CN117503439B - 一种绳驱假肢手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种绳驱假肢手，包括手部框架、设置在所述手部框架内一侧的缓冲装置、设置在所述手部框架内侧壁的第一电机、依次排列安装在手部框架顶部的小指总成、无名指总成、中指总成、食指总成，所述手部框架远离小指总成的一侧靠下位置通过调节装置活动设置有拇指总成，所述小指总成在所述手部框架顶部靠下位置。在本发明中，通过第一电机带动驱动绳，驱使拇指总成、食指总成、中指总成、无名指总成以及小指总成对五个手指对物体进行夹紧抓取,操作简单，重量轻，体积小，抓取力大，能够适应物体的形状，达到完全包络物体，抓握稳定。

Description

一种绳驱假肢手

技术领域

本发明涉及机械手领域，特别涉及一种绳驱假肢手。

背景技术

手是人体最大的感官表征之一，它轻盈且强壮，为人类提供了丰富的感知与灵巧的抓取操作能力。然而，每年超过数百万人因事故创伤、先天性缺位、肿瘤和其它医学疾病造成健康障碍而截肢或丧失手，其中超过75%为局部截肢。大多数截肢患者不仅面临生理上的挑战，还受到心理上的影响。先进的假肢灵巧手能辅助截肢患者进行日常生活，改善上肢截肢患者的生活质量，以恢复失去肢体的部分功能和外观，它是“人机共融”的典型代表。因此假肢灵巧手的研究具有非常重要意义，也成为了近些年的研究热点。

目前对于已完成截肢手术的腕部截肢患者配备的大部分假肢灵巧手使用中主要分为三类抓取类型，包括两指精确抓取、三指配合抓取和完全包络抓取。对一些细、小、薄物体，如签字笔、纸等，通常采用两只手指精确抓取；对一些体积较大的物体适用于完全包络抓取；中等体型物体可采用三指间配合抓取。虽然现有假肢手具备了一定的抓取功能，但和人手相比，性能差距甚远。

目前假肢灵巧手存在轻量化与操作自由度不足、触觉感知能力弱、交互控制智能程度低、仿生性不够等等问题，关键是价格高昂，维修与技术售后不畅，导致弃用问题严重。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种绳驱假肢手，以解决上述背景技术中的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种绳驱假肢手，包括手部框架、设置在所述手部框架内一侧的缓冲装置、设置在所述手部框架内侧壁的第一电机、依次排列安装在手部框架顶部的小指总成、无名指总成、中指总成、食指总成，所述手部框架远离小指总成的一侧靠下位置活动设置有拇指总成，所述小指总成在所述手部框架顶部靠下位置；

所述小指总成包括小指指尖、小指中段以及小指底座，所述无名指总成包括无名指指尖、无名指中段以及无名指底座，所述中指总成包括中指指尖、中指中段以及中指底座，所述食指总成包括食指指尖、食指中段以及食指底座；所述小指底座与手部框架的顶部固定连接，小指中段通过第二转动轴与小指底座铰接，所述小指指尖通过第一转动轴与小指中段铰接；所述小指底座的前侧开设有第一下槽，所述小指中段前侧开设有导线槽，所述小指指尖内开设有活动槽，所述活动槽内顶部固定设置有固线柱；所述无名指总成、中指总成、食指总成与所述小指总成结构相同；

各所述固线柱上分别固定设置相对应的小指驱动绳、无名指驱动绳、中指驱动绳、以及食指驱动绳，所述小指驱动绳、无名指驱动绳、中指驱动绳、以及食指驱动绳的一端分别向下沿着所对应的导线槽和第一下槽贯穿至手部框架内部；所述小指驱动绳、无名指驱动绳、中指驱动绳、以及食指驱动绳的端部经过缓冲装置，缠绕在与所述第一电机输出轴连接的卷轮，所述卷轮上依次开设有供各个驱动绳缠绕的线圈槽。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

在本发明中，通过第一电机带动驱动绳，驱使拇指总成、食指总成、中指总成、无名指总成以及小指总成对物体进行夹紧抓取, 操作简单，重量轻，体积小，抓取力大，能够适应物体的形状，达到完全包络物体，抓握稳定。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的食指驱动绳、中指驱动绳、无名指驱动绳以及小指驱动绳结构示意图；

