CN104257443B - 一种假手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种假手，包括手掌本体、驱动单元、手指单元和拇指单元。驱动单元设在手掌本体中，包括减速电机、传动机构和驱动板，手指单元和拇指单元均通过连杆结构和铰链连接方式实现手指的屈伸运动，另外拇指单元还通过涡轮蜗杆啮合传动机构实现了拇指的内收外展运动。本发明仅使用一个电机即可实现三根手指的屈伸运动，相较使用多电机的假手，重量有所减轻。同时，本发明主要通过连杆结构来实现各手指的运动，连杆结构的加工成本较低，使假手的成本降低，更适应消费者的需求。另外，由于本发明中驱动部件均设于手掌腔体内，对腕部活动也不会影响，而且本发明的假手能够实现多种日常常用动作，因此增强了假手的实用性。

Description

一种假手

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体是一种假手。

背景技术

目前，各类自然灾害以及事故造成截肢者的数量不断攀升，而就目前面临的各种生活压力，很多截肢者都希望选择佩戴假肢，来完成相应的一些动作，提高自身的就业能力。2005年的国外文献中有报道，在网络调查问卷中对穿戴假手的人群进行了调研，日常生活的力量抓握占35％、精捏占30％，侧捏占20％，其他动作如食指伸、钩状抓握等也应用较多，所以人工假手的研究方向都逐步向商业化发展，并且期望能完成日常生活中的常用动作的同时，具有质量轻、成本低、实用性强的特点。

国外现有的具有一定功能的商业化假手大都是在每个手指的基关节处都安装有一个微型电机，手指的灵活度高，可单独做人手能完成的大多数动作，但多个电机无疑增加了假手的重量以及假手的成本，且截肢者残端的信号非常有限，对多信号输入假手的控制存在一定的难度；单信号输入虽然也能完成一些动作，但是对于其高额的售价，纵多的截肢者也只能望成莫及。

另外一些现有假手采用单电机驱动四连杆机构实现较大力度的抓握，但只能实现手部的夹持动作，功能受限，不能完成假手的侧捏动作。

还有一些现有假手采用大型改装的盘式电机置于手掌，带动拇指与食指中指，能够实现较大力量的抓握；拇指单独由一个小型电机来实现内收外展，由于采用改装电机，其售价也较高。

还有一些商用假手的手指都采用的单杆机构，抓握的物体形状有较大的限制，且商业假手的重量与人手相比，都稍微偏重，总体售价也比较高，而有的商用假手因为有多个电机，使其要求有更多的控制信号，截肢者达到较困难。

此外，虽然在很多相关文献中有新型研制的欠驱动假手，具有自适应抓握功能，功能性强、重量也较轻，但由于自身的缺陷(如控制稳定性差等)都无法实现商业化。

国内现有的假手仍处于研制与改进阶段，离商用假手都有一定的差距。

综上所述，现有技术的假手普遍存在以下问题：

(1)电机数量较多，且采用的微电机，成本较高，假手质量偏重。

(2)对于采用连杆传动机构实现手指运动的假手，手指抓握物体的动作较少，实用性不强。

(3)需要多信号输入才能完成精确抓握，对控制要求较高，截肢者残端信号可能无法保证信号良好。

以上原因导致现有的假手难以在截肢者中普及，其或存在价格昂贵的问题，或存在只能实现抓握一个动作的问题，或存在抓握在侧向基本没有捏力，导致拇指被动运动而不实用的问题。

为此，需要一种能够解决现有技术中所存在的上述问题的假手，使其能拇指实现内收外展，能够实现抓握、精捏、侧捏等日常常用动作，且存在成本低、质量轻和实用性强的优点，从而提高假肢的商业化潜能，满足实际情况的需要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种假手，解决现有技术中所存在的上述问题的假手，使其能拇指实现内收外展，能够实现抓握、精捏、侧捏等日常常用动作，且存在成本低、质量轻和实用性强的优点，从而提高假肢的商业化潜能，满足实际情况的需要。

