CN109512635A - 一种手指外骨骼康复机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手指外骨骼康复机器人，包括手背机构，以及与手背机构连接的拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构，前述的拇指机构包括相互连接的近指节模块和远指节模块，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括顺次连接的近指节模块、中指节模块和远指节模块；在手背机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构上均安装传感器；本发明在具有同样多自由度情况下降低了结构的复杂性，同时提高精度情况下，更接近康复训练的实际情况。

Description

一种手指外骨骼康复机器人

技术领域

本发明涉及一种手指外骨骼康复机器人，属于辅助脑卒中患者康复训练器械领域。

背景技术

随着生活质量和医疗水平的提高，人类的寿命不断延长，脑卒中成为了困扰许多中老年人的疾病，脑卒中患者往往伴随着手指运动障碍，而手部功能缺失会给患者的日常生活带来诸多不便，因此，帮助他们恢复手指运动具有现实意义。

康复医学研究与实践表明，坚持运动康复训练是恢复肢体运动功能的有效方法；传统的运动康复训练主要依靠康复医师牵拉患者的关节与肌肉，协助患者肢体往复运动，从而促进大脑皮层学习和强化运动功能；然而，这种方式以医师的主观经验为指导，耗时耗力，效率很低且不易在家庭操作。

目前，市场上用于手指康复训练的器材主要有：弹簧握力器、硅胶拉力器、硅胶握力圈（握力球）和木棍插板等，这些产品都要求患者的手指有一定的运动能力，只适用于康复后期的患者，然而，更多的患者需要的是功能多样，且能够覆盖康复训练各个阶段的器材。

近年来，由于机器人技术和虚拟现实技术的发展，很多大学和研究机构都对手指康复机器人进行了研究，比如美国罗格斯大学研制的Master II型力反馈数据手套、意大利比萨圣安娜大学研制的HANDEXOS、韩国东义大学研发的DULEX和一些未命名的手指康复器；这些装置要么功能单一、要么未集成传感器、要么运动方式和范围受限，因此都未能推向市场；另外，还有一些公司推出的产品，如Rehab-Robotics公司的hand of hope和意大利智能康复机器手Gloreha，但是价格昂贵；因此，手指康复机器人还有很大的改进空间。

发明内容

本发明提供一种手指外骨骼康复机器人，在具有同样多自由度情况下降低了结构的复杂性，同时提高精度情况下，更接近康复训练的实际情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种手指外骨骼康复机器人，包括手背机构，以及与手背机构连接的拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构，前述的拇指机构包括相互连接的近指节模块和远指节模块，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括顺次连接的近指节模块、中指节模块和远指节模块；

在手背机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构上均安装传感器；

作为本发明的进一步优选，在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与中指节模块、中指节模块与远指节模块之间通过三组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块、中指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与远指节模块之间通过两组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

其中，相邻两组连杆机构通过直齿轮组进行紧固连接，近指节模块与手背机构通过锥齿轮组进行紧固连接；

传感器均安装在近指节模块上；

作为本发明的进一步优选，在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与中指节模块在垂直方向通过第三连杆、第四连杆构成的联动机构进行活动连接，中指节模块与远指节模块在垂直方向通过第五连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构位置处均安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第四连杆的一端可旋转连接，第四连杆的另一端通过转轴安装第三直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第五连杆与第四连杆相邻的一端通过转轴安装第四直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第三直齿轮与第四直齿轮啮合，第五连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与与远指节模块在垂直方向通过第三连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应拇指机构位置处同样安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上；

作为本发明的进一步优选，前述的近指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面安装凸台，凸台内开设用于安装传感器的贯通凹槽，在凸台顶部固定连接两个并列设置的拱形结构；

