[发明专利]外骨骼式手指运动功能康复机器人

权利要求书

1.一种外骨骼式手指运动功能康复机器人，包括执行部分、远近端关节驱动和掌骨关 节驱动三部分；特征在于：远近端关节驱动和掌骨关节驱动相互独立，通过钢丝绳实现对执 行部分的单独双向驱动，

所述的执行部分包括远端关节模块、近端关节模块和掌骨关节模块三大部分；上述执行 部分中的三个模块都是主要由主动轴承座、主动轮、主动杆、从动杆、关节连接和指骨基座 组成；指骨基座通过尼龙粘扣固定在相应指节上；主动轴承座、主动轮、主动杆、从动杆和 关节相连组成平行四边形机构，通过驱动主动轮实现主动杆与相应指节的同步转动；而每个 模块之间则通过移动轴承座的滑动槽与主动轴承座连接，同时，利用移动轴承座上的滑动槽 可以调节模块之间的距离，来实现适应不同患者手尺寸的功能；

所述的远近端关节驱动和掌骨关节驱动部分都主要由装有编码器的电机、螺线轮、减速 轮、主动轮和固定架组成；螺线轮固定在电机的输出轴上，通过钢丝绳将力矩传递到减速轮 上，再经过减速轮减速后将运动传给同轴的驱动轮，驱动轮再通过钢丝绳连接至执行部分的 主动轮，将运动传递给主动轮，最终驱动执行部分工作。

2.根据权利要求1所述的外骨骼式手指运动功能康复机器人，特征在于：所述的远端 关节模块(2)中，远节指骨基座(215)和中节指骨基座(204)分别固定在患者食指的远 节指骨和中节指骨上；从动杆(213)的一端通过轴和轴承相对远节指骨基座(215)转动， 形成转动副，而另一端则通过轴和轴承与主动杆(202)相连，形成转动副；主动杆(202) 固定在主动轮(211)上，主动轮(211)固定在主动轴(212)上，主动轴(212)通过轴承 与主动轴承座(205)相连，形成转动副；角度传感器(209)固定在角度传感器座(208) 上，角度传感器座(208)固定在主动轴承座(205)上，并使角度传感器(209)的转子轴 线与主动轴(212)重合；止动滑块(206)可滑动地固定在主动轴承座(205)上；止动销 (201)固定在主动杆(202)上，随其绕轴承孔(20502)的轴线转动；四个远端关节连接 (203、216、210、214)，其中两个远端关节连接(203、216)铰接，并分别固定在远节指 骨基座(215)和主动轴承座(205)上，另外两个远端关节连接(214、210)铰接，并分别 固定在远节指骨基座(215)和主动轴承座(205)上，使远端关节模块(2)形成了一个平 行四边形机构；钢丝绳外套(8)的一端固定在绳外套固定销(207)上；钢丝绳外套(8) 内的钢丝绳(7)驱动主动轮(211)，实现整个模块的运动。

3.根据权利要求1所述的外骨骼式手指运动功能康复机器人，特征在于：所述的近端 关节模块(3)中，近节指骨基座(312)固定在患者食指的近节指骨上；从动杆(303)的 一端通过轴和轴承相对移动轴承座(301)转动，形成转动副，而另一端则通过轴和轴承与 主动杆(306)相连，形成转动副；主动杆(306)固定在主动轮(315)上，主动轮(315) 固定在主动轴(313)上，主动轴(313)通过轴承与主动轴承座(307)相连，形成转动副； 角度传感器(311)固定在角度传感器座(310)上，角度传感器座(310)固定在主动轴承 座(307)上，并使角度传感器(311)的转子轴线与主动轴(313)重合；止动滑块(309) 可以在扇形滑槽(30701)内滑动，止动销(305)固定在主动杆(306)上；四个近端关节 连接(316、314、302、304)，其中两个近端关节连接(316、314)铰接，并分别固定在移 动轴承座(301)和主动轴承座(307)上，另外两个近端关节连接(302、304)铰接，并分 别固定在移动轴承座(301)和主动轴承座(307)上，使近端关节模块(3)也形成了一个平行四 边形机构；钢丝绳外套(8)的一端固定在绳外套固定销(308)上；钢丝绳外套(8)内的 钢丝绳(7)驱动主动轮(315)，实现整个模块的运动。