CN207465244U - 一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构，包括：指尖零件、指中零件、指根零件、弹性金属丝和固定座，固定座上端与第三关节左端铰接，第三关节右端设置在指根零件内并与指根零件左端铰接，指根零件右端开有滑槽C，第二关节左端设置在指根零件内并与指根零件右端的滑槽C铰接，第二关节右端设置在指中零件内并与指中零件左端的滑槽B铰接，第一关节左端设置在指中零件内并与指中零件右端的滑槽A铰接，第一关节右端设置在指尖零件内并与指尖零件铰接。本实用新型结构紧凑，加工成本低，推拉牵引力矩大，相比机械连杆结构具有结构紧凑，体积小，加工成本低的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术与医疗康复器械技术领域，尤其涉及一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构。
背景技术
机器人技术正在逐步应用于医疗康复领域行业，目前外骨骼康复机械手主要采用机械连杆机构模拟康复机械手指运动，手指结构复杂，成本高昂，***刚性大，容易对手指造成二次损伤。同时，机械连杆机构手指控制***复杂，手指运动角度小，机构延展性无法与手指弯曲过程中的特性完全符合，病人手指佩戴舒适性差，不能完全满足医疗康复领域的需求。
实用新型内容
本实用新型克服了上述现有技术的不足，提供了一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构。
实用新型技术方案：
一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构，包括：指尖零件、第一关节、指中零件、第二关节、指根零件、第三关节、弹性金属丝和固定座，
所述固定座上端与第三关节左端铰接，第三关节右端设置在指根零件内并与指根零件左端铰接，指根零件右端开有滑槽C，第二关节左端设置在指根零件内并与指根零件右端的滑槽C铰接，第二关节右端设置在指中零件内并与指中零件左端的滑槽B铰接，第一关节左端设置在指中零件内并与指中零件右端的滑槽A铰接，第一关节右端设置在指尖零件内并与指尖零件铰接；
所述指尖零件、第一关节、指中零件、第二关节、指根零件和第三关节内均设置有中空孔道；
所述弹性金属丝一端依次穿过第三关节、指根零件、第二关节、指中零件和第一关节上的中空孔道与指尖零件相连。
进一步，所述弹性金属丝与指尖零件为固定连接。
本实用新型对于现有技术具有以下有益效果：本实用新型的机构延展与人体手指弯曲特性符合，弯曲角度大，通过活动关节转动和滑槽滑动能够有效地补偿手指弯曲过程中的机构延展，使得外骨骼式康复机械手更加符合人体手指弯曲特性。驱动控制简单，有效避免二次损伤，采用柔性弹性金属丝作为机构驱动方式，简化了手指驱动控制，能够更好的模拟手指生物力学特性，并且带有弹性的弹性金属丝能够自适应病人手指的阻力，避免了康复机构对病人手指的二次损伤。结构紧凑，加工成本低，推拉牵引力矩大，相比机械连杆结构具有结构紧凑，体积小，加工成本低的特点；相比软体式机器康复手具有能够实现双向动作，推压牵引力矩大的特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型手指弯曲状态示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。
一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构，包括：指尖零件1、第一关节2、指中零件3、第二关节4、指根零件5、第三关节6、弹性金属丝7和固定座8，
所述固定座8上端与第三关节6左端铰接，第三关节6右端设置在指根零件5内并与指根零件5左端铰接，指根零件5右端开有滑槽C，第二关节4左端设置在指根零件5内并与指根零件5右端的滑槽C铰接，第二关节4右端设置在指中零件3内并与指中零件3左端的滑槽B铰接，第一关节2左端设置在指中零件3内并与指中零件3右端的滑槽A铰接，第一关节2右端设置在指尖零件1内并与指尖零件1铰接；
所述指尖零件1、第一关节2、指中零件3、第二关节4、指根零件5和第三关节6内均设置有中空孔道9；
所述弹性金属丝7一端依次穿过第三关节6、指根零件5、第二关节4、指中零件3和第一关节2上的中空孔道9与指尖零件1相连。
所述弹性金属丝7与指尖零件1为固定连接。
本装置固定在手套上方，在病人进行锻炼时将手指放入手套内同时配合本装置实现锻炼和治疗的效果。
本实用新型采用链式多关节机构作为外骨骼半包覆病人手指并带动手指运动，达到被动和主动康复的治疗效果，本实用新型具有结构简单，推压牵引力矩大，加工成本低，机构延展性好，能够与手指弯曲特性完全符合，手指佩戴舒适性高等特点。同时，采用弹性金属丝7作为机构驱动方式，简化了手指驱动控制，能够更好的模拟手指生物力学特性，并且带有柔性的弹性金属丝7能够自适应病人手指的阻力，避免了康复机构对病人手指的二次损伤。
