CN105078628A - 一种仿生手无名指、小拇指结构 - Google Patents
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Abstract
一种仿生手无名指、小拇指结构，由减速电机（1）、蜗杆箱（2）、蜗轮（3）、蜗杆（4）、无名指第一指关节（5）、无名指连杆（6）、无名指第二指关节（7）、小拇指第二指关节（12）、小拇指第一指关节（13）、小拇指连杆（14）组成，其特征在于：所述的蜗轮轴（16）一端和蜗轮（3）连接，另一端和小拇指转轮（15）连接，无名指第一指关节（5）随蜗轮（3）和蜗杆（4）啮合旋转，带动无名指第二指关节（7）绕蜗轮轴（16）作圆周运动，小拇指在蜗轮轴（16）的带动下和无名指同步旋转。本发明，整个手指的外形仿人体设计，由于第一指关节和第二指关节内没有电机，因此指关节长度可以根据不同人体手指长度而改变。
Description
技术领域
本发明涉及肌电、电动控制仿生假手技术领域，具体是指一种仿生手无名指、小拇指结构。
背景技术
随着假肢技术的发展，假肢从最初的美容式、牵引式发展到肌电控制式、电动控制式；从由单个电机驱动，五个手指只能同时动作，只具有做简单的张闭功能，发展到由五个或五个以上电机驱动，五个手指具有关节且都能单独动作，还能够组合动作，能进行各种复杂的动作。这种由五个或五个以上电机驱动的假手俗称仿生手。目前这种仿生手由于每个手指都有驱动机构，因此手掌空间占用很大，手掌宽度显得很大，对手型的美观度就不足，考虑人体五个手指的实际功用，主要功能都是由大拇指和中、食指以及无名指来完成，因此在设计中简化了小拇指，利用无名指和小拇指联动方式来达到无名指和小拇指的动作，这样由于减少了小拇指的驱动机构，大大增强了手掌的美观度。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，采用无名指和小拇指联动方式，手指长度可根据人体手指长度设计，可适用不同手型，安装方便，重量较轻的仿生手无名指、小拇指结构。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种仿生手无名指、小拇指结构，由减速电机、蜗杆箱、蜗轮、蜗杆、无名指第一指关节、无名指连杆、无名指第二指关节、无名指连杆轴、无名指转轴、小拇指转轴、小拇指连杆轴、小拇指第二指关节、小拇指第一指关节、小拇指连杆、小拇指转轮、蜗轮轴组成，所述的减速电机通过螺纹安装在蜗杆箱螺纹孔内，蜗杆两端通过轴承安装在蜗杆箱内的两端轴承孔内，轴用挡圈限制蜗杆轴向移动，蜗轮通过蜗轮轴安装在蜗杆箱上的蜗轮座上并和蜗杆啮合，无名指第一指关节的一端和蜗轮通过螺钉固定连接，另一端通过无名指转轴和无名指第二指关节连接，无名指连杆一头通过无名指连杆轴和无名指第二指关节连接，另一头通过无名指连杆轴和蜗杆箱连接，小拇指第一指关节一端通过螺钉和小拇指转轮连接，另一端通过小拇指转轴和小拇指第二指关节连接，小拇指连杆一头通过小拇指连杆轴和小拇指第二指关节连接，另一头通过小拇指连杆轴和蜗杆箱连接，蜗轮轴一端和蜗轮连接，另一端和小拇指转轮连接，减速电机通过连接簧片带动蜗杆旋转，无名指第一指关节随蜗轮和蜗杆啮合旋转，带动无名指第二指关节绕蜗轮轴作圆周运动，小拇指在蜗轮轴的带动下和无名指同步旋转。
所述的蜗杆箱分左右两部分，左边为蜗杆座和蜗轮座，在蜗杆座内有轴承座孔，蜗杆两端通过轴承安装在轴承座孔内，在轴承座孔一端有轴用挡圈槽，轴用挡圈限制蜗杆的轴向移动，在轴承座孔外侧有蜗轮座，在蜗轮座上有无名指连杆轴孔，蜗轮通过蜗轮轴安装在蜗轮座上，无名指连杆通过无名指连杆轴固定在无名指连杆轴孔内，右边为小拇指连杆座，在小拇指连杆座上有小拇指连杆轴孔，小拇指连杆通过小拇指连杆轴固定在小拇指连杆座上，在轴承座孔一端有法兰面，蜗杆箱通过法兰面和掌体连接。