本发明提供一种假手，包括手掌本体、驱动单元、手指单元和拇指单元；

所述手掌本体包括两相对设置的手掌盖以及连接两所述手掌盖的侧盖，所述手掌本体是由两所述手掌盖与所述侧盖围合而成的腔体；

所述驱动单元设置在所述手掌本体中，包括驱动电机、传动机构和驱动板，所述传动机构两端分别连接所述驱动电机和所述驱动板；

所述手指单元包括手指传动机构和手指结构，所述手指传动机构包括第一手指传动杆、第二手指传动杆、第三手指传动杆、第一手指连接件、第二手指连接件和手指连接板，所述手指结构包括手指基座、第一手指指节、第二手指指节、第三手指连接件和第四手指连接件；

所述第一手指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述第二手指传动杆的一端连接，所述第二手指传动杆的另一端与所述手指连接板固定连接，所述手指连接板上设有多个连接处，所述手指连接板的一连接处通过所述第一手指连接件与所述第一手指指节连接，所述手指连接板的另一连接处与所述第三手指传动杆的一端连接，所述第三手指传动杆的另一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节连接；

所述手指基座固设于所述手掌本体的侧盖上，且所述手指基座通过所述第三手指连接件与所述第一手指指节的一端连接，所述第一手指指节的另一端通过所述第四手指连接件与所述第二手指指节连接；

所述拇指单元包括拇指固定座、拇指旋转基座、拇指传动机构和拇指结构，所述拇指传动机构包括第一拇指传动机构和第二拇指传动机构，所述第一拇指传动机构包括转轴、涡轮和蜗杆，所述第二拇指传动机构包括第一拇指传动杆、第二拇指传动杆、第三拇指传动杆、第一拇指连接件、第二拇指连接件、拇指连接板、叉杆和滑块凹槽环，其中所述叉杆由叉部和支撑杆部组成，所述滑块凹槽环由连接部和外表面设有凹槽的圆环部组成，所述拇指结构包括拇指基座、第一拇指指节、第二拇指指节、第三拇指连接件和第四拇指连接件；

所述拇指固定座固设于所述手掌本体的手掌盖上，所述转轴固设于所述拇指旋转基座内部，且从所述拇指旋转基座底部穿出并与所述拇指固定座转动连接，所述涡轮固设在所述转轴的底部，所述蜗杆与所述涡轮啮合传动；

所述第一拇指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述叉杆的支撑杆部固定连接，所述叉杆的叉部插设在所述滑块凹槽环的凹槽中且所述叉部围绕所述凹槽转动，所述滑块凹槽环的圆环部套设在所述转轴外部，且所述圆环部沿所述转轴的轴线方向上下运动，所述滑块凹槽环的连接部与所述第二拇指传动杆的一端连接，所述第二拇指传动杆的另一端与所述拇指连接板固定连接，所述拇指连接板上设有多个连接处，所述拇指连接板的一连接处通过所述第一拇指连接件与所述第一拇指指节连接，所述拇指连接板的另一连接处与所述第三拇指传动杆的一端连接，所述第三拇指传动杆的另一端通过所述第二拇指连接件与所述第二拇指指节连接；

所述拇指基座固设于所述拇指旋转基座中，且所述拇指基座通过所述第三拇指连接件与所述第一拇指指节的一端连接，所述第一拇指指节的另一端通过所述第四拇指连接件与所述第二拇指指节连接。

其中，手指连接板和拇指连接板的结构相同，该连接板是指能够提供多个连接处的连接部件，在该连接板上设有多个连接处，例如可以为螺纹孔或铰链孔，其他部件可以通过螺纹连接、铰链连接或固定连接等方式分别与该连接板连接，进而完成相应的传动运动。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述驱动电机横向设置，所述驱动单元的传动机构为丝杆，所述丝杆一端连接所述驱动电机，另一端连接所述驱动板。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述驱动电机竖向设置，所述驱动单元的传动机构包括传动零件和丝杆，所述驱动电机连接所述传动零件的一端，所述传动零件的另一端与所述丝杆的一端的配合连接，所述丝杆的另一端与所述驱动板配合连接。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述驱动电机为将电机与减速器集成安装的减速电机；所述传动零件为同步齿轮或同步传动带；所述丝杆为具有轴向自锁的T型丝杆。