图4为本发明的小指总成结构示意图；

图5为本发明的小指总成另一结构示意图；

图6为本发明的过线装置结构示意图；

图7为本发明拇指总成与手部框架连接位置示意图；

图8本发明中第三拇指驱动轮的位置示意图；

图9本发明中拇指总成结构示意图；

图10本发明中调节装置结构示意图；

图11本发明中拇指拉簧结构示意图；

图12为本发明的缓冲装置结构示意图；

图13为本发明的手腕转向装置结构示意图；

图14为本发明的手腕框架结构示意图；

图15为本发明的限位装置位置示意图；

图16为本发明的底部框架结构示意图；

图17为本发明的另一限位装置位置示意图。

附图标记说明：

1、手部框架；101、下框架；102、上框架；

2、小指总成；201、小指指尖；202、小指中段；203、小指底座；204、小指驱动绳；2041、第一小指驱动轮；

3、无名指总成；301、无名指指尖；302、无名指中段；303、无名指底座；304、无名指驱动绳；3041、第一无名指驱动轮；

4、中指总成；401、中指指尖；402、中指中段；403、中指底座；404、中指驱动绳；4041、第一中指驱动轮、4042、第二中指驱动轮；

5、食指总成；501、食指指尖；502、食指中段；503、食指底座；504食指驱动绳；5041、第一食指驱动轮；5042、第二食指驱动轮；

6、拇指总成；601、拇指指尖；6011、第一拇指槽；602、拇指中段；603、拇指驱动绳；6031、第一拇指驱动轮；6032、第二拇指驱动轮；6033、第三拇指驱动轮；604、转向块；6041、固定片；6042、内槽；6043、第一弹簧；6044、滑动柱；6045、限位部；6046、开槽；605、锁止部；6051、开孔；606、第一导向槽；607、第二导向槽；

7、活动槽；701、导线槽；702、放置槽；703、第一下槽；704、第二下槽；

8、第一转动轴；801第二转动轴；

9、固线柱；901、压线柱；

10、第一拉簧固定柱；1001、第二拉簧固定柱；1002、第三拉簧固定柱；

11、上拉簧；1101、下拉簧；

12、小指底轮；13、无名指底轮；

14、缓冲装置；1401、固定板；14010、第一竖板；14011、第二竖板；14012、第三竖板；14013、第四竖板；14014、第五竖板；14015、第六竖板；1402、第二弹簧；1403、缓冲柱；1404、缓冲轮；

15、连接板；16、衔接板；17、过渡轮；

18、上拇指销；1801、下拇指销；1802、拇指拉簧；1803、第二拇指槽；

19、上导向轮；20、下导向轮；

21、第一电机；2101、卷轮；

22、手腕框架；2201、左框架；2202、右框架；2203、顶框架；

23、外壳、2301、穿孔；

24、固定壳；2401、滑动部；2402、第三弹簧；2403、第一齿轮；2404、第二齿轮；

25、上扇形齿轮；2501、下扇形齿轮；26、第二电机；

27、底部框架； 28、第三电机；29、第三齿轮；2901、第四齿轮；30、插入壳；3001、柱塞弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图1至图17并结合实施例来详细说明本发明。另外，如图1所示，在本发明中,X处所指示的方向为本发明的左侧。

实施例一

整体而言，本发明涉及一种绳驱假肢手，包括手部框架1、设置在手部框架1内一侧的缓冲装置14、设置在手部框架1内侧壁的第一电机21、依次排列安装在手部框架1顶部的小指总成2、无名指总成3、中指总成4、食指总成5，手部框架1远离小指总成2的一侧靠下位置活动设置有拇指总成6，小指总成2在手部框架1顶部靠下位置；

小指总成2包括小指指尖201、小指中段202以及小指底座203，无名指总成3包括无名指指尖301、无名指中段302以及无名指底座303，中指总成4包括中指指尖401、中指中段402以及中指底座403，食指总成5包括食指指尖501、食指中段502以及食指底座503；小指底座203与手部框架1的顶部固定连接，小指中段202通过第二转动轴801与小指底座203铰接，小指指尖201通过第一转动轴8与小指中段202铰接；小指底座203的前侧开设有第一下槽703，小指中段202前侧开设有导线槽701，小指指尖201内开设有活动槽7，活动槽7内顶部固定设置有固线柱9；

在本实施例中无名指总成3、中指总成4、食指总成5与小指总成2结构相同，具体为：小指底座203、无名指底座303、中指底座403以及食指底座503分别与手部框架1的顶部固定连接，小指中段202、无名指中段302、中指中段402以及食指中段502均通过第二转动轴801分别与小指底座203、无名指底座303、中指底座403以及食指底座503铰接，小指指尖201、无名指指尖301、中指指尖401以及食指指尖501均通过第一转动轴8分别与小指中段202、无名指中段302、中指中段402以及食指中段502铰接；

