[发明专利]智能仿生假肢手

权利要求书

1.一种智能仿生假肢手，包括假肢手掌部、拇指、食指、中指、无名指、小指，其中食指、中指、无名指及小指结构相同，只是各指节长度不同，统称为手指，手指由手指本体及手指机械传动链构成，拇指由拇指本体及拇指机械传动链构成，手指及拇指为模块化结构，可以独立地安装于假肢手掌部或从假肢手掌部拆下；其特征在于：手指本体由近及远包括手指机架、手指第一指节、手指第二指节；手指机架通过螺钉联接于假肢手掌部，手指第一指节通过手指第一关节销轴联接于手指机架，并绕手指机架的关节孔作回转运动，形成手指第一关节，手指第二指节通过手指第二关节销轴联接于手指第一指节远端，并绕手指第一指节远端作回转运动，形成手指第二关节；

用于手指屈展运动的手指机械传动链包括手指微型电机和手指微型减速器组成的手指动力组件、锥齿轮副、蜗杆蜗轮副及连杆机构；手指动力组件通过手指微型减速器外壳与手指机架的动力组件安装孔实现紧固联接；手指第一锥齿轮通过D形孔装配于手指微型减速器的D形截面输出轴轴颈上，在手指第一锥齿轮与手指机架之间安装有手指第一锥齿轮垫片，用于调整手指第一锥齿轮的轴向相对位置；手指传动蜗杆置于手指机架的一个安装孔内，该孔与手指动力组件安装孔相垂直，手指传动蜗杆的两端轴径分别套装于手指传动蜗杆第一轴套及手指传动蜗杆第二轴套，这两个轴套的外表面紧固联接于手指机架的手指传动蜗杆安装孔中，手指传动蜗杆可以在两个轴套内绕中心轴线回转，第一孔用弹性卡圈安装于与手指传动蜗杆同轴的手指机架的安装槽内，实现孔内零件的轴向定位；手指第二锥齿轮通过其D形中心孔套装在手指传动蜗杆的具D形截面的轴径上，手指第二锥齿轮与手指机架之间安装有手指第二锥齿轮垫片，用于调整手指第二锥齿轮的轴向位置，手指第二锥齿轮与手指第一锥齿轮相啮合；手指传动蜗轮置于手指机架前端的两个侧板之间，并套装于手指第一关节销轴上，手指第一关节销轴安装于手指机架两侧板的孔中，手指蜗轮与手指蜗杆相啮合；手指第一指节与手指传动蜗轮之间用手指第一指节驱动销轴联接，当手指传动蜗轮回转时，带动手指第一指节绕手指第一关节轴线做回转运动；手指连杆近端通过手指连杆第一销轴与手指机架联接，手指连杆远端通过手指连杆第二销轴与手指第二指节联接，手指机架、手指第一指节、手指第二指节、手指连杆组成一个四连杆机构，当手指第一指节绕手指第一关节轴线回转运动时，手指第二指节绕手指第二关节轴线做从动回转运动，形成欠驱动运动；

拇指本体包括拇指机架、拇指转架、拇指第一指节、拇指第二指节；拇指机架通过螺钉紧固联接于假肢手掌部，拇指转架前端支撑件和拇指转架后端支撑件分别通过螺钉联接于拇指机架两端，拇指转架前端支撑件的轴径插入于嵌装在拇指转架前端纵向中心孔中的拇指转架前端轴套中，拇指转架后端支撑件的轴径插入于拇指转架后端的纵向中心孔中，拇指转架绕其纵向中心轴线回转，形成拇指的外旋及内旋运动；拇指第一指节后端通过拇指第一关节销轴联接于拇指转架的横向中心孔，绕拇指第一关节轴线回转，形成拇指的第一关节；拇指第二指节后端通过拇指第二关节销轴联接于拇指第一指节前端，并绕拇指第一指节前端回转，形成拇指的第二关节；

拇指屈展运动的机械传动链包括拇指屈展微型电机和拇指屈展微型减速器组成的拇指屈展动力组件、锥齿轮副、蜗杆蜗轮副及连杆机构；拇指屈展动力组件通过拇指屈展微型减速器外壳与拇指机架的屈展动力组件安装孔实现紧固联接；拇指第一锥齿轮通过D形中心孔装配于拇指屈展微型减速器的D形截面输出轴轴颈上，在拇指第一锥齿轮与拇指机架之间安装有拇指第一锥齿轮垫片，用于调整拇指第一锥齿轮的轴向相对位置；拇指传动蜗杆置于拇指转架纵向中心孔内，拇指传动蜗杆的两端轴径分别套装于拇指传动蜗杆第一轴套及拇指传动蜗杆第二轴套，这两个轴套的外表面紧固联接于拇指转架的纵向中心孔中，拇指传动蜗杆可以在两个轴套内绕中心轴线回转，第二孔用弹性卡圈安装于拇指转架的纵向中心孔同心的槽中，实现孔内零件的轴向定位；拇指第二锥齿轮通过其D形中心孔套装在拇指传动蜗杆的具D形截面的轴径上，拇指第二锥齿轮与拇指转架之间安装有拇指第二锥齿轮垫片，用于调整拇指第二锥齿轮的轴向位置，拇指第二锥齿轮与拇指第一锥齿轮相啮合；拇指传动蜗轮置于拇指转架的两个侧板之间，并套装于拇指第一关节销轴上，拇指第一关节销轴安装于拇指转架两侧板的孔中，拇指传动蜗轮与拇指传动蜗杆相啮合；拇指第一指节与拇指传动蜗轮之间用拇指第一指节驱动销轴联接，当拇指传动蜗轮回转时，带动拇指第一指节绕拇指第一关节轴线做回转运动；拇指连杆近端通过拇指连杆第一销轴与拇指转架联接，拇指连杆远端通过拇指连杆第二销轴与拇指第二指节联接，拇指转架、拇指第一指节、拇指第二指节、拇指连杆组成一个四连杆机构，当拇指第一指节绕拇指第一关节轴线回转运动时，拇指第二指节绕拇指第二关节轴线做从动回转运动，形成欠驱动运动；

拇指外旋运动的机械传动链包括由拇指外旋微型电机和拇指外旋微型减速器组成的拇指外旋动力组件、拇指外旋蜗杆蜗轮传动副；拇指外旋动力组件通过拇指外旋微型减速器的外壳与拇指机架的外旋动力组件安装孔紧固联接，拇指外旋蜗杆通过其D形截面孔套装于拇指外旋微型减速器的具D形截面的输出轴径上，拇指外旋蜗杆垫片置于拇指外旋蜗杆一个端面与拇指机架之间，用于调整拇指外旋蜗杆的轴向位置，具有D形截面的拇指外旋蜗杆心轴的一端插入于拇指外旋蜗杆的D形截面孔中，另一端插入于拇指外旋蜗杆心轴支撑端盖中，拇指外旋蜗杆心轴支撑端盖通过螺钉联接于拇指机架上；拇指外旋蜗轮套装于拇指转架后端支撑件的轴径上，绕轴线回转，拇指外旋蜗轮一个平行于轴线的切平面与拇指转架的一个平面接触，拇指外旋蜗轮与拇指外旋蜗杆相啮合，拇指转架隔套置于拇指外旋蜗轮一个端面与拇指机架内表面之间，用于调整拇指转架与拇指机架内表面之间的间隙；拇指外旋微型电机的回转运动，通过拇指外旋微型减速器的减速，通过拇指外旋蜗杆蜗轮副的减速，实现拇指的外旋运动及内旋运动。