其中，所述减速电机用于为所述手指单元和所述拇指单元提供动力来源，所述减速电机中的电机可以为直流无刷伺服电机、直流有刷伺服电机或永磁直流电机中的任意一种，优选为直流无刷伺服电机；所述减速器为谐波减速器、行星减速器或蜗杆减速器中的任意一种，优选为谐波减速器；所述传动零件优选为同步齿轮。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述驱动板套设在一滑轨中。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述手指单元包括食指单元和中指单元，且所述食指单元与所述中指单元均相同。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述手指单元的第一手指连接件和第二手指连接件为转动轴，第三手指连接件和第四手指连接件为销钉，所述拇指单元的第一拇指连接件和第二拇指连接件为转动轴，第三拇指连接件和第四拇指连接件为销钉，所述手指连接板和所述拇指连接板结构相同，均为带有三个铰链孔的连接板；

所述第一手指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述第二手指传动杆的一端铰链连接，所述第二手指传动杆的另一端通过所述手指连接板的一铰链孔与所述手指连接板固定连接，所述手指连接板的另一铰链孔通过所述第一手指连接件与所述第一手指指节铰链连接，所述手指连接板的又一铰链孔与所述第三手指传动杆的一端铰链连接，所述第三手指传动杆的另一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节铰链连接；

所述手指基座固设于所述手掌本体的侧盖上，且所述手指基座通过所述第三手指连接件与所述第一手指指节的一端铰链连接，所述第一手指指节的另一端通过所述第四手指连接件与所述第二手指指节铰链连接；

所述第一拇指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述叉杆的支撑杆部固定连接，所述叉杆的叉部插设在所述滑块凹槽环的凹槽中且所述叉部围绕所述凹槽转动，所述滑块凹槽环的圆环部套设在所述转轴外部，且所述圆环部沿所述转轴的轴线方向上下运动，所述滑块凹槽环的连接部与所述第二拇指传动杆的一端铰链连接，所述第二拇指传动杆的另一端通过所述拇指连接板的一铰链孔与所述拇指连接板固定连接，所述拇指连接板的另一铰链孔通过所述第一拇指连接件与所述第一拇指指节铰链连接，所述拇指连接板的又一铰链孔与所述第三拇指传动杆的一端铰链连接，所述第三拇指传动杆的另一端通过所述第二拇指连接件与所述第二拇指指节铰链连接；

所述拇指基座固设于所述拇指旋转基座中，且所述拇指基座通过所述第三拇指连接件与所述第一拇指指节的一端铰链连接，所述第一拇指指节的另一端通过所述第四拇指连接件与所述第二拇指指节铰链连接。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述叉杆的叉部用于匹配所述滑块凹槽环中圆环部外表面的凹槽，所述叉部为U型叉部、倒Ω型叉部、V型叉部、圆弧形叉部或椭圆弧形叉部中的任意一种。

其中，所述叉杆的叉部围绕所述滑块凹槽环的凹槽转动。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述蜗杆包括杆部和调节手柄，所述杆部设在所述拇指固定座中且与所述拇指固定座转动连接，所述调节手柄设在所述拇指固定座，用于转动所述杆部。

进一步地，在本发明所述的假手中，所述手指传动机构还包括第四手指传动杆、第五手指连接件，手指结构还包括第三手指指节、第六手指连接件；

所述第四手指传动杆一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节连接，另一端通过所述第五手指连接件与所述第三手指指节连接，所述第三手指指节通过所述第六手指连接件与所述第二手指指节连接。

本发明的有益效果如下：

1、质量轻便。本发明的假手只有三根手指，且三根手指都共用一个电机完成屈伸运动，相较使用多个电机的假手，重量有所减轻，且本发明的拇指通过被动驱动实现外展内收运动，而不需通过额外设置电机带动拇指进行外展内收运动，因而也省去了一个电机的重量。

2、成本低廉。本发明的假手主要采用传动杆、转轴和铰链连接的传动机构，各传动部件的加工成本较为低廉，而且，由于本发明仅使用了一个电机，也节约了一定的成本。

3、实用性强。①拇指能实现被动外展内收，能做动作较多，如侧捏、力量抓握等常用日常动作；②抓握力强，采用连杆机构，能实现较大抓握力；③单个电机驱动，价格上，大多数消费者能承担；④电机等驱动零部件都设置于手掌内，不会对腕部动作有干涉；⑤手指结构及拇指结构相同，易于模块化，更换方便，能够提高假肢的商业化潜能，以满足实际情况的需要。