小指底座203、无名指底座303、中指底座403以及食指底座503的前侧分别开设有第一下槽703，小指中段202、无名指中段302、中指中段402以及食指中段502的前侧均开设有导线槽701，小指指尖201、无名指指尖301、中指指尖401以及食指指尖501内均开设有活动槽7，活动槽7内顶部固定设置有固线柱9；

各固线柱9上分别固定设置相对应的小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、以及食指驱动绳504，小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、以及食指驱动绳504的一端分别向下沿着所对应的导线槽701和第一下槽703贯穿至手部框架1内部；小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、以及食指驱动绳504的端部经过缓冲装置14，缠绕在与第一电机21输出轴连接的卷轮2101，卷轮2101上依次开设有供各个驱动绳缠绕的线圈槽。

如图1至图5所示，拿小指总成2为例：具体实施时，第一电机21转动会带动卷轮2101转动，驱使小指驱动绳204通过固线柱9对小指总成2中的小指指尖201进行牵引，由于小指驱动绳204被设置在小指总成2的后侧，小指总成2会以第一转动轴8和第二转动轴801为转动点向着后侧掌心弯曲，小指总成2、无名指总成3、食指总成5和中指总成4成配合拇指总成6可以能够将物品夹紧。第一电机21反转，卷轮2101将缠绕的线进行放线处理，实现将夹紧的物体放松。

另外，基于上述的设置，活动槽7是为了利于驱动绳的安装，导线槽701的设置利于驱动绳的放置与牵引，第一下槽703的设置能够利于驱动绳延伸至手部框架1内。

在本实施例中，各驱动绳的材质为液晶纤维材质，其具有耐化学腐蚀、耐疲劳、模量高、强度高等特性，能够增加手指夹紧物品的强度，同时提高了使用寿命。

需要说明的是，第一电机21为正反装变速的电机，在实际使用过程中，在外部框架的外侧壁可以固定安装电池，为第一电机21供电。

为了利于各手指在夹紧物体后，能够很好的复位，在本发明中，如图4和图5所示，各活动槽7内与固线柱9水平位置均设置有第一拉簧固定柱10，在小指中段202、无名指中段302、中指中段402以及食指中段502的后侧均开设有与导线槽701相对应的放置槽702，各放置槽702内均设置有第二拉簧固定柱1001，在小指底座203、无名指底座303、中指底座403以及食指底座503的后侧均开设有与第一下槽703相对应的第二下槽704，各第二下槽704内均设有第三拉簧固定柱1002；

各第二拉簧固定柱1001在第一转动轴8的下方，各第三拉簧固定柱1002在第二转动轴802的下方，各第一拉簧固定柱10与上拉簧11的一端转动连接，各第二拉簧固定柱1001与上拉簧11的另一端转动连接，与下拉簧1101的一端转动连接，各第三拉簧固定柱1002与下拉簧1101的另一端转动连接。

具体实施时，手指将物体加紧，上拉簧11和下拉簧1101会处于拉升拉伸状态，为驱动绳提供了张紧力，同时还可以保证各个手指复位到初始状态。在小指总成2、无名指总成3、中指总成4、食指总成5中的上拉簧11和下拉簧1101的工作原理是相同的。

基于上述的设置，活动槽7、第二下槽704和放置槽702的位置上下的对应，防止上拉簧11和下拉簧1101的错位，在加紧时发生意外。

如图4所示，小指中段202、无名指中段302、中指中段402以及食指中段502内间隔设有压线柱901，小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、以及食指驱动绳504分别在小指中段202、无名指中段302、中指中段402与压线柱901之间，压线柱901至少设置两个。

压线柱901对驱动绳起到了压紧作用，防止驱动绳弹出，与其他部件发生缠绕。

如图2所示，上述的手部框架1包括上框架102和下框架101，上框架102固定连接在下框架101的顶部，下框架101呈凹字形。如此构成方便其他部件的安装以及检修。

如图7至图11所示，上述的拇指总成6包括拇指指尖601、拇指中段602、拇指驱动绳603、第一拇指槽6011、第二拇指槽1803、上拇指销18、下拇指销1801、以及拇指拉簧1802，拇指指尖601与拇指中段602铰接，拇指指尖601的上下两侧分别开设有第一拇指槽6011和第二拇指槽1803，拇指中段602固定连接在手部框架1上；

