[发明专利]柔性欠驱动仿生手

说明书

本发明提供一种柔性欠驱动仿生手，具有一手掌和手指组件。所述柔性欠驱动仿生手还包括：一弯曲组件，所述弯曲组件设置于所述手掌的一第一表面，用于控制所述手指组件的弯曲；以及，一间歇传动组件，所述间歇传动组件设置于所述手掌的一第二表面，用于控制所述手指组件中每一手指的分开和并拢；其中，所述手掌的所述第一表面与所述第二表面相对。

技术领域

本发明涉及一种医疗康复器械领域的机械手，尤其是一种柔性欠驱动仿生手。

背景技术

人手是人体与外界接触的一个非常重要的工具，也是人类赖以生存和劳动的最复杂最精细的工具。通过手去感知外部世界是人类触觉世界的重要组成部分。人手虽小，但是动作却非常灵巧并且可以完成复杂的运动。目前全世界患有某种形式的残疾人士超过10亿人次并且残疾人数量还在逐年增加。报告概述了世界残疾人状况：约有1/5的残疾人遭遇重大困难。手部残疾人在工作生活中经历了很多困难，尤其是连手最基本的操纵功能都不能达到。现在市面上已经存在一些商业假手来帮助手部残疾者，如OttoBock,i-Limb假手。然而，现有的商业假手大多只能做到在外观与人手相似，实用性较低。数据显示，30％～50％的手部截肢患者较少使用其已有的假手。究其主要原因，不外乎以下因素：(1)假肢手的功能比较单一。目前的假肢手大多只具有1～2个自由度，只能完成简单的弯曲/伸展动作，不像正常人手可以完成不同的抓握动作。而且假肢手不具有形状自适应能力(根据被抓握物体的形状调节手指位置的能力)，使得抓取物比较单一；(2)假肢手的外观类似机械手。外观“抢眼”使手部截肢者拒绝佩戴；假肢手的可操纵性比较差。不能满足简易、灵活、可靠的具有反馈系统的交互控制；现有的肌电信号(EMG)控制假肢手重量比较大。EMG假肢是通过前臂上残余的肌肉信号控制手部运动。肌电信号的采集过程会造成佩戴者的痛苦，采集的信号的识别率也不高。另外，现有的EMG控制。的假肢手在体积和重量方面也没有优势。因此，需要一种新的仿生手，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种柔性欠驱动仿生手，通过弯曲组件和间歇传动组件实现五指的张开并拢、五指弯曲以及大拇指的外展内收等动作，能够自适应抓取不同形状和大小的物体。

为解决上述问题，本发明提供一种柔性欠驱动仿生手，具有一手掌和手指组件。所述柔性欠驱动仿生手还包括：一弯曲组件，所述弯曲组件设置于所述手掌的一第一表面，用于控制所述手指组件的弯曲；以及，一间歇传动组件，所述间歇传动组件设置于所述手掌的一第二表面，用于控制所述手指组件中每一手指的分开和并拢；其中，所述手掌的所述第一表面与所述第二表面相对。也就是说，所述弯曲组件与所述间歇传动组件分别设于所述手掌的正反两表面。

在本发明一实施例中，所述手指组件包括一拇指、一食指、一中指、一无名指和一小指，并且，所述拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指具有一相同的手指结构；所述手指结构上分布设置三个凹槽，将所述手指结构分为一第一指节、一第二指节、一第三指节和一连接指节；所述连接指节用于将所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指分别连接至所述手掌；所述拇指的连接指节连接一拇指旋转轴，所述拇指旋转轴可旋转地设置于所述手掌的所述第一表面上；所述第一指节、所述第二指节、所述第三指节和所述连接指节上均设有贯穿孔，使得一连接线穿过所述贯穿孔并与所述手指结构的中心轴平行设置。