[发明专利]具有指尖位置跟随和指尖双向力反馈功能的外骨骼手指

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1.一种具有指尖位置跟随和指尖双向力反馈功能的外骨骼手指，它由电机驱动系统(101)、可伸长外骨骼机构(102)和手指指尖(103)组成，其特征在于：电机驱动系统(101)的输出端与可伸长外骨骼机构(102)的输入端相连接，可伸长外骨骼机构(102)的输出端与手指指尖(103)相连接，所述电机驱动机构(101)由直流无刷电机(41)、电机固定螺钉(42)、电机座(43)、电机座安装螺钉(44)、电机输出联轴器(45)、电机座定位销(46)、安装垫套(47)、减速箱安装螺钉(48)、减速箱安装基座(49)、垫片(50)、第一机架(51)、伞齿轮固定螺钉(52)、输出伞齿轮(53)、内套筒(54)、外套筒(55)、套筒固定螺钉(56)、谐波减速器输出联轴器(57)和谐波减速箱(58)组成，直流无刷电机(41)通过电机固定螺钉(42)固定在电机座(43)上，减速箱安装基座(49)与电机座(43)之间连接有电机座安装螺钉(44)，减速箱安装基座(49)后端的边沿处设有减速箱安装螺钉(48)，减速箱安装基座(49)的后部设有安装垫套(47)，电机输出联轴器(45)设置在安装垫套(47)的后部并通过电机座定位销(46)与减速箱安装基座(49)的后部相连接，谐波减速箱(58)的后部与减速箱安装基座(49)的前部相连接，谐波减速箱(58)与减速箱安装基座(49)之间设有垫片(50)，谐波减速箱(58)的前端与谐波减速器输出联轴器(57)的后端相连接，内套筒(54)和外套筒(55)均设置在谐波减速器输出联轴器(57)的前部上面，内套筒(54)和外套筒(55)均通过套筒固定螺钉(56)与谐波减速器输出联轴器(57)固定连接，输出伞齿轮(53)通过伞齿轮固定螺钉(52)固定在谐波减速器输出联轴器(57)的前端上面，输出伞齿轮(53)设置在第一机架(51)内，所述可伸长外骨骼机构(102)由输入伞齿轮(1)、第二机架(81)、第三机架(82)、两个第一连接板(18)、两个第二连接板(21)、指尖接口(15)、第一平行四边形连杆机构(2)、第二平行四边形连杆机构(8)、第三平行四边形连杆机构(14)、第一钢丝绳传动机构(5)和第二钢丝绳传动机构(11)组成，两个第一连接板(18)分别设置在第三机架(82)的两侧上，两个第二连接板(21)分别设置在第二机架(81)的两侧上，所述第一平行四边形连杆机构(2)由第一连杆(2-1)、第二连杆(2-2)、第三连杆(2-3)和第四连杆(2-4)组成，第二平行四边形连杆机构(8)由一号连杆(8-1)、二号连杆(8-2)、三号连杆(8-3)和四号连杆(8-4)组成，第三平行四边形连杆机构(14)由连杆一(14-1)、连杆二(14-2)、连杆三(14-3)和连杆四(14-4)组成，输入伞齿轮(1)设置在第一机架(51)内且与输出伞齿轮(53)啮合，第一连杆(2-1)的一端与输入伞齿轮(1)的中部固接，第一连杆(2-1)的另一端与第二连杆(2-2)的一端铰接，第二连杆(2-2)的中心和第三连杆(2-3)的中心铰接，第三连杆(2-3)的一端与第一机架(51)的下部铰接，第二连杆(2-2)的另一端与第二机架(81)下部的一端铰接，第三连杆(2-3)的另一端与第四连杆(2-4)的一端铰接，第四连杆(2-4)的另一端与第二机架(81)上部的一端铰接；一号连杆(8-1)的一端与第二机架(81)上部的另一端铰接，三号连杆(8-3)的一端与第二机架(81)下部的另一端铰接，二号连杆(8-2)的一端与一号连杆(8-1)的另一端铰接，二号连杆(8-2)的中心和三号连杆(8-3)的中心铰接，三号连杆(8-3)的另一端与四号连杆(8-4)的一端铰接，四号连杆(8-4)