中指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面固定连接两个并列设置的拱形结构；

远指节模块包括一个弧形结构，其弧形表面固定连接一个拱形结构；

前述弧形结构内部开设贯通的绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔；

作为本发明的进一步优选，第一连杆与手背机构连接的一端开设D型轴孔，第二连杆与近指节模块连接的一端、第三连杆与近指节模块连接的一端、第四连杆与中指节模块连接的一端、第五连杆与中指节模块连接的一端均连接凸块，凸块的表面开设D型轴孔，其侧面开设顶丝孔，第一连杆的另一端、第二连杆的另一端、第三连杆的另一端、第四连杆的另一端、第五连杆的另一端、第六连杆与第五连杆相邻的一端开设圆形轴孔，前述的转轴插设在D型轴孔或圆形轴孔内；

作为本发明的进一步优选，手背机构包括水平设置的水平固定板，在固定板的一侧安装侧面固定板，水平固定板与侧面固定板之间有夹角，水平固定板上同时安装与食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构相匹配的电机支座，侧面固定板上安装与拇指机构匹配的电机支座，在电机支座与各机构之间还安装连接支架；

作为本发明的进一步优选，前述的传感器为六轴加速度计陀螺仪传感器，在手背机构上安装一个传感器，其作为基准，每个机构的近指节模块上均安装一个传感器。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明各指节模块之间采用连杆连接，能够适应不同患者的手指长度和同一患者手指在弯曲和伸展时的长度变化；

采用齿轮与连杆的混合力传递方式，在具有同样多自由度（本发明采用欠驱动的方式，用五个电机可以实现十四个自由度的运动）的情况下，大大降低了结构的复杂性；

采用六轴加速度计陀螺仪传感器不仅可以测量角度、角速度和加速度，而且精度高、模块小、易于安装；这里采用了六个六轴加速度计陀螺仪传感器，其中手背机构上的传感器是一个基准；如果没有这个基准，为了控制方便和安全着想，进行康复训练时手掌必须平行于地平面；设置了基准后，手掌可以与地平面成任意角度，更接近康复训练的实际情况；

本发明的整个装置结构紧凑，占用体积小、制造成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的食指机构伸直时的结构示意图；

图3是本发明的优选实施例的食指机构伸直时的结构俯视图；

图4是本发明的优选实施例的食指机构弯曲时的结构侧视图；

图5是本发明的优选实施例的手背机构示意图；

图6是本发明的优选实施例的近指节模块结构示意图；

图7是本发明的优选实施例的中指节模块结构示意图；

图8是本发明的优选实施例的远指节模块结构示意图；

图9是本发明的优选实施例的第一连杆的结构示意图；

图10是本发明的优选实施例的第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆的结构示意图；

图11是本发明的优选实施例的第六连杆的结构示意图。

图中：1为手背机构，2为小指机构，3为无名指机构，4为中指机构，5为食指机构，6为拇指机构，7为直流电机，8为电机固定架，9为电路板，10为传感器，11为人手模型，12为近指节模块，13为中指节模块，14为远指节模块，15为第一连杆，16为第二连杆，17为第三连杆，18为第四连杆，19为第五连杆，20为第六连杆，21为第一锥齿轮，22为第二锥齿轮，23为第一直齿轮，24为第二直齿轮，25为第三直齿轮，26为第四直齿轮，27为电机支座，28为支架组，29为拱形结构，30为凸台，31为弧形结构，32为绑带孔，33为凹槽，34为圆形轴孔，35为D型轴孔，36为顶丝孔。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图11所示，本发明包括以下特征部件：1为手背机构，2为小指机构，3为无名指机构，4为中指机构，5为食指机构，6为拇指机构，7为直流电机，8为电机固定架，9为电路板，10为传感器，11为人手模型，12为近指节模块，13为中指节模块，14为远指节模块，15为第一连杆，16为第二连杆，17为第三连杆，18为第四连杆，19为第五连杆，20为第六连杆，21为第一锥齿轮，22为第二锥齿轮，23为第一直齿轮，24为第二直齿轮，25为第三直齿轮，26为第四直齿轮，27为电机支座，28为支架组，29为拱形结构，30为凸台，31为弧形结构，32为绑带孔，33为凹槽，34为圆形轴孔，35为D型轴孔，36为顶丝孔。