附图说明

图1是实施例1假手处于捏合状态的结构示意图。

图2是实施例1假手处于打开状态的结构示意图。

图3是图1假手隐藏一手掌盖和拇指固定座后的结构示意图。

图4是实施例1假手的手指单元的结构示意图(第一手指传动杆未示出)。

图5-1和图5-2是图4中手指单元的局部结构示意图，其中图5-1是手指连接板与第二手指传动杆的结构示意图，图5-2是手指基座的结构示意图。

图6-1是图2假手隐藏一手掌盖、拇指固定座和拇指旋转基座后的结构示意图；图6-2是图1假手隐藏一手掌盖、拇指固定座和拇指旋转基座后的结构示意图。

图7是实施例2假手的手指单元的结构示意图(第一手指传动杆未示出)。

图8-1和图8-2是实施例5假手中第二手指传动杆与手指连接板作为一体结构的示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，应当理解的是，这些具体实施方式仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1至图6，本实施例提供一种假手，包括手掌本体1、驱动单元2、手指单元3和拇指单元4。

如图1所示，手掌本体1包括两相对设置的手掌盖11以及连接两手掌盖11的侧盖12，该手掌本体1是由两手掌盖11与侧盖12围合而成的腔体。

如图3所示，驱动单元2设置在手掌本体1中，包括驱动电机21、传动机构22和驱动板23，该传动机构22两端分别连接驱动电机21和驱动板23，该驱动电机21采用的是减速电机，即驱动电机21实际上为减速电机21。

该减速电机21在手掌本体1中竖向设置，且该减速电机21是将电机与减速器集成安装的改进式电机，采用此电机可以使假手的整体结构更加紧凑。在该减速电机21中，电机为直流无刷伺服电机，减速器为谐波减速器。

该传动机构22包括一对同步齿轮221和丝杆222，该同步齿轮221中的一个齿轮设在减速电机21的底部，另一个齿轮设在丝杆222的底部，且该两个同步齿轮221互相啮合传动，该丝杆222为轴向自锁的T型丝杆，且该丝杆222与驱动板23连接，该驱动板23套设在一滑轨(图未示)中。

该手指单元3包括食指单元和中指单元，且食指单元和中指单元的结构相同。为了方便叙述，在本实施例中仅以中指单元为例说明该手指单元3的结构，且相关附图中也仅对中指单元进行相应标注，但这不应造成对食指传动部分的理解障碍。

如图3、图4、图5-1和图5-2所示，该手指单元3包括手指传动机构31和手指结构32，该手指传动机构31包括第一手指传动杆311、第二手指传动杆312、第三手指传动杆313、第一手指连接件314、第二手指连接件315和手指连接板316，该手指结构32包括手指基座321、第一手指指节322、第二手指指节323、第三手指连接件324和第四手指连接件325；

该手指传动机构31的第一手指连接件314和第二手指连接件315为转动轴，第三手指连接件324和第四手指连接件325为销钉，该手指连接板316为带有三个铰链孔3161、3162和3163的连接板。

第一手指传动杆311一端与驱动板23固定连接，另一端与第二手指传动杆312的一端铰链连接，第二手指传动杆312的另一端通过该手指连接板316的一铰链孔3163与该手指连接板316固定连接，该手指连接板316的另一铰链孔3162通过第一手指连接件314与第一手指指节322铰链连接，该手指连接板316的又一铰链孔3161与第三手指传动杆313的一端铰链连接，第三手指传动杆313的另一端通过第二手指连接件315与第二手指指节323铰链连接；

手指基座321固设于手掌本体1的侧盖12上，且手指基座321通过第三手指连接件324与第一手指指节322的一端铰链连接，第一手指指节322的另一端通过第四手指连接件325与第二手指指节323铰链连接。

如图1、图6-1和图6-2所示，该拇指单元4包括拇指固定座41、拇指旋转基座42、拇指传动机构43和拇指结构44，该拇指传动机构43包括第一拇指传动机构431和第二拇指传动机构432，第一拇指传动机构431包括转轴4311、涡轮4312和蜗杆4313，第二拇指传动机构包括第一拇指传动杆4321、第二拇指传动杆4322、第三拇指传动杆4323、第一拇指连接件4324、第二拇指连接件4325和拇指连接板4326、叉杆4327和滑块凹槽环4328。