的另一端与第三机架(82)上部的一端铰接，二号连杆(8-2)的另一端与第三机架(82)下部的一端铰接；连杆一(14-1)的一端与第三机架(82)上部的另一端铰接，连杆一(14-1)的另一端与连杆二(14-2)的一端铰接，连杆三(14-3)的一端与第三机架(82)下部的另一端铰接，连杆二(14-2)的中心和连杆三(14-3)的中心铰接，连杆三(14-3)的另一端与连杆四(14-4)的一端铰接，连杆四(14-4)的另一端与指尖接口(15)的一侧铰接，连杆二(14-2)的另一端铰接指尖接口(15)的另一侧铰接；所述第一钢丝绳传动机构(5)由第一线轮(5-1)、第二线轮(5-2)、第一钢丝绳(21-1)、第二钢丝绳(21-2)、第一调整螺钉(3)、第一调整滑块(4)、第二调整螺钉(7)、第二调整滑块(6)、压板(24)和固定螺钉(23)组成，第一线轮(5-1)和第二线轮(5-2)分别设置在第二机架(81)上部的两侧上，第一线轮(5-1)与第四连杆(2-4)的一端同轴，第二线轮(5-2)与一号连杆(8-1)的一端同轴，第一调整滑块(4)设置在第四连杆(2-4)上，第一调整螺钉(3)设置在第一调整滑块(4)上，第二调整螺钉(7)设置在第二调整滑块(6)上，固定螺钉(23)和压板(24)均设置在第一线轮(5-1)上，第一钢丝绳(21-1)的一端与一号连杆(8-1)固定连接，第一钢丝绳(21-1)的另一端与第一调整滑块(4)相连接，第二钢丝绳(21-2)的一端与压板(24)相连接，第二钢丝绳(21-2)的另一端设置在第二调整滑块(6)上，第二钢丝绳传动机构(11)由第三线轮(11-1)、第四线轮(11-2)、第三钢丝绳(19-1)、第四钢丝绳(19-2)、第二固定导向块(9)、螺钉(10)、第三调整螺钉(12)、第一固定导向块(13)、第一随动滑块(17)和第二随动滑块(20)组成，第一随动滑块(17)设置在连杆一(14-1)上，第三调整螺钉(12)和第一固定导向块(13)均设置在第一随动滑块(17)上，第二随动滑块(20)设置在四号连杆(8-4)上，第二固定导向块(9)和螺钉(10)均设置在第二随动滑块(20)上，第四钢丝绳(19-2)的一端与四号连杆(8-4)固定连接，第四钢丝绳(19-2)的另一端与第一固定导向块(13)相连接，第三钢丝绳(19-1)的一端与连杆一(14-1)固定连接，第三钢丝绳(19-1)的另一端与螺钉(10)相连接，第三线轮(11-1)和第四线轮(11-2)分别设置在第三机架(82)上部的两侧上，第三线轮(11-1)和四号连杆(8-4)同轴，第四线轮(11-2)和连杆四(14-1)同轴，所述手指指尖(103)由指背固定基座(62)、第一安装基座(63-1)、第一压阻传感器(64-1)、第一覆盖层(65-1)、第二安装基座(63-2)、第二压阻传感器(64-2)、第二覆盖层(65-2)、指面固定基座安装螺钉(66)、位置跟踪检测部件(67)、指面固定基座(68)、指尖挡板(69)和指尖安装基座辅助固定帽(70)组成，指尖挡板(69)固定在指面固定基座(68)一端的外侧面上，第二安装基座(63-2)由指尖安装基座辅助固定帽(70)固定在指面固定基座(68)一端的内侧面上，第二压阻传感器(64-2)固定在第二安装基座(63-2)上，第二覆盖层(65-2)固定在第二压阻传感器(64-2)上，指背固定基座(62)由指面固定基座安装螺钉(66)固定在指面固定基座(68)的另一端上，位置跟踪检测部件(67)设置在指背固定基座(62)和指尖挡板(69)之间，位置跟踪检测部件(67)的一端与指背固定基座(62)的一端铰接，第一安装基座(63-1)固定在指背固定基座(62)朝向位置跟踪检测部件(67)的一侧上，第一压阻传感器(64-1)固定在第一安装基座(63-1)上，第一覆盖层(65-1)固定在第一压阻传感器(64-1)上。