本发明的一种手指外骨骼康复机器人，包括手背机构，以及与手背机构连接的拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构，前述的拇指机构包括相互连接的近指节模块和远指节模块，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括顺次连接的近指节模块、中指节模块和远指节模块；

在手背机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构上均安装传感器；

作为本发明的进一步优选，在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与中指节模块、中指节模块与远指节模块之间通过三组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块、中指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与远指节模块之间通过两组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

其中，相邻两组连杆机构通过直齿轮组进行紧固连接，近指节模块与手背机构通过锥齿轮组进行紧固连接；

传感器均安装在近指节模块上；

作为本发明的进一步优选，在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与中指节模块在垂直方向通过第三连杆、第四连杆构成的联动机构进行活动连接，中指节模块与远指节模块在垂直方向通过第五连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构位置处均安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第四连杆的一端可旋转连接，第四连杆的另一端通过转轴安装第三直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第五连杆与第四连杆相邻的一端通过转轴安装第四直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第三直齿轮与第四直齿轮啮合，第五连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与与远指节模块在垂直方向通过第三连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应拇指机构位置处同样安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上；

作为本发明的进一步优选，前述的近指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面安装凸台，凸台内开设用于安装传感器的贯通凹槽，在凸台顶部固定连接两个并列设置的拱形结构；

中指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面固定连接两个并列设置的拱形结构；

远指节模块包括一个弧形结构，其弧形表面固定连接一个拱形结构；

前述弧形结构内部开设贯通的绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔；

作为本发明的进一步优选，第一连杆与手背机构连接的一端开设D型轴孔，第二连杆与近指节模块连接的一端、第三连杆与近指节模块连接的一端、第四连杆与中指节模块连接的一端、第五连杆与中指节模块连接的一端均连接凸块，凸块的表面开设D型轴孔，其侧面开设顶丝孔，第一连杆的另一端、第二连杆的另一端、第三连杆的另一端、第四连杆的另一端、第五连杆的另一端、第六连杆与第五连杆相邻的一端开设圆形轴孔，前述的转轴插设在D型轴孔或圆形轴孔内；

作为本发明的进一步优选，手背机构包括水平设置的水平固定板，在固定板的一侧安装侧面固定板，水平固定板与侧面固定板之间有夹角，水平固定板上同时安装与食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构相匹配的电机支座，侧面固定板上安装与拇指机构匹配的电机支座，在电机支座与各机构之间还安装连接支架；

作为本发明的进一步优选，前述的传感器为六轴加速度计陀螺仪传感器，在手背机构上安装一个传感器，其作为基准，每个机构的近指节模块上均安装一个传感器。

图1所示，是本发明的整体结构示意图，包括手背机构，以及与手背机构连接的拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构，拇指机构包括相互连接的近指节模块和远指节模块，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括顺次连接的近指节模块、中指节模块和远指节模块；

用电机固定架将电机固定在手背机构的电机支座上，在手背机构、各手指机构的近指节模块上固定传感器，电路板固定在手背机构上。

在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与中指节模块、中指节模块与远指节模块之间通过三组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块、中指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与远指节模块之间通过两组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