拇指驱动绳603的一端固定在第一拇指槽6011内顶部，另一端经由缓冲装置14缠绕在卷轮2101上，第二拇指槽1803内顶部设有上拇指销18，拇指中段602与第二拇指槽1803同侧设置有下拇指销1801，拇指拉簧1802的一端与上拇指销18转动连接，另一端与下拇指销1801转动连接。

拇指总成6主要用于配合其余四根手指，完成对物体的加紧，当第一电机21转动时，带动卷轮2101转动，驱使拇指驱动绳603带动拇指指尖601在拇指中段上进行转动，实现对物体的抓紧。

拇指总成6中的拇指拉簧1802与上述的上拉簧11和下拉簧1101原理相同，拇指拉簧1802实现复位作用，同时对拇指驱动绳603提供拉伸力，拇指驱动绳603与小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、以及食指驱动绳504材质相同，均有第一电机21控制加紧和放松。

进一步的说明，如图12所示，缓冲装置14包括与手部框架1固定连接的固定板1401、设置在固定板1401右侧中间位置的缓冲组件、相对设置在缓冲组件上下两侧的引线组件；

缓冲组件间隔设置在固定板1401上分别对应小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603，包括与固定板1401和框架总成滑动连接的缓冲柱1403、转动设置在缓冲柱1403远离固定板1401一端的缓冲轮1404、以及套装在缓冲柱1403上的第二弹簧1402，缓冲轮1404在缓冲柱1403端部的固定框内，第二弹簧1402在固定框与固定板1401之间；

引线组件包括在依次固定设置在固定板1401侧壁上的第一竖板14010、第二竖板14011、第三竖板14012、第四竖板14013、第五竖板14014以及第六竖板14015，各竖板之间转动设有过渡轮17，分别对应小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603，缓冲轮1404在过渡轮17左侧；

详细来讲，小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603进入所对应的过渡轮17左侧，延伸至缓冲轮1404的右侧，进入另一侧过渡轮17左侧。即通过缓冲轮1404以及两侧的过渡轮使得各个驱动绳呈波浪形走线。

在本实施例中缓冲组件能够对各个驱动绳提供一定的缓冲力，便于各个手指将物体夹紧，同时可以在夹紧较重的物体时，对第一电机21起到保护作用。具体为，当夹紧物体时，第二弹簧1402压缩，提供一定的缓冲余地。夹紧结束后，第二弹簧1402复位。

在引线组件中，可以对各个驱动绳提供一定的导向作用，引导驱动绳进入到缓冲装置14中，此外，通过缓冲轮1404在过渡轮17右侧的设置，能够使得驱动绳在固定板1401呈波浪形的延伸，能够利于各驱动绳到达最佳的张紧度。

基于上述缓冲组件的设置，如图12所示，在本实施例中，绳驱假肢手还包括设在手部框架1的承接装置，承接装置在缓冲装置14的下方且在电机的左侧，承接装置包括连接板15、上导向轮19、衔接板16以及下导向轮20，连接板15固定连接在手部框架1内，上导向轮19依次转动设置在连接板15的顶部，各上导向轮19依次对应小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603，衔接板16固定连接在连接板15的底部，下导向轮20依次设置在衔接板16靠近卷轮2101的一侧，且分别对应小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603；

小指驱动绳204、无名指驱动绳304、中指驱动绳404、食指驱动绳504、以及拇指驱动绳603自缓冲装置14引出后进入上导向轮19的右侧，延伸至下导向轮20的左侧，最后缠绕至卷轮2101。

在本实施例中，如图12所示，承接装置能够将各驱动绳引导至卷轮2101上进行缠绕，防止各个驱动线发生缠绕的，导致故障的发生。同时，各下导向轮20向着卷轮2101相切的方向倾斜，能够利于卷轮2101更好将各个驱动绳进行缠绕。减少了第一电机21的负担，增加了使用寿命。

作为本实施例的优选结构，如图6至图8所示，绳驱假肢手还包括设置在手部框架1上的过线装置，过线装置包括：转动设置在手部框架1内顶面位于小指总成2的下方的小指底轮12、转动设置在手部框架1内顶面位于无名指总成3的下方无名指底轮13、依次设置在拇指中段602上的第一拇指驱动轮6031和第二拇指驱动轮6032、转动设置在手部框架1顶部前侧的第二导向槽607、以及转动设置在手部框架1内顶部左侧第一小指驱动轮2041、第一无名指驱动轮3041、第一中指驱动轮4041、第二中指驱动轮4042、第一食指驱动轮5041、第二食指驱动轮5042、第三拇指驱动轮6033；