其中叉杆4327由圆弧形叉部和支撑杆部组成，滑块凹槽环4328由连接部和外表面设有凹槽的圆环部组成，该拇指结构44包括拇指基座441、第一拇指指节442、第二拇指指节443、第三拇指连接件444和第四拇指连接件445；

该拇指单元1的第一拇指连接件4324和第二拇指连接件4325为转动轴，第三拇指连接件444和第四拇指连接件445为销钉，拇指连接板4326的结构与手指连接板316的结构相同，均为带有三个铰链孔的连接板。

拇指固定座41固设于手掌本体1的手掌盖11上，转轴4311固设于拇指旋转基座42内部，且从拇指旋转基座42底部穿出并与拇指固定座41转动连接，涡轮4312固设在转轴434的底部，蜗杆4313与涡轮4312啮合，蜗杆4313包括杆部和调节手柄，蜗杆4313的杆部设在拇指固定座41中且通过轴承(图中未示出)与拇指固定座41转动连接，蜗杆4313的调节手柄设在拇指固定座41外部，用于转动蜗杆4313的杆部，进而带动其他结构传动。

第一拇指传动杆4321一端与驱动板23固定连接，另一端与叉杆4327的支撑杆部固定连接，叉杆4327的圆弧形叉部插设在滑块凹槽环4328的凹槽中且该圆弧形叉部围绕该凹槽转动，该滑块凹槽环4328的圆环部套设在转轴4311外部，且该圆环部可沿转轴4311的轴线方向做上下运动，但该圆环部不能围绕转轴4311转动。滑块凹槽环4328的连接部与第二拇指传动杆4322的一端铰链连接，第二拇指传动杆4322的另一端通过拇指连接板的一铰链孔与拇指连接板4326固定连接，拇指连接板4325的另一铰链孔通过第一拇指连接件4324与第一拇指指节442铰链连接，拇指连接板4325的又一铰链孔与第三拇指传动杆4323的一端铰链连接，第三拇指传动杆4323的另一端通过第二拇指连接件4325与第二拇指指节443铰链连接；

拇指基座441固设于拇指旋转基座42中，且拇指基座441通过第三拇指连接件444与第一拇指指节442的一端铰链连接，第一拇指指节442的另一端通过第四拇指连接件445与第二手指指节443铰链连接。

在上述结构中，手指结构32与拇指结构44的结构是相同的，手指传动机构31与第二拇指传动机构432的区别仅在于，手指传动机构31由第一手指传动杆311带动第二手指传动杆312，进而带动手指的屈伸运动，第二拇指传动机构432由第一拇指传动杆4321依次带动叉杆4327和滑动凹槽环4328，再由滑动凹槽环4328带动第二拇指传动杆4322，进而带动拇指的屈伸运动。

在上述结构中，虽然手指结构32与拇指结构44的结构相同，手指传动机构31与第二拇指传动机构432的结构相近，但是实际使用中，根据对假手的需求，手指结构与拇指结构的结构尺寸可设置为不同的尺寸，同样地，手指传动机构与第二拇传动机构中各部件的尺寸也可设置为不同的尺寸。

在本实施例中，假手通过减速电机21驱动工作，当减速电机21工作时，该减速电机21带动同步齿轮221转动，进而向丝杆222传动，由丝杆222的转动带动驱动板23运动。

虽然丝杆222的转动会对驱动板23产生径向扭矩，但是由于驱动板23套设在一滑轨中，该滑轨与驱动板23之间会产生相互作用力，从而大大减轻了径向扭矩对驱动板上下运动的影响。

由于第一手指传动杆311与驱动板23为固定连接，所以驱动板23的上下运动，会带动第一手指传动杆311的运动，进而带动第二手指传动杆312的运动；由于第二手指传动杆312与手指连接板316为固定连接，因此第二手指传动杆312会带动手指连接板316的运动，进而由手指连接板316同时带动第一手指指节322弯曲或伸展运动以及第三手指传动杆313的运动，再由第三手指传动杆313带动第二手指指节323的运动，由此，完成手指单元3的弯曲或伸展运动。

