[发明专利]可穿戴式功能增强机器手系统及其辅助手指和控制方法

摘要

本发明提供了一种可穿戴式功能增强机器手系统及其辅助手指，辅助手指绳驱动，利用与驱动绳连接的弹簧形成力传感；环形肌电采集阵列穿戴于使用者前臂，用于估计使用者腕部和手指的运动及力的信息，并根据提取的位置和力信息对使用者的行为意图进行评估，从而做出相应的决策，辅助或者增强手指活动功能。被动式手臂机构分担人体腕部和手指承受的力，在不影响人体正常活动的情况下，能够起到助力和增强手指功能的作用。同时提供了上述机器手系统的控制方法。本发明结构紧凑，重量轻，柔顺性，安全性好，可以最大限度的增强手部功能，使使用者的自然手从事其他任务，在工业，农业，家用，娱乐等方面具有较好的使用潜力。

主权项

一种辅助手指，其特征在于，包括仿人手指、手指基座、第一电机(a2)、第二电机(a3)、第三电机(a4)，其中，所述仿人手指采用驱动绳驱动，并具有夹持自由度、屈伸自由度和回收自由度三个自由度；所述第三电机(a4)直接与仿人手指驱动连接，用于实现仿人手指的回收自由度；所述第三电机(a4)的转轴上连接有减速器，所述减速器的输出轴上连接有一个用于实现仿人手指夹持自由度的转轴，所述仿人手指通过驱动绳依次连接转轴和第一电机(a2)，所述转轴与第一电机(a2)驱动连接；所述仿人手指通过驱动绳与第二电机(a3)驱动连接，用于实现仿人手指的弯曲自由度；所述仿人手指连接在手指基座上；所述手指基座设有控制板安装面(c2)、腕部连接器(c3)和模块化关节接口(c1)，其中：所述控制板安装面(c2)上安装有控制面板，所述控制面板与第一电机(a2)、第二电机(a3)、第三电机(a4)控制连接；所述腕部连接器(c3)上设有用户手腕；所述模块化关节接口(c1)上安装有三自由度模块化关节；所述模块化关节接口(c1)设有关节连接法兰，所述三自由度模块化通过关节连接法兰与手指基座紧固连接；所述用户手腕设有至少一个用户腕部几何适配接口；所述仿人手指通过驱动绳、预紧部件以及手指连接法兰与三自由度模块化关节连接。