所述的蜗轮在其两平面上有凸台和腰形孔，腰形孔起限制蜗轮旋转角度作用，在凸台上有螺纹孔，起连接第一指关节作用。
所述的小拇指转轮为L型，在平面中间有圆孔和键槽孔，起连接蜗轮轴作用，在侧面有螺纹孔，起连接小拇指第一指关节作用。
为了防止手指闭合时出现夹手皮现象，在无名指第一指关节和无名指第二指关节，及小拇指第一指关节和小拇指第二指关节旋转部位设计成圆弧形，以弥补出现指关节在弯曲过程中产生空隙而夹手皮现象。
本发明，整个手指的外形仿人体设计，由于第一指关节和第二指关节内没有电机，因此指关节长度可以根据不同人体手指长度而改变。
附图说明
图1是的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是蜗杆箱立体图。
图4是图3的剖视图。
图5是蜗轮的结构示意图。
图6是第一指关节结构示意图。
图7是第二指关节结构示意图。
图8是小拇指转轮立体图。
具体实施方式
由图1、图2所示，本发明的一种仿生手无名指、小拇指结构，由减速电机1、蜗杆箱2、蜗轮3、蜗杆4、无名指第一指关节5、无名指连杆6、无名指第二指关节7、无名指连杆轴8、无名指转轴9、小拇指转轴10、小拇指连杆轴11、小拇指第二指关节12、小拇指第一指关节13、小拇指连杆14、小拇指转轮15、蜗轮轴16。减速电机1通过螺纹安装在蜗杆箱2螺纹孔3-1内，蜗杆4两端通过轴承安装在蜗杆箱2内的两端轴承孔3-2内，轴用挡圈装在蜗杆箱2的轴用挡圈槽3-3内限制蜗杆4的轴向移动，蜗轮3通过蜗轮轴16安装在蜗杆箱2上的蜗轮座孔2-2内并和蜗杆4啮合，无名指第一指关节5的一端和蜗轮3通过螺钉固定连接，另一端通过无名指转轴9和无名指第二指关节7连接，无名指连杆6一头通过无名指连杆轴8和无名指第二指关节7连接，另一头通过无名指转轴8和蜗杆箱上连杆销孔2-3连接，小拇指第一指关节13一端通过螺钉和小拇指转轮15连接，另一端通过小拇指转轴10和小拇指第二指关节12连接，小拇指连杆14一头通过小拇指连杆轴11和小拇指第二指关节12连接，另一头通过小拇指连杆轴11和蜗杆箱2连接，蜗轮轴16一端和蜗轮3连接，另一端和小拇指转轮15连接，减速电机1通过连接簧片带动蜗杆4旋转，无名指第一指关节5随蜗轮3和蜗杆4啮合旋转，带动无名指第二指关节7绕蜗轮轴16作圆周运动，小拇指在蜗轮轴16的带动下同步和无名指旋转。
图3、图4为蜗杆箱5结构示意图，蜗杆箱5分左右两部分，左边为蜗杆座2-1和蜗轮座2-4，在蜗杆座2-1内有轴承座孔3-2，蜗杆4两端通过轴承安装在轴承座孔3-2内，在轴承座孔3-2一端有轴用挡圈槽3-3，轴用挡圈限制蜗杆4的轴向移动，在轴承座孔3-2外侧有蜗轮座2-4，在蜗轮座2-4上有无名指连杆轴孔2-3，蜗轮3通过蜗轮轴16安装在蜗轮座2-4上，无名指连杆6通过无名指连杆轴8固定在无名指连杆轴孔2-3内，右边为小拇指连杆座2-6，在小拇指连杆座2-6上有小拇指连杆轴孔2-5，小拇指连杆14通过小拇指连杆轴11固定在小拇指连杆座2-6上，在轴承座孔3-2一端有法兰面2-7，蜗杆箱2通过法兰面2-7和掌体连接。
图5为蜗轮3结构示意图，蜗轮3在其两平面上有凸台4-1和腰形孔4-2，腰形孔4-2起限制蜗轮3旋转角度作用，在凸台4-1上有螺纹孔4-3，起连接无名指第一指关节5作用。
图6、图7分别为无名指第一指关节5、无名指第二指关节7和小拇指第一指关节13、小拇指第二指关节12的结构示意图，为了防止手指闭合时出现夹手皮现象，在无名指第一指关节5、无名指第二指关节7和小拇指第一指关节13、小拇指第二指关节12的旋转部位设计成圆弧形5-1和6-1，以弥补出现指关节在弯曲过程中产生空隙而夹手皮现象。