其中，相邻两组连杆机构通过直齿轮组进行紧固连接，近指节模块与手背机构通过锥齿轮组进行紧固连接；

由于各手指机构的结构相似，就以食指机构为例进行说明。图2-图4所示，电机的输出轴与第一锥齿轮通过顶丝紧固连接，第一锥齿轮（平行于x轴放置）与第二锥齿轮（平行于y轴放置）啮合（锥齿轮两轴位于同一平面内，且夹角等于90°），第二锥齿轮和第一连杆的底端紧固连接在同一D型轴（该D型轴放置在手背机构的连接支架的圆形轴孔内）上，第一连杆的顶端和第二连杆的顶端通过子母铆钉转动连接，第二连杆的底端与第一直齿轮紧固连接在同一D型轴（该D型轴放置在近指节模块上左边拱形结构的圆形轴孔内）上，第一直齿轮（平行于y轴放置）与第二直齿轮（5-13）（平行于y轴放置）啮合，第二直齿轮与第三连杆的底端紧固连接在同一D型轴（该D型轴放置在近指节模块上右边拱形结构的圆形轴孔内）上，第三连杆的顶端与第四连杆的顶端通过子母铆钉转动连接，第四连杆的底端与第三直齿轮紧固连接在同一D型轴（该D型轴放置在中指节模块上左边拱形结构的圆形轴孔内）上，第三直齿轮（平行于y轴放置）与第四直齿轮（平行于y轴放置）啮合，第四直齿轮与第五连杆的底端紧固连接在同一D型轴（该D型轴放置在中指节模块上右边拱形结构的圆形轴孔内）上，第五连杆的顶端与第六连杆的顶端通过子母铆钉转动连接，第六连杆的底端通过子母铆钉转动连接在远指节模块上。

图5是手背机构示意图；手背机构分为上方水平固定板和侧面固定板两个部分，在试验过程中，侧面板处于一个倾斜角度，其在水平面上的投影与x轴的夹角为50°时能够满足人体手指运动时的舒适度；

上方水平固定板前端有四个带圆形轴孔的连接支架组，，用来连接除拇指机构外的其余四指机构，每个支架组中都有一个支架是完好的，另一个支架则是被削去了顶端的（只剩下半圆形轴孔），每个支架组由两个支架构成，是为了防止第一连杆在运动中脱落，其中一个被削去顶端，是为了装配方便；上方水平固定板中部有凸起的带凹槽的电机支座，电机支座设计成凸台是为了保证电机输出轴的中心线和前端支架的轴孔的中心线在同一水平面上，带凹槽是为了装配方便；上方水平固定板远离各手指机构的部分用来放置电路板和传感器，侧面固定板前端有一个支架组，用来连接拇指机构；后端有电机支座。

图6是近指节模块结构示意图；包括一个弧形结构，其弧顶表面安装凸台，凸台内开设用于安装传感器的贯通凹槽，在凸台顶部固定连接两个并列设置的拱形结构；弧形结构的两个开口端上分别开设绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔；

图7是中指节模块结构示意图；包括一个弧形结构，其弧顶表面固定连接两个并列设置的拱形结构；

前述弧形结构内部开设贯通的绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔；

图8是远指节模块结构示意图；包括一个弧形结构，其弧形表面固定连接一个拱形结构；弧形结构的两个开口端上分别开设绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔；

为了穿戴的舒适性，各指节模块的棱角都做了光滑处理。

本申请使用到的连杆分为三类，图9是第一连杆的结构示意图，统称为近端连杆，图10是第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆的结构示意图，统称为中间连杆；图11是第六连杆的结构示意图，称为远端连杆；第一连杆与手背机构连接的一端开设D型轴孔，第二连杆与近指节模块连接的一端、第三连杆与近指节模块连接的一端、第四连杆与中指节模块连接的一端、第五连杆与中指节模块连接的一端均连接凸块，凸块的表面开设D型轴孔，其侧面开设顶丝孔，第一连杆的另一端、第二连杆的另一端、第三连杆的另一端、第四连杆的另一端、第五连杆的另一端、第六连杆与第五连杆相邻的一端开设圆形轴孔，前述的转轴插设在D型轴孔或圆形轴孔内；近端连杆、中间连杆的底端与各部分连接时都采用玩具小车上用的3mm的D型轴，近端连杆、中间连杆的顶端以及远端连杆的两端与各部分连接时都采用子母铆钉。