由于第一拇指传动杆4321与驱动板23也为固定连接，所以驱动板23的上下运动，会带动第一拇指传动杆4321的运动，进而带动叉杆4327的上下运动，由于叉杆4327的圆弧形叉部插设在滑块凹槽环4328的凹槽中，且滑块凹槽环4328可沿转轴的轴线方向上下运动，但滑块凹槽环4328不能绕转轴转动，因此叉杆4327的上下运动会带动滑动凹槽环4328的运动，进而由滑动凹槽环4328带动第二拇指传动杆4322运动；

类似手指单元3中的手指传动方式，拇指单元4中的第二拇指传动杆4322会带动拇指连接板4326的运动，进而由拇指连接板4326同时带动第一拇指指节442弯曲或伸展运动以及第三拇指传动杆4323的运动，再由第三拇指传动杆4323带动第二拇指指节443的运动，由此，完成拇指单元4的弯曲或伸展运动。

另外，在拇指单元4中，还可通过涡轮蜗杆等结构的配合传动，完成拇指的内收外展。

具体地，转动蜗杆4313的调节手柄，使蜗杆4313的杆部转动，蜗杆4313向涡轮4312啮合传动，进而带动转轴4311的轴向转动；由于转轴4311是固设于拇指旋转基座42内部的，且拇指基座441也固设于拇指旋转基座42中，因此转轴4311的转动会带动拇指旋转基座42和拇指基座441的转动，进而带动整个拇指结构44转动，完成拇指的内收外展运动。

在本实施例中，在转轴4311的中间部位设有滑槽(图未示)，用于实现滑块凹槽环4328沿转轴4311的轴线方向上下滑动，而不能绕转轴4311转动。因此，当蜗杆4313的转动依次带动涡轮4312和转轴4311转动时，滑动凹槽环4328会跟随转轴4311转动，且滑动凹槽换4328与转轴4311的相对位置保持不变。

由于叉杆4327的圆弧形叉部与滑块凹槽环4328的凹槽为可转动的连接方式，因此滑块凹槽环4328的转动不会对叉杆4327造成影响，即叉杆4327不会因为滑块凹槽环4328的转动而运动，所以拇指的内收外展运动和拇指的弯曲伸展运动互不影响。

本实施例中的假手可进行如下操作：

(1)抓握：即力量抓握或精捏。调节蜗杆4313，使涡轮4312带动转轴4311转动，当假手的拇指单元4转动到如图1所示的位置，开启减速电机21，由同步齿轮221转动带动丝杆222转动，从而带动驱动板23向下移动，进而带动手指单元3的第一手指指节322和第二手指指节323作弯曲运动，同时也带动拇指单元4的第一拇指指节442和第二拇指指节443作弯曲运动，当抓握到东西后，由于丝杆222的轴向自锁功能，减速电机201自动停止，驱动板23不再上下移动。若想重新抓握，可反向转动减速电机201，松开手指，进而实现重新抓握。

其中，力量抓握是指对诸如矿泉水、块状物体的抓握，属于手指的运动；精捏是指对于细小物体的拿捏，如钥匙、纸片之类的，属于指尖操作。

(2)侧握：即侧捏或钩状抓握。调节蜗杆4313，使涡轮4312带动转轴4311转动，当假手的拇指单元转动到如图2所示的位置，开启减速电机21，由同步齿轮221转动带动丝杆222转动，从而带动驱动板23向下移动，进而带动手指单元3的第一手指指节322和第二手指指节323作弯曲运动，同时也带动拇指单元4的第一拇指指节442和第二拇指指节443作弯曲运动，当抓握到东西后，由于丝杆222的轴向自锁功能，减速电机201自动停止，驱动板23不再上下移动。若想重新抓握，可反向转动减速电机201，松开手指，进而实现重新抓握。

实施例2

如图7所示，本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中，手指传动机构31还包括第四手指传动杆317、第五手指连接件318，手指结构32还包括第三手指指节326、第六手指连接件327；

第四手指传动杆317一端与第三手指传动杆313连接，另一端通过第五手指连接件318与第三手指指节326连接，第三手指指节326通过第六手指连接件327与第二手指指节323连接。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中的减速电机为横向设置，在驱动单元的驱动机构中不包括同步齿轮，该驱动单元包括减速电机、丝杆和驱动板，该丝杆两端分别连接减速电机和驱动板。

