CN104921850B - 一种助残机械手抓及配套工具的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助残机械手抓及配套工具和使用方法，所述的助残机械手抓由电机基座、手指基座、带齿轮的驱动电机、齿条、四个弧形手指和与四个弧形手指铰接的四个连杆所组成。通过连接件助残机械手抓与人体手臂或智能上假肢连接后，通过发送指令来实现手抓的张合以完成所需的功能，在完成手抓的佩戴之后，可人为带动手抓移近所需抓取的物品。本发明机械手抓可安装在缺失手的残肢上或假臂上，再配合专用工具，可以实现上肢伤残人士对饮食、书写、下棋等简易娱乐活动的需求。

Description

一种助残机械手抓及配套工具的使用方法

技术领域

本发明涉及上肢伤残人士用的机械手抓。

背景技术

目前，上肢伤残人士因生活需求，需要用餐、喝水、写字、下棋等基本动作，因上肢缺失尤其是手部缺失，无法拿住刀叉、水杯、笔等工具，以及棋子等娱乐物品，很需要一种助残机械手抓。

发明内容

为了满足上肢伤残人士的生活需求，本发明提供了一种助残机械手抓及配套工具。该机械手抓可安装在缺失手的残肢上或假臂上，再配合专用工具，可以实现上肢伤残人士对饮食、书写、下棋等简易娱乐活动的需求。本发明只涉及机械部分。

本发明所采用的技术方案是：

一种助残机械手抓，其特征在于，它由电机基座、手指基座、带齿轮的驱动电机、齿条、手指、连杆所组成；所述电机基座和手指基座相连接，电机基座和手指基座之间设有固定滑槽；所述的带齿轮的驱动电机安装在电机基座上；所述的手指为四个弧形手指，每两个手指为一对分别铰接在手指基座的左右两侧，左右两侧的手指相对应；所述的齿条安装在固定滑槽中，并与驱动电机的齿轮啮合，齿条从手指基座中心穿过，穿过后再铰接上与四个弧形手指动作适配的四个连杆，四个连杆分别与四个弧形手指铰接，在驱动电机带动下齿条来回运动，从而带动左右两侧的手指实现张合动作；在手指基座上固定有与杯体相适应的内弧形手心块，以配合抓取水杯动作，在手心块上设有与刀叉、勺子等用餐工具手柄相配合的凹槽。

为了增大手指摩擦力和缓冲力，使抓取更加稳固，在手指处套有一层硅胶套。

为了配合使用者餐饮的需求，本发明提出了一种配套使用的餐勺，所述的配套使用的餐勺，包括餐勺头和餐勺柄，其特征在于，所述的餐勺柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽相匹配，餐勺柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部。

为了配合使用者餐饮的需求，本发明提出了一种配套使用的餐刀叉，所述的配套使用的刀叉，包括刀叉头和刀叉柄，其特征在于，所述的刀叉柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽相匹配，刀叉柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部。

为了使用者握住笔，本发明提出了一种配套使用的握笔器。所述的握笔器其特征在于，由左握片、右握片、支撑弹簧组成；左握片、右握片、支撑弹簧通过连接销穿接在一起，在支撑弹簧作用下左握片、右握片呈张开状态；左握片、右握片的内面设有夹住笔的弧形槽，背部设有与手指对应的插口。

下面说明本发明使用方法：

该发明适用于前肢伤残人士，用于满足其日常生活所需。助残机械手抓通过连接件与人体手臂或智能上假肢连接后，通过发送指令来实现手抓的张合以完成所需的功能。在完成手抓的佩戴之后，可人为带动手抓移近所需抓取的物品。

以抓取刀叉为例，刀叉事先放置在特定的托盘上，将手抓移近至刀叉位置，控制器控制手抓张开，移动手抓使手心块的凹槽对准刀叉手柄处，之后再通过控制器发送闭合指令，手指闭合，握紧刀叉手柄。使用完毕后，将刀叉移送至托盘上放置，然后通过控制器发送释放指令使手指张开，即可完全释放刀叉。

