[发明专利]一种刚柔耦合灵巧假肢手

说明书

本发明涉及一种刚柔耦合灵巧假肢手，包括主控板以及依次连接的肌电臂环、假肢套、手腕机构、手掌机构和手指机构，使用时，所述的肌电臂环和假肢套套设于手臂上，所述的手指机构包括分别设置于手掌机构内的手指屈伸动力组件、拇指旋转组件、四指开合组件以及分别通过指座设置于手掌机构上的拇指、食指、中指、无名指和小指，所述的手指屈伸动力组件分别与拇指、食指、中指、无名指和小指连接，所述的拇指旋转组件与拇指连接，所述的四指开合组件分别与食指、中指、无名指和小指连接，与现有技术相比，本发明具有灵活性高等优点。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种刚柔耦合灵巧假肢手。

背景技术

随着工业化进程的推进，由于工伤和意外等原因使我国手部残疾的人员呈逐年增加的趋势，严重影响了这类人群的生活质量。这类残疾人通常希望安装假肢来部分实现真实手的功能，希望提高生活质量，甚至参加力所能及的工作，但是目前国内外还没有一种假肢手可以很好地替代人手自主完成复杂灵活的操作。近年来，随着经济的快速发展，机器人也得到了快速发展，并广泛运用于各个领域，机械手是机器人工作的最终执行机构，其性能直接决定了机器人的工作能力，因此研发具有高度通用性与灵巧性的机械手是十分必要的。

目前的假肢手主要采用欠驱动和独立驱动的形式来实现手指的屈伸动作，欠驱动形式包括绳驱动和齿轮驱动两种形式，其中绳驱动形式的缺点是在长期使用时容易出现松动，使假肢手抓握不稳；齿轮驱动方式具有机构笨重、齿轮间隙不易消除以及实际使用时转动不够灵活的缺点；独立驱动多采用连杆形式，缺点是手指的顺从性较低，在抓握物体时，手指无法根据物体的外形产生改变，不能适应被抓物体外形，仅能够实现关节位置的转动。

另外，现有的假肢手的手指只能在拇指处实现侧摆，但在其它四指处通常只能屈伸不能实现侧摆，不具备外展功能，无法调节手指之间的角度，适应性较差，而且大部分假肢手只是简单将手固定在上肢套上，不具有灵活的手腕。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的比较笨重、长期使用容易松动使抓握不稳、手指在抓握物体时不能适应物体外形以及只能屈曲不能实现四指张合的缺陷，而提供一种重量轻、能够实现对不同形状物体的自适应抓握、拇指具有旋转功能、同时手腕还具有两个自由度而且能够实现四指开合，有效地扩大了假肢手活动范围的刚柔耦合灵巧假肢手。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种刚柔耦合灵巧假肢手，包括主控板以及依次连接的肌电臂环、假肢套、手腕机构、手掌机构和手指机构，使用时，所述的肌电臂环和假肢套套设于手臂上，所述的手指机构包括分别设置于手掌机构内的手指屈伸动力组件、拇指旋转组件、四指开合组件以及分别通过指座设置于手掌机构上的拇指、食指、中指、无名指和小指，所述的手指屈伸动力组件分别与拇指、食指、中指、无名指和小指连接，所述的拇指旋转组件与拇指连接，所述的四指开合组件分别与食指、中指、无名指和小指连接；

所述的主控板与肌电臂环通信连接，并分别与手腕机构、手掌机构和手指机构电连接，所述的手指屈伸动力组件设置五组，分别用于控制拇指、食指、中指、无名指和小指的弯曲；所述的拇指旋转组件设置一组，用于控制拇指以指座为轴的转动，所述的四指开合组件设置一组，用于控制食指、中指、无名指和小指的开合。

进一步地，所述的拇指、食指、中指、无名指和小指的结构相同，内部分别开设U型穿绳孔，所述的手指屈伸动力组件包括设置于手掌机构内的手指屈伸电机、与手指屈伸电机输出轴同轴连接的第一锥齿轮、与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、与第二锥齿轮同轴过盈配合的手指传动轴以及手指屈伸驱动绳，所述的手指屈伸驱动绳的一端固定设置于对应的指座上，另一端穿过U型穿绳孔后缠绕于手指传动轴上，所述的拇指、食指、中指、无名指和小指的根部分别通过手指传动轴转动设置于对应的指座上。