP弧形臂（1-2）與MCP關(guān)節(jié)座（1-1）之間，以及PIP弧形臂（1-4）與PIP關(guān)節(jié)座（1-3）之間均設(shè)置有角度傳感組件（1-10），所述角度傳感組件（1-10）包括電阻片（1-10-1）和電刷片（1-10-2），兩個(gè)所述電阻片（1-10-1）分別固定設(shè)置在第一弧形滑槽（1-1-1）和第二弧形滑槽（1-3-1）上，兩個(gè)所述電刷片（1-10-2）分別固定設(shè)置在MCP弧形臂（1-2）的近端和PIP弧形臂（1-4）的近端，所述電刷片（1-10-2）和電阻片（1-10-1）彈性接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述第一驅(qū)動(dòng)件（1-5）和第二驅(qū)動(dòng)件（1-6）的結(jié)構(gòu)相同，均包括電機(jī)（1-5-1）和錐齒輪（1-5-2），所述錐齒輪（1-5-2）與電機(jī)（1-5-1）的輸出端傳動(dòng)連接，所述第一驅(qū)動(dòng)件（1-5）的電機(jī)（1-5-1）設(shè)置在MCP關(guān)節(jié)座（1-1）上，所述第二驅(qū)動(dòng)件（1-6）的電機(jī)（1-5-1）設(shè)置在PIP關(guān)節(jié)座（1-3）上，所述MCP弧形臂（1-2）和PIP弧形臂（1-4）的側(cè)壁上均設(shè)置有與錐齒輪（1-5-2）嚙合的齒條（1-5-3）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述上壓力傳感器（1-9-3）和下壓力傳感器（1-9-4）均為薄膜壓力傳感器，所述上壓力傳感器（1-9-3）與上板（1-9-11）之間，以及下壓力傳感器（1-9-4）與下板（1-9-12）之間均設(shè)置有硅膠墊（1-9-5）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述MCP關(guān)節(jié)座（1-1）、MCP弧形臂（1-2）、PIP關(guān)節(jié)座（1-3）、PIP弧形臂（1-4）和連接座（1-7）的材料均為輕質(zhì)高強(qiáng)度材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能手指外骨骼機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述輕質(zhì)高強(qiáng)度材料為尼龍或ABS。