当减速电机工作时，减速电机带动丝杆运动，进而由丝杆带动驱动板运动。

实施例4

本实施例与实施例1的区别仅在于，在本实施例中，减速电机的减速器采用行星减速器，传动机构中包括同步传送带和丝杆，用同步传送带代替同步齿轮。

实施例5

如图8-1和图8-2所示，本实施例与实施例1的区别仅在于，在实施例1中，手指传动机构的第二手指传动杆和手指连接板为两个部件，第二手指传动杆一端与手指连接板固定连接，但是在本实施例中，可以将第二手指传动杆与手指连接板作为一体的部件使用，减少零部件的使用数量。

可以理解的是，该一体部件的作用是提供多个连接处，实现分别与其他部件的连接，例如实现分别与第一手指传动杆、第一手指指节和第三手指传动杆的连接，因此，该一体部件的结构和形状不仅限于图8-1和图8-2中示出的结构和形状，在实际应用中，根据手指单元的空间布局设计该一体部件即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对发明的技术方案可以做若干改进，因此，本发明的保护范围不限于此，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种假手，包括手掌本体、驱动单元、手指单元和拇指单元，其特征在于：

所述手掌本体包括两相对设置的手掌盖以及连接两所述手掌盖的侧盖，所述手掌本体是由两所述手掌盖与所述侧盖围合而成的腔体；

所述驱动单元设置在所述手掌本体中，包括驱动电机、传动机构和驱动板，所述传动机构两端分别连接所述驱动电机和所述驱动板；

所述手指单元包括手指传动机构和手指结构，所述手指传动机构包括第一手指传动杆、第二手指传动杆、第三手指传动杆、第一手指连接件、第二手指连接件和手指连接板，所述手指结构包括手指基座、第一手指指节、第二手指指节、第三手指连接件和第四手指连接件；

所述第一手指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述第二手指传动杆的一端连接，所述第二手指传动杆的另一端与所述手指连接板固定连接，所述手指连接板上设有多个连接处，所述手指连接板的一连接处通过所述第一手指连接件与所述第一手指指节连接，所述手指连接板的另一连接处与所述第三手指传动杆的一端连接，所述第三手指传动杆的另一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节连接；

所述手指基座固设于所述手掌本体的侧盖上，且所述手指基座通过所述第三手指连接件与所述第一手指指节的一端连接，所述第一手指指节的另一端通过所述第四手指连接件与所述第二手指指节连接；

所述拇指单元包括拇指固定座、拇指旋转基座、拇指传动机构和拇指结构，所述拇指传动机构包括第一拇指传动机构和第二拇指传动机构，所述第一拇指传动机构包括转轴、涡轮和蜗杆，所述第二拇指传动机构包括第一拇指传动杆、第二拇指传动杆、第三拇指传动杆、第一拇指连接件、第二拇指连接件、拇指连接板、叉杆和滑块凹槽环，其中所述叉杆由叉部和支撑杆部组成，所述滑块凹槽环由连接部和外表面设有凹槽的圆环部组成，所述拇指结构包括拇指基座、第一拇指指节、第二拇指指节、第三拇指连接件和第四拇指连接件；

所述拇指固定座固设于所述手掌本体的手掌盖上，所述转轴固设于所述拇指旋转基座内部，且从所述拇指旋转基座底部穿出并与所述拇指固定座转动连接，所述涡轮固设在所述转轴的底部，所述蜗杆与所述涡轮啮合；

所述第一拇指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述叉杆的支撑杆部固定连接，所述叉杆的叉部插设在所述滑块凹槽环的凹槽中且所述叉部围绕所述凹槽转动，所述滑块凹槽环的圆环部套设在所述转轴外部，且所述圆环部沿所述转轴的轴线方向上下运动，所述滑块凹槽环的连接部与所述第二拇指传动杆的一端连接，所述第二拇指传动杆的另一端与所述拇指连接板固定连接，所述拇指连接板上设有多个连接处，所述拇指连接板的一连接处通过所述第一拇指连接件与所述第一拇指指节连接，所述拇指连接板的另一连接处与所述第三拇指传动杆的一端连接，所述第三拇指传动杆的另一端通过所述第二拇指连接件与所述第二拇指指节连接；