如图6至图8所示，第一小指驱动轮2041在手部框架1内顶部靠前位置，第一无名指驱动轮3041在第一小指驱动轮2041前侧，第一食指驱动轮5041在第一无名指驱动轮3041左侧，第二食指驱动轮5042在第一食指驱动轮5041的前侧，第一中指驱动轮4041和第二中指驱动轮4042在第一无名指驱动轮3041的右侧，第三拇指驱动轮6033在手部框架1的最前侧。如此构成能够有效避免滑轮和驱动绳之间的相互干涉。

由于各个手指的位置不同，导致了进入手部框架1内的各驱动绳位置的不同，为了使得各个驱动绳能够进入手部框架1后顺利延伸至缓冲装置14，过线装置中的各个滑轮起到引导的作用。

具体实施时，小指驱动绳204进入到手部框架1后，延伸至小指底轮12下侧，自小指底轮12下侧延伸至第一小指驱动轮2041，之后自第一小指驱动轮2041的上侧延伸到缓冲装置14。无名指驱动绳304进入到手部框架1后，延伸至无名指底轮13，自无名指底轮13的下侧延伸至第一无名指驱动轮3041的上侧，最后延伸到缓冲装置14中。中指驱动绳404进入到手部框架1后，延伸至第第一中指驱动轮4041的下方，自中指驱动轮的下方延伸至第二中指驱动轮4042的上方，最后进入到缓冲装置14中。食指驱动绳504进入到手部框架1后，延伸至第一食指驱动轮5041的下方，自第一食指驱动轮5041的下方进入到第二食指驱动轮5042的上方，最后延伸至缓冲装置14。

拇指驱动绳603在进入到手部框架1前会自拇指指尖601进入到拇指中段602上的第一拇指驱动轮6031的下方，然后延伸至手部框架1内，由第二导向槽607进入与其相邻的第三拇指驱动轮6033的上侧，随后进入到缓冲装置14。

需要说明的是，在本实施例中，各个驱动轮要根据各驱动绳的走线倾斜设置，达到与驱动轮与驱动绳垂直，摩擦力较小的状态，使得电机负载减少，能够更轻松的夹紧物体。

需要进一步说明的是，拇指指尖601和食指指尖501顶部设置有传感器，为触觉传感器，能够对夹紧物体后形成反馈。方便操作者了解假手的工作状态。

手部框架1底部可拆卸连接有驱使手部框架1水平和垂直方向转动的手腕转向装置。转动可以通过电机或者转轴来实现。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上进一步的限定，作为本发明的一种优选实施方式，如图9和图10所示，还包括调节装置，拇指总成6通过调节装置与手部框架1连接，调节装置能够调节拇指总成6在手部框架1上的安装角度，使得配合其他手指能够夹紧拿起不同大小的物品，在本实施例中，调节装置包括转向块604、固定片6041、内槽6042、第一弹簧6043、滑动柱6044、限位部6045、开槽6046、锁止部605、开孔6051以及第一导向槽606；拇指中段602远离拇指指尖601的一端为开设圆角，在拇指中段602端部在靠近手部框架1的一侧随形于端部的轮廓设有锁止部605，锁止部605通过螺钉固定设置，转向块604铰接在拇指中段602的端部，锁止部605刚好处于转向块604的开槽6046处，随锁止部605轮廓曲线均匀开设多个开孔6051；内槽6042开设在转向块604内，且滑动柱6044在内槽6042内，且一端贯穿至内槽6042外侧，与锁止部605上的开孔6051插装配合，滑动柱6044在内槽6042内的部分，外侧壁固定设置有限位部6045，滑动柱6044端部在开孔6051内插装配合时，限位部6045与内槽6042的底面抵接，由于内槽6042为敞口设置，在转向块604对应敞口的一侧通过螺钉固定设置有固定片6041。此外，滑动柱6044上还套装有第一弹簧6043，第一弹簧6043在内槽6042内，一端与限位部6045抵接，另一端与固定片6041抵接。

具体实施时，第一电机21转动，驱使拇指驱动绳603将带动拇指指尖601以与拇指中段602铰接位置为转动点进行转动，为了利于拇指驱动绳603的延伸，在转向块604上固定设有供拇指驱动绳603穿过的第一导向槽606。