以抓取水杯为例，带动手抓移近水杯，控制器控制手指张开，将手抓移近水杯，使水杯边缘贴近手抓中心的弧形块，之后控制器控制手指闭合，由于手指的弧形设计，水杯将被牢牢固定。使用完毕后，先移动手抓使水杯放置在桌面上，控制器控制手指张开，即可释放水杯。

以抓取毛笔为例，首先控制器控制手指张开，移动手抓对准握笔器的插口，控制器控制手指闭合一定程度，使握笔器固定在手抓上，此时握笔器仅固定在手抓上，由于握笔器中有弹簧的作用，此时握笔器并未完全闭合，移动手抓带动握笔器靠近笔杆，使握笔器弧形槽对准毛笔，控制器继续使手指闭合，带动握笔器握紧毛笔；使用完毕后，控制器先控制手指张开一定程度，使握笔器在弹簧作用下张开一定程度释放毛笔，继续控制手指张开，直至完全释放握笔器。

本发明的有益效果是：该机械手抓通过对称分布的两对手指的张合，可以实现棋子等物件的抓取；手指的张合与手心块的配合可以实现对圆柱形水杯的抓取；手指的张合与手心块上凹槽的配合可以实现对特定结构的刀、叉等餐饮工具的使用；手指的张合与专用握笔器的配合可以实现用笔的功能。

附图说明

图1为助残机械手抓结构立体示意图。

图2为助残机械手抓抓取勺子示意图。

图3为助残机械手抓抓取水杯的俯视图。

图4为助残机械手抓抓取水杯的主视图。

图5为握笔器结构图。

图6为助残机械手抓抓持握笔器示意图。

图例说明：1--驱动电机，2--齿条，3--手指基座，4--固定凹槽，5--手心块，6--手指，7--连杆，8--电机基座，9--右握片，10—支撑弹簧，11--连接销，12-- 左握片，13—弧形槽，14--插口，15--延伸部，16--手心块凹槽，17--硅胶套。

具体实施方式

下面参照附图1-6明进一步说明本发明实施例的详细构造。

如图1、图2所示，一种助残机械手抓，它由电机基座8、手指基座3、驱动电机1、齿条2、手指6、连杆7所组成；所述电机基座8和手指基座3相连接，电机基座8和手指基座3之间设有固定滑槽4；所述的带齿轮的驱动电机1安装在电机基座8上；所述的手指6为四个弧形手指，每两个手指为一对分别铰接在手指基座3的左右两侧，左右两侧的手指6相对应；所述的齿条2安装在固定滑槽4中，并与驱动电机1的齿轮啮合，齿条2从手指基座3中心穿过，穿过后再铰接上与四个弧形手指6动作适配的四个连杆7，四个连杆7分别与四个弧形手指6铰接，在驱动电机1带动下齿条2来回运动，从而带动左右两侧的弧形手指6实现张合动作。为了配合抓取水杯动作，在手指基座3上固定有内弧形的手心块5。为了配合刀叉、勺子等用餐工具的使用，在手心块5设有手心块凹槽16，手指处套有硅胶套17。

如图2所示，为了配合使用者餐饮的需求，本发明提出了一种配套使用的餐勺，所述的配套使用的餐勺，包括餐勺头和餐勺柄，餐勺柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽16相匹配，餐勺柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部15。为了配合使用者餐饮的需求，本发明还提出了一种配套使用的餐刀叉，所述的配套使用的餐刀叉的形状参照图2餐勺的形状，主要是刀叉柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽相匹配，刀叉柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部。

由于手指6前端为向内弯曲设计，可以使水杯向手抓内侧移动，由于固定手心块5的设计，当水杯移动到与手心块5靠紧时，水杯便稳定地卡在手掌中 心，不至于左右晃动。由于手指处套有硅胶套17，增大了手指摩擦力和缓冲力，使抓取更加稳固。