通过上述描述，本申请以食指机构为例，工作过程如下：

人手穿戴上外骨骼手形成人手模型，电机转动带动第一锥齿轮绕X轴（X轴方向如图3所示）转动，第一锥齿轮，与第二锥齿轮啮合传动，故第二锥齿轮绕Y轴（Y轴方向如图3所示）转动，第二锥齿轮带动第一连杆转动，第一连杆带动第二连杆转动，由于第一连杆和第二连杆分别通过轴连接在手背机构和近指节模块上，而手背机构和各指节模块通过绑带固定在人手上，所以人手的指掌关节转动，第二连杆带动第一直齿轮转动，第一直齿轮带动第二直齿轮转动，第二直齿轮带动第三连杆转动，依此传递，可使人手的近指关节和远指关节转动。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种手指外骨骼康复机器人，其特征在于：包括手背机构，以及与手背机构连接的拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构，前述的拇指机构包括相互连接的近指节模块和远指节模块，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括顺次连接的近指节模块、中指节模块和远指节模块；

在手背机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构上均安装传感器。

2.根据权利要求1所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与中指节模块、中指节模块与远指节模块之间通过三组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块、中指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块、近指节模块与远指节模块之间通过两组连杆机构进行垂直方向的活动连接，同时手背机构、近指节模块和远指节模块在水平方向顺次连接；

其中，相邻两组连杆机构通过直齿轮组进行紧固连接，近指节模块与手背机构通过锥齿轮组进行紧固连接；

传感器均安装在近指节模块上。

3.根据权利要求2所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：在食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与中指节模块在垂直方向通过第三连杆、第四连杆构成的联动机构进行活动连接，中指节模块与远指节模块在垂直方向通过第五连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构位置处均安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第四连杆的一端可旋转连接，第四连杆的另一端通过转轴安装第三直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第五连杆与第四连杆相邻的一端通过转轴安装第四直齿轮可旋转连接在中指节模块上，第三直齿轮与第四直齿轮啮合，第五连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上；

在拇指机构中，手背机构与近指节模块在垂直方向通过第一连杆、第二连杆构成的联动机构进行活动连接，近指节模块与与远指节模块在垂直方向通过第三连杆、第六连杆构成的联动机构进行活动连接；

在手背机构表面对应拇指机构位置处同样安装固定直流电机，直流电机的电机轴上固定第一锥齿轮，第一连杆靠近手背机构的一端通过转轴安装第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一连杆的另一端通过转轴与第二连杆的一端可旋转连接，第二连杆的另一端通过转轴安装第一直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第三连杆与第二连杆相邻的一端通过转轴安装第二直齿轮可旋转连接在近指节模块上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第三连杆的另一端通过转轴与第六连杆的一端可旋转连接，第六连杆的另一端通过转轴可旋转连接在远指节模块上。

4.根据权利要求3所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：前述的近指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面安装凸台，凸台内开设用于安装传感器的贯通凹槽，在凸台顶部固定连接两个并列设置的拱形结构；

中指节模块包括一个弧形结构，其弧顶表面固定连接两个并列设置的拱形结构；

远指节模块包括一个弧形结构，其弧形表面固定连接一个拱形结构；

前述弧形结构内部开设贯通的绑带孔，每个拱形结构上均开设一个圆形轴孔。

5.根据权利要求4所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：第一连杆与手背机构连接的一端开设D型轴孔，第二连杆与近指节模块连接的一端、第三连杆与近指节模块连接的一端、第四连杆与中指节模块连接的一端、第五连杆与中指节模块连接的一端均连接凸块，凸块的表面开设D型轴孔，其侧面开设顶丝孔，第一连杆的另一端、第二连杆的另一端、第三连杆的另一端、第四连杆的另一端、第五连杆的另一端、第六连杆与第五连杆相邻的一端开设圆形轴孔，前述的转轴插设在D型轴孔或圆形轴孔内。

6.根据权利要求1所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：手背机构包括水平设置的水平固定板，在固定板的一侧安装侧面固定板，水平固定板与侧面固定板之间有夹角，水平固定板上同时安装与食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构相匹配的电机支座，侧面固定板上安装与拇指机构匹配的电机支座，在电机支座与各机构之间还安装连接支架。

7.根据权利要求1所述的手指外骨骼康复机器人，其特征在于：前述的传感器为六轴加速度计陀螺仪传感器，在手背机构上安装一个传感器，其作为基准，每个机构的近指节模块上均安装一个传感器。