一種基于模塊化設計的欠驅動靈巧手的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及康復工程領域，具體涉及一種用于幫助殘疾人日常生活自理的靈巧手。主要用于替代人手實現抓握動作和抓取不同物體。
【背景技術】
[0002]肢體殘疾特別是上肢殘疾作為一個有特殊困難和特殊要求的群體，很難進行正常生活和很好的融入社會。為了幫助他們改善現有狀況、跟上社會發展步伐，使用假肢手是最直接有效的手段。但目前市面上的假肢手通常只有1、2個自由度，只能實現簡單的張合動作，不能像人手那樣依據抓取物體的形狀做出不同的抓握動作，抓取的穩定性和靈巧性較差。而一些進口的高檔假肢手，盡管操作靈活、適應性好，卻因為價格昂貴讓普通人望而卻步。這些原因都使得殘疾人對假肢手的使用受到限制。為此，本實用新型提供一款模塊化、欠驅動的靈巧手，該靈巧手具有系統靈活度高，重量輕、制作成本低等優點，可替代人手幫助殘疾人能夠在日常生活中自理。
【發明內容】
[0003]本實用新型的技術目的是克服現有技術中的問題，提供一種基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，該靈巧手的靈活度高，重量輕、制作成本低，可替代人手幫助殘疾人改善現有狀況，實現生活自理，很好的融入社會。
[0004]本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝各個構件并與手臂相連的手掌；所述手掌后端中部設置拇指旋轉驅動電機與減速裝置，所述減速裝置與拇指的旋轉關節相連，所述拇指旋轉關節上設置拇指組件；所述手掌后端右側設置拇指彎曲驅動電機與減速裝置，所述減速裝置與拇指的近端指骨旋轉軸相連。所述手掌中部右側設置食指驅動電機與減速裝置，所述減速裝置與食指組件相連；所述手掌中部左側設置中指驅動電機與減速裝置，所述減速裝置與中指組件相連；所述中指組件左側設有無名指動力傳輸裝置，所述傳輸裝置與無名指組件相連；所述無名指組件左側設有小指動力傳輸裝置，所述傳輸裝置與小指組件相連。
[0005]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述的手掌設計為鋁合金平面結構，用于安裝拇指、食指和中指的驅動電機及減速裝置、各手指組件、無名指和小指的動力傳輸裝置。手掌前端根據人的手指長短比例設計為階梯結構，以確保假肢手更接近人手結構。
[0006]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述拇指組件主要由近端指骨、近端指骨旋轉軸、中端指骨、中端指骨旋轉軸、頂部指節、頂部指節旋轉軸、各指節驅動帶輪、交叉帶、蝸輪和蝸桿組成。拇指可實現各指節的彎曲運動和繞掌心軸線方向的旋轉運動。
[0007]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述食指組件主要由近端指骨、近端指骨旋轉軸、中端指骨、中端指骨旋轉軸、遠端指骨、遠端指骨旋轉軸、頂部指節、各指節驅動帶輪、交叉帶組成。食指的運動是由驅動電機帶動近端指骨旋轉，并由交叉帶將動力傳遞到各指節驅動帶輪上，進而實現各指節的彎曲運動。
[0008]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述中指組件左側裝有驅動帶輪，通過帶傳動將動力傳輸給無名指；所述中指組件其余各零件尺寸、結構形式和彎曲運動的驅動方式與食指完全相同。
[0009]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述無名指組件右側裝有帶輪，用于驅動無名指近端指骨旋轉軸轉動；所述無名指組件左側裝有驅動帶輪，通過帶傳動將動力傳輸給小指；無名指其余兩指節的彎曲運動與中指相同；無名指其余各零件的尺寸、結構形式與食指完全相同。
[0010]前述的基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，所述小指組件右側裝有帶輪，用于驅動小指近端指骨旋轉軸轉動，小指其余兩指節的彎曲運動與無名指相同；小指其余各零件的尺寸、結構形式與食指完全相同。
[0011]綜上所述，本靈巧手的拇指可實現彎曲和回轉運動，其余四個手指可實現彎曲運動，運動方式與人手相似，可像人手那樣依據抓取物體的形狀做出不同的抓握動作，操作靈活、適應性好。由于拇指、食指和中指多個指節的彎曲運動均由一套驅動電機裝置完成，且無名指和小指的彎曲運動通過中指傳遞動力，省去很多動力源和減速裝置，減輕了重量。另夕卜，除拇指外，其余四指采用相同結構，方便加工制造，可節約生產成本。本靈巧手在幫助殘疾人改善現有狀況，實現生活自理方面有重要的社會意義和廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的靈巧手的結構總圖；
[0013]圖2是本實用新型食指的具體結構圖；
[0014]圖3是本實用新型拇指的具體結構圖；
[0015]其中:圖1中的編號分別為:1、拇指彎曲驅動電機及減速裝置2、拇指組件3、食指驅動電機4、食指彎曲驅動電機及減速裝置5、食指組件6、中指組件7、無名指組件8、小指組件9、無名指動力傳輸裝置10、小指動力傳輸裝置11、中指驅動電機及減速裝置
12、手掌13、拇指旋轉驅動電機及減速裝置
[0016]圖2中的編號分別為:14、軸承座15、近端指骨旋轉軸16、軸承17、近端指骨18、中端指骨旋轉軸19、中端指骨20、遠端指骨旋轉軸21、右遠端指骨22、遠端指節驅動帶輪23、食指頂部24、左遠端指骨25、交叉帶 26、中端指節驅動帶輪27、交叉帶28、近端指節驅動帶輪
[0017]圖3中的編號分別為:29、蝸桿30、近端指骨旋轉軸31、近端指骨32、中端指骨旋轉軸33、帶輪34、右中端指骨；35、頂部指節驅動帶輪36、拇指頂部37、頂部指骨旋轉軸38、交叉帶39、左中端指骨40、中端指節驅動帶輪41、交叉帶42、軸承43、蝸輪。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的技術方案、技術特征、達成目的與功能易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述。
[0019]如圖1、圖2、圖3所示，一種基于模塊化設計的欠驅動靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝各個構件并與手臂相連的手掌12 ;所述手掌后端中部設置拇指旋轉驅動電機與減速裝置13，所述減速裝置與拇指的旋轉關節相連，所述拇指旋轉關節上設置拇指組件2 ;所述手掌后端右側設置拇指彎曲驅動電機與減速裝置1，所述減速裝置與拇指的近端指骨旋轉軸30相連。所述手掌中部右側設置食指驅動電機3與減速裝置4，所述減速裝置4與食指組件5相連；所述手掌中部左側設置中指驅動電機與減速裝置11，所述減速裝置與中指組件相連6 ;所述中指組件左側設有無名指動力傳輸裝置9，