如图5、6所示，为了使用者握住笔，本发明提出了一种配套使用的握笔器；握笔器的特征在于，由左握片12、右握片9、支撑弹簧10组成；左握片12、右握片9、支撑弹簧10通过连接销11穿接在一起，在支撑弹簧10作用下左握片12、右握片9呈张开状态；左握片12、右握片9的内面设有夹住笔的弧形槽13，背部设有与手指对应的插口14。

实施例的使用方法如发明内容所述。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (4)

1.一种利用助残机械手抓抓取刀叉、水杯和毛笔的方法，其特征在于，所述的助残机械手抓由电机基座、手指基座、带齿轮的驱动电机、齿条、手指和连杆所组成；所述电机基座和手指基座相连接，电机基座和手指基座之间设有固定滑槽；所述的带齿轮的驱动电机安装在电机基座上；所述的手指为四个弧形手指，每两个手指为一对分别铰接在手指基座的左右两侧，左右两侧的手指相对应；所述的齿条安装在固定滑槽中，并与驱动电机的齿轮啮合，齿条从手指基座中心穿过，穿过后再铰接上与四个弧形手指动作适配的四个连杆，四个连杆分别与四个弧形手指铰接，在驱动电机带动下齿条来回运动，从而带动左右两侧的手指实现张合动作；在手指基座上固定有与杯体相适应的内弧形手心块，以配合抓取水杯动作，在内弧形手心块上设有与刀叉和勺子用餐工具手柄相配合的凹槽；

利用该助残机械手抓抓取刀叉的方法为：刀叉事先放置在特定的托盘上，将手抓移近至刀叉位置，控制器控制手抓张开，移动手抓使内弧形手心块的凹槽对准刀叉手柄处，之后再通过控制器发送闭合指令，手指闭合，握紧刀叉手柄；使用完毕后，将刀叉移送至托盘上放置，然后通过控制器发送释放指令使手指张开，即可完全释放刀叉；

利用该助残机械手抓抓取水杯的方法为，带动手抓移近水杯，控制器控制手指张开，将手抓移近水杯，使水杯边缘贴近手抓中心的弧形块，之后控制器控制手指闭合，由于手指的弧形设计，水杯将被牢牢固定；使用完毕后，先移动手抓使水杯放置在桌面上，控制器控制手指张开，即可释放水杯；

利用该助残机械手抓抓取毛笔的方法为：首先控制器控制手指张开，移动手抓对准握笔器的插口，控制器控制手指闭合一定程度，使握笔器固定在手抓上，此时握笔器仅固定在手抓上，由于握笔器中有弹簧的作用，此时握笔器的左握片和右握片并未完全闭合，移动手抓带动握笔器靠近笔杆，使握笔器弧形槽对准毛笔，控制器继续使手指闭合，带动握笔器握紧毛笔；使用完毕后，控制器先控制手指张开一定程度，使握笔器在弹簧作用下张开一定程度释放毛笔，继续控制手指张开，直至完全释放握笔器；所述握笔器结构是：它由左握片、右握片、支撑弹簧组成；左握片、右握片、支撑弹簧通过连接销穿接在一起，在支撑弹簧作用下左握片、右握片呈张开状态；左握片、右握片的内面设有夹住笔的弧形槽，背部设有与手指对应的插口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在手指处套有一层硅胶套。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括一个与所述助残机械手抓配套使用的餐勺，餐勺包括餐勺头和餐勺柄，餐勺柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽相匹配，餐勺柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部。

4.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于，抓取刀叉时所用的刀叉是一个餐刀叉，餐刀叉结构是：包括刀叉头和刀叉柄，刀叉柄的尾部形状与手指基座的手心块凹槽相匹配，刀叉柄的后段设有能使弧形手指捏住的延伸部。