单根手指的柔性驱动的外骨骼式康复机械手指机构主要包括指尖零件1、指中零件3、指根零件5、第一关节2、第二关节4、第三关节6、弹性金属丝7七个部分。指尖零件1、指中零件3、指根零件5分别通过各个活动关节进行铰式联接，滑槽A、滑槽B和滑槽C，共同组成链式多关节手指机构。弹性金属丝7通过各个零件与关节内中空孔道9穿过并在右侧端点处与指尖零件固定连接。机械手指机构初始状态为手指平伸，此时机械手指机构处于限位下的平直状态。当弹性金属丝7向右侧进行推压运动时，弹性金属丝绳7右侧端点首先作用力于指尖零件1上，形成转动力矩，推动指尖零件1向下转动。此时，弹性金属丝7由初始平直状态转变为弯曲状态，并持续向右侧推压，依次对第一关节2、指中零件3、第二关节4、指根零件5、6形成向下压力，使得各个关节与指中零件3、指根零件5均绕相应联接点B、C、D点进行转动，最终形成机械手指机构的弯曲动作，其动作状态如图2所示。本柔性驱动康复机械手指机构以外骨骼方式半包覆病人手指，当机械手指机构进行弯曲运动时将带动病人手指做被动弯曲运动。当机械手指机构处于弯曲状态时，向左侧牵引弹性金属丝7则将使得机构各个零件与关节反向转动，从而恢复机械手指平直状态，同时带动病人手指做被动伸直运动。通过弹性金属丝7的推压牵引双向运动，使得机械手指机构形成弯曲、伸直运动，达到病人手指被动康复的目的。
Claims (2)
1.一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构，包括：指尖零件(1)、第一关节(2)、指中零件(3)、第二关节(4)、指根零件(5)、第三关节(6)、弹性金属丝(7)和固定座(8)，其特征在于，
所述固定座(8)上端与第三关节(6)左端铰接，第三关节(6)右端设置在指根零件(5)内并与指根零件(5)左端铰接，指根零件(5)右端开有滑槽C，第二关节(4)左端设置在指根零件(5)内并与指根零件(5)右端的滑槽C铰接，第二关节(4)右端设置在指中零件(3)内并与指中零件(3)左端的滑槽B铰接，第一关节(2)左端设置在指中零件(3)内并与指中零件(3)右端的滑槽A铰接，第一关节(2)右端设置在指尖零件(1)内并与指尖零件(1)铰接；
所述指尖零件(1)、第一关节(2)、指中零件(3)、第二关节(4)、指根零件(5)和第三关节(6)内均设置有中空孔道(9)；
所述弹性金属丝(7)一端依次穿过第三关节(6)、指根零件(5)、第二关节(4)、指中零件(3)和第一关节(2)上的中空孔道(9)与指尖零件(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构，其特征在于，所述弹性金属丝(7)与指尖零件(1)为固定连接。
Priority Applications (1)
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| CN201721593408.XU CN207465244U (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构 |
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| CN201721593408.XU CN207465244U (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构 |
Publications (1)
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| CN207465244U true CN207465244U (zh) | 2018-06-08 |
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ID=62259510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201721593408.XU Active CN207465244U (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种柔性驱动的链式多关节外骨骼康复机械手指机构 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110315887A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-11 | 常州机电职业技术学院 | 一种辅助肌无力患者的握笔装置 |
| CN110742777A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-04 | 北京大学 | 一种柔性丝驱动的柔性结构、链节及穿戴装置 |
| CN112656641A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-16 | 天津大学 | 一种脑卒中患者穿戴式外肢体手指 |
| CN113332097A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 燕山大学 | 一种可远端驱动的柔性四指康复机器人 |
| CN113386165A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-09-14 | 北京航空航天大学 | 一种新型抓握一体化三指刚柔混合灵巧手 |
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2017
- 2017-11-24 CN CN201721593408.XU patent/CN207465244U/zh active Active
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