每一个开孔6051对应一个拇指总成6的安装角度，通过滑动柱6044与开孔6051的插装配合能够将拇指总成6在转向块604上转动，以调整到不同的角度。

需要说明的是，开孔6051的孔径由上至下逐渐缩小，使得开孔6051的内侧壁形成斜面，当拇指总成6转动时，滑动柱6044的端部会顺着开孔6051内斜面向内槽6042内滑动，第一弹簧6043压缩，拇指总成6转动到合适的开孔6051后，滑动柱6044的端部与之插装配合，第一弹簧6043复位。在整个过程中，第一弹簧6043与起到驱使滑动柱6044复位的作用。

实施例三

本实施例是在上述实施例的基础上进一步的延伸，如图13至图17所示，上述的手部框架1底部可拆卸连接有驱使手部框架1水平和垂直方向转动的手腕转向装置，手腕转向装置增加了绳驱假肢手的灵活性，增加了对不同工作需求的适应性。

在本实施例中，手腕转向装置包括手腕框架22、快接装置、垂直调节装置、水平调节装置，手腕框架22通过快接装置与手部框架1连接；垂直调节装置设置在手腕框架22内，水平调节装置设置在手腕框架22的底部。

手腕框架22包括左框架2201、与左框架2201固定连接的右框架2202、架设在左框架2201和右框架2202之间并与其转动连接的顶框架2203；

快接装置包括，与手部框架1底部固定连接的插入壳30，均匀环绕设置在插入壳30周侧的柱塞弹簧3001，固定设置在顶框架2203顶部的外壳23，插入壳30在外壳23内插装配合，且外侧周侧均匀设置容纳柱塞弹簧3001端部的穿孔2301。具体实施时，插入壳30插入到外壳23内柱塞弹簧3001压缩，达到穿孔2301位置后柱塞弹簧3001弹出实现快速更换和固定。

上述垂直调节装置包括，固定设置在右框架2202上的第二电机26、固定设置顶框架2203上的上扇形齿轮25、固定设置在第二电机26输出轴上的下扇形齿轮2501，上扇形齿轮25和下扇形齿轮2501相互啮合。需要说明的是，上扇形齿轮25在左框架2201和外壳23之间与顶框架2203固定连接。

具体实施时，第二电机26转动带动下扇形齿轮2501，进而驱使上扇形齿轮25转动，带动顶框架2203转动使得手部框架1在垂直方向调节转动。

上述的水平调节装置包括与右框架2202底部转动连接的底部框架27、固定设置在左框架2201上的第三电机28，固定设置在第三电机28输出轴上的第三齿轮29，固定设置在底部框架27上的第四齿轮2901，第三齿轮29和第四齿轮2901啮合，第三电机28转动带动第三齿轮29和第四齿轮2901驱使手腕框架22沿着底部框架27转动。

通过第三电机28的转动，带动第三齿轮29转动，驱使第四齿轮2901转动，由于第三电机28是安装在左框架2201上，当其转动时带动第三齿轮29转动驱使第四齿轮2901转动，由于第四齿轮2901固定在底部框架27上，底部框架27会相对于手腕框架22进行转动，进而带动手腕框架22进行转动，实现角度的调节。

需要说明的是，还包括限位装置，限位装置包括第一齿轮2403、第二齿轮2404、滑动部2401、以及第三弹簧2402，限位装置设置在左框架2201和右框架2202端部，具体为，左框架2201和右框架2202端部内部中空，限位装置在其内部，且左框架2201和右框架2202的外侧设置固定壳24，第二齿轮2404与顶框架2203固定连接，滑动部2401与固定壳24滑动连接，第一齿轮2403与滑动部2401的端部固定连接，第一齿轮2403与第二齿轮2404啮合，在滑动部2401上套装有第三弹簧2402，第三弹簧2402在固定壳24与第一齿轮2403之间。

当进行垂直方向调节时，由于第一齿轮2403与第二齿轮2404啮合，第三弹簧2402会压缩使得滑动部2401在固定壳24上滑动，使得第二齿轮2404转动，顶框架2203进行带动手部框架1进行调节，调节好后，第三弹簧2402的力使得第一齿轮2403与第二齿轮2404继续啮合，实现一定程度的限位，防止调节好后手部框架1的晃动。

需要说明的是，在底部框架也设有上述限位装置，具体为，滑动部2401固定设置在第四齿轮2901底部，滑动部2401与第四齿轮2901滑动连接，第一齿轮2403与第二齿轮2404啮合，第三弹簧2402套装在第四齿轮2901上，第三弹簧2402在第二齿轮2404与第四齿轮2901之间。与垂直调节装置处安装的限位装置工作原理相同，此处的保证了水平调节装置调整后的稳定性。