图8为小拇指转轮15立体图，小拇指转轮15为L型，在平面中间有圆孔7-1和键槽孔7-2，起连接蜗轮轴16的作用，在侧面有螺纹孔7-3，起连接小拇指第一指关节13的作用。
在此说明书中，本发明已对照其特定的实施实例作了具体描述，但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。比如中指、无名指和小拇指也可以采用这种形式。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (5)
1.一种仿生手无名指、小拇指结构，由减速电机（1）、蜗杆箱（2）、蜗轮（3）、蜗杆（4）、无名指第一指关节（5）、无名指连杆（6）、无名指第二指关节（7）、无名指连杆轴（8）、无名指转轴（9）、小拇指转轴（10）、小拇指连杆轴（11）、小拇指第二指关节（12）、小拇指第一指关节（13）、小拇指连杆（14）、小拇指转轮（15）、蜗轮轴（16）组成，减速电机（1）通过螺纹安装在蜗杆箱（2）螺纹孔(3-1)内，蜗杆(4)两端通过轴承安装在蜗杆箱(2)内的两端轴承孔(3-2)内，轴用挡圈装在蜗杆箱(2)的轴用挡圈槽(3-3)内限制蜗杆(4)的轴向移动，蜗轮(3)通过蜗轮轴(16)安装在蜗杆箱(2)上的蜗轮座孔(2-2)内并和蜗杆（4）啮合，无名指第一指关节（5）的一端和蜗轮（3）通过螺钉固定连接，另一端通过无名指转轴（9）和无名指第二指关节（7）连接，无名指连杆(6)一头通过无名指连杆轴(8)和无名指第二指关节(7)连接，另一头通过无名指转轴（8）和蜗杆箱上连杆销孔（2-3）连接，小拇指第一指关节（13）一端通过螺钉和小拇指转轮（15）连接，另一端通过小拇指转轴（10）和小拇指第二指关节（12）连接，小拇指连杆（14）一头通过小拇指连杆轴（11）和小拇指第二指关节（12）连接，另一头通过小拇指连杆轴（11）和蜗杆箱（2）连接，其特征在于：所述的蜗轮轴（16）一端和蜗轮（3）连接，另一端和小拇指转轮（15）连接，减速电机（1）通过连接簧片带动蜗杆（4）旋转，无名指第一指关节（5）随蜗轮（3）和蜗杆（4）啮合旋转，带动无名指第二指关节（7）绕蜗轮轴（16）作圆周运动，小拇指在蜗轮轴（16）的带动下和无名指同步旋转。
2.根据权利要求1所述的一种仿生手无名指、小拇指结构，其特征在于：所述的蜗杆箱(2)在其蜗杆箱（5）中分左右两部分，左边为蜗杆座（2-1）和蜗轮座（2-4），在蜗杆座（2-1）内有轴承座孔（3-2），在轴承座孔（3-2）一端有轴用挡圈槽（3-3），在轴承座孔(3-2)外侧有蜗轮座(2-4)，在蜗轮座(2-4)上有无名指连杆轴孔(2-3)，右边为小拇指连杆座(2-6)，在小拇指连杆座(2-6)上有小拇指连杆轴孔(2-5)，在轴承座孔(3-2)一端有法兰面(2-7)，蜗杆箱(2)通过法兰面(2-7)和掌体连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿生手无名指、小拇指结构，其特征在于：所述的蜗轮（3）在其两平面上有凸台（4-1）和腰形孔（4-2），腰形孔（4-2）起限制蜗轮（3）旋转角度作用，在凸台（4-1）上有螺纹孔（4-3），起连接无名指第一指关节（5）的作用。
4.根据权利要求1所述的一种仿生手无名指、小拇指结构，其特征在于：所述的无名指第一指关节（5）、无名指第二指关节（7）和小拇指第一指关节（13）、小拇指第二指关节（12）的旋转部位均设计成圆弧形。
5.根据权利要求1所述的一种仿生手无名指、小拇指结构，其特征在于：所述的小拇指转轮（15）为L型，在平面中间有圆孔（7-1）和键槽孔（7-2），起连接蜗轮轴（16）的作用，在侧面有螺纹孔（7-3），起连接小拇指第一指关节（13）的作用。
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