所述拇指基座固设于所述拇指旋转基座中，且所述拇指基座通过所述第三拇指连接件与所述第一拇指指节的一端连接，所述第一拇指指节的另一端通过所述第四拇指连接件与所述第二拇指指节连接。

2.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述驱动电机横向设置，所述驱动单元的传动机构为丝杆，所述丝杆一端连接所述驱动电机，另一端连接所述驱动板。

3.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述驱动电机竖向设置，所述驱动单元的传动机构包括传动零件和丝杆，所述驱动电机连接所述传动零件的一端，所述传动零件的另一端与所述丝杆的一端的配合连接，所述丝杆的另一端与所述驱动板配合连接。

4.根据权利要求3所述的假手，其特征在于：所述驱动电机为将电机与减速器集成安装的减速电机；所述传动零件为同步齿轮或同步传动带；所述丝杆为具有轴向自锁的T型丝杆。

5.根据权利要求1至4任一项所述的假手，其特征在于：所述驱动板套设在一滑轨中。

6.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述手指单元包括食指单元和中指单元，且所述食指单元与所述中指单元结构均相同。

7.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述手指单元的第一手指连接件和第二手指连接件为转动轴，第三手指连接件和第四手指连接件为销钉，所述拇指单元的第一拇指连接件和第二拇指连接件为转动轴，第三拇指连接件和第四拇指连接件均为销钉，所述手指连接板和所述拇指连接板结构相同，均为带有三个铰链孔的连接板；

所述第一手指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述第二手指传动杆的一端铰链连接，所述第二手指传动杆的另一端通过所述手指连接板的一铰链孔与所述手指连接板固定连接，所述手指连接板的另一铰链孔通过所述第一手指连接件与所述第一手指指节铰链连接，所述手指连接板的又一铰链孔与所述第三手指传动杆的一端铰链连接，所述第三手指传动杆的另一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节铰链连接；

所述手指基座固设于所述手掌本体的侧盖上，且所述手指基座通过所述第三手指连接件与所述第一手指指节的一端铰链连接，所述第一手指指节的另一端通过所述第四手指连接件与所述第二手指指节铰链连接；

所述第一拇指传动杆一端与所述驱动板固定连接，另一端与所述叉杆的支撑杆部固定连接，所述叉杆的叉部插设在所述滑块凹槽环的凹槽中且所述叉部围绕所述凹槽转动，所述滑块凹槽环的圆环部套设在所述转轴外部，且所述圆环部沿所述转轴的轴线方向上下运动，所述滑块凹槽环的连接部与所述第二拇指传动杆的一端铰链连接，所述第二拇指传动杆的另一端通过所述拇指连接板的一铰链孔与所述拇指连接板固定连接，所述拇指连接板的另一铰链孔通过所述第一拇指连接件与所述第一拇指指节铰链连接，所述拇指连接板的又一铰链孔与所述第三拇指传动杆的一端铰链连接，所述第三拇指传动杆的另一端通过所述第二拇指连接件与所述第二拇指指节铰链连接；

所述拇指基座固设于所述拇指旋转基座中，且所述拇指基座通过所述第三拇指连接件与所述第一拇指指节的一端铰链连接，所述第一拇指指节的另一端通过所述第四拇指连接件与所述第二拇指指节铰链连接。

8.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述叉杆的叉部用于匹配所述滑块凹槽块中圆环部外表面的凹槽，所述叉部为U型叉部、倒Ω型叉部、V型叉部、圆弧形叉部或椭圆弧形叉部中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述蜗杆包括杆部和调节手柄，所述杆部设在所述拇指固定座中且与所述拇指固定座转动连接，所述调节手柄设在所述拇指固定座，用于转动所述杆部。

10.根据权利要求1所述的假手，其特征在于：所述手指传动机构还包括第四手指传动杆、第五手指连接件，手指结构还包括第三手指指节、第六手指连接件；

所述第四手指传动杆一端通过所述第二手指连接件与所述第二手指指节连接，另一端通过所述第五手指连接件与所述第三手指指节连接，所述第三手指指节通过所述第六手指连接件与所述第二手指指节连接。