具体实施时，为了利于调节时的稳定性，第二电机26和第三电机28，优选采用转动22.2度停一下的方式，进行调节，同时也防止第二电机26和第三电机28转动过快导致配件的损伤。

需要进一步说明的是，在底部框架27也设有快接装置，用于整个装置连接至其他设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绳驱假肢手，其特征在于：

包括手部框架（1）、设置在所述手部框架（1）内一侧的缓冲装置（14）、设置在所述手部框架（1）内侧壁的第一电机（21）、依次排列安装在手部框架（1）顶部的小指总成（2）、无名指总成（3）、中指总成（4）、食指总成（5），所述手部框架（1）远离小指总成（2）的一侧靠下位置活动设置有拇指总成（6），所述小指总成（2）在所述手部框架（1）顶部靠下位置；

所述小指总成（2）包括小指指尖（201）、小指中段（202）以及小指底座（203），所述无名指总成（3）包括无名指指尖（301）、无名指中段（302）以及无名指底座（303），所述中指总成（4）包括中指指尖（401）、中指中段（402）以及中指底座（403），所述食指总成（5）包括食指指尖（501）、食指中段（502）以及食指底座（503）；所述小指底座（203）与手部框架（1）的顶部固定连接，小指中段（202）通过第二转动轴（801）与小指底座（203）铰接，所述小指指尖（201）通过第一转动轴（8）与小指中段（202）铰接；所述小指底座（203）的前侧开设有第一下槽（703），所述小指中段（202）前侧开设有导线槽（701），所述小指指尖（201）内开设有活动槽（7），所述活动槽（7）内顶部固定设置有固线柱（9）；所述无名指总成（3）、中指总成（4）、食指总成（5）与所述小指总成（2）结构相同；

各所述固线柱（9）上分别固定设置相对应的小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504），所述小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504）的一端分别向下沿着所对应的导线槽（701）和第一下槽（703）贯穿至手部框架（1）内部；所述小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504）的端部经过缓冲装置（14），缠绕在与所述第一电机（21）输出轴连接的卷轮（2101），所述卷轮（2101）上依次开设有供各个驱动绳缠绕的线圈槽；

所述缓冲装置（14）包括与所述手部框架（1）固定连接的固定板（1401）、设置在所述固定板（1401）右侧中间位置的缓冲组件、相对设置在所述缓冲组件上下两侧的引线组件；

所述缓冲组件间隔设置在固定板（1401）上分别对应小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504），包括与所述固定板（1401）和框架总成滑动连接的缓冲柱（1403）、转动设置在所述缓冲柱（1403）远离所述固定板（1401）一端的缓冲轮（1404）、以及套装在缓冲柱（1403）上的第二弹簧（1402），所述缓冲轮（1404）在缓冲柱（1403）的端部的固定框内，所述第二弹簧（1402）在固定框与固定板（1401）之间；

所述引线组件包括在依次固定设置在所述固定板（1401）侧壁上的第一竖板（14010）、第二竖板（14011）、第三竖板（14012）、第四竖板（14013）、以及第五竖板（14014），各竖板之间转动设有过渡轮（17），分别对应小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504）。

2.根据权利要求1所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

各所述活动槽（7）内与所述固线柱（9）水平位置均设置有第一拉簧固定柱（10），在所述小指中段（202）、无名指中段（302）、中指中段（402）以及食指中段（502）的后侧均开设有与导线槽（701）相对应的放置槽（702），各所述放置槽（702）内均设置有第二拉簧固定柱（1001），在所述小指底座（203）、无名指底座（303）、中指底座（403）以及食指底座（503）的后侧均开设有与第一下槽（703）相对应的第二下槽（704），各所述第二下槽（704）内均设有第三拉簧固定柱（1002）；

各所述第二拉簧固定柱（1001）在所述第一转动轴（8）的下方，各所述第三拉簧固定柱（1002）在第二转动轴（801）的下方，各第一拉簧固定柱（10）与上拉簧（11）的一端转动连接，各第二拉簧固定柱（1001）与上拉簧（11）的另一端转动连接，与下拉簧（1101）的一端转动连接，各第三拉簧固定柱（1002）与下拉簧（1101）的另一端转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述拇指总成（6）包括拇指指尖（601）、拇指中段（602）、拇指驱动绳（603）、第一拇指槽（6011）、第二拇指槽（1803）、上拇指销（18）、下拇指销（1801）、以及拇指拉簧（1802），所述拇指指尖（601）与拇指中段（602）铰接，所述拇指指尖（601）的上下两侧分别开设有第一拇指槽（6011）和第二拇指槽（1803），所述拇指中段（602）固定连接在手部框架（1）上；

所述拇指驱动绳（603）的一端固定在所述第一拇指槽（6011）内顶部，另一端经由缓冲装置（14）缠绕在卷轮（2101）上，所述第二拇指槽（1803）内顶部设有上拇指销（18），所述拇指中段（602）与第二拇指槽（1803）同侧设置有下拇指销（1801），所述拇指拉簧（1802）的一端与所述上拇指销（18）转动连接，另一端与所述下拇指销（1801）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述小指中段（202）、无名指中段（302）、中指中段（402）以及食指中段（502）内间隔设有压线柱（901），所述小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、以及食指驱动绳（504）分别在所述小指中段（202）、无名指中段（302）、中指中段（402）与压线柱（901）之间，所述压线柱（901）至少设置两个。

5.根据权利要求3所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述固定板（1401）还设有对应所述拇指驱动绳（603）的缓冲组件；

所述引线组件还包括设置在第五竖板（14014）一侧的第六竖板（14015），所述第五竖板和第六竖板之间设有过渡轮（17），对应拇指驱动绳（603），缓冲轮（1404）在过渡轮（17）右侧；

所述小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、食指驱动绳（504）、以及拇指驱动绳（603）进入所对应的过渡轮（17）左侧，延伸至缓冲轮（1404）的右侧，进入另一侧过渡轮（17）左侧。

6.根据权利要求5所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述绳驱假肢手还包括设在手部框架（1）的承接装置，所述承接装置在缓冲装置（14）的下方且在第一电机（21）的左侧，所述承接装置包括连接板（15）、上导向轮（19）、衔接板（16）以及下导向轮（20），所述连接板（15）固定连接在手部框架（1）内，所述上导向轮（19）依次转动设置在连接板（15）的顶部，各所述上导向轮（19）依次对应小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、食指驱动绳（504）、以及拇指驱动绳（603），所述衔接板（16）固定连接在所述连接板（15）的底部，下导向轮（20）依次设置在衔接板（16）靠近卷轮（2101）的一侧，且分别对应小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、食指驱动绳（504）、以及拇指驱动绳（603）；

所述小指驱动绳（204）、无名指驱动绳（304）、中指驱动绳（404）、食指驱动绳（504）、以及拇指驱动绳（603）自缓冲装置（14）引出后进入上导向轮（19）的右侧，延伸至下导向轮（20）的左侧，最后缠绕至卷轮（2101）；

各所述下导向轮（20）向着所述卷轮（2101）相切的方向倾斜。

7.根据权利要求5所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述绳驱假肢手还包括设置在所述手部框架（1）上的过线装置，所述过线装置包括：转动设置在手部框架（1）内顶面位于小指总成（2）的下方的小指底轮（12）、转动设置在手部框架（1）内顶面位于无名指总成（3）的下方无名指底轮（13）、依次设置在所述拇指中段（602）上的第一拇指驱动轮（6031）和第二拇指驱动轮（6032）、转动设置在所述手部框架（1）顶部前侧的第二导向槽（607）、以及转动设置在所述手部框架（1）内顶部左侧第一小指驱动轮（2041）、第一无名指驱动轮（3041）、第一中指驱动轮（4041）、第二中指驱动轮（4042）、第一食指驱动轮（5041）、第二食指驱动轮（5042）、第三拇指驱动轮（6033）；

所述第一小指驱动轮（2041）在手部框架（1）内顶部靠前位置，所述第一无名指驱动轮（3041）在第一小指驱动轮（2041）前侧，第一食指驱动轮（5041）在第一无名指驱动轮（3041）左侧，第二食指驱动轮（5042）在第一食指驱动轮（5041）的前侧，所述第一中指驱动轮（4041）和第二中指驱动轮（4042）在第一无名指驱动轮（3041）的右侧，第三拇指驱动轮（6033）在手部框架（1）的最前侧。

8.根据权利要求1所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述手部框架（1）包括上框架（102）和下框架（101），上框架（102）固定连接在下框架（101）的顶部，下框架（101）呈凹字形。

9.根据权利要求3所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述拇指指尖（601）和食指指尖（501）顶部设置有传感器。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种绳驱假肢手，其特征在于：

所述手部框架（1）底部可拆卸连接有驱使手部框架（1）水平和垂直方向转动的手腕转向装置。