CN220275776U - 自动化手部 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动化手部，所述自动化手部具有用于安装手指连接器的布置，使得所述连接器可在力施加至手指时旋转。所述布置可包括刚性安装件和弹性可变性套筒，其中所述连接器处于所述套筒内。所述自动化手部可与触摸屏兼容。所述自动化手部可具有用于使手指旋转的蜗杆驱动件，所述蜗杆驱动件包括轴承，所述轴承配置成在两个方向上抵抗轴向负荷。所述自动化手部可具有拇指，所述拇指具有辅助支撑件。可提供捕捉器以限制手指在负荷条件下的枢转。腕部可夹持至所述手部，可释放地电气联接至所述手部，可针对旋转进行锁定，并且可包括弹性可变性件。还可向自动化手部提供覆盖物。所述覆盖物可包括针织本体和结构支架。

Description

自动化手部

技术领域

本实用新型涉及一种自动化手部。本实用新型还涉及一种用于自动化手部的覆盖物。本实用新型还涉及一种用于自动化手部的腕部。本实用新型还涉及一种腕部关节。本实用新型还涉及一种包括腕部关节和自动化手部的组件。

背景技术

自动化手部通常用作假体手部，该假体手部能够用于抓持物体，与他人握手，和执行通常由人手部所执行的其它任务。

实用新型内容

根据一个实例，提供了一种自动化手部，该自动化手部包括：

a.手掌；

b.在手掌之中或之上的刚性安装件；

c.可弹性变形套筒，该可弹性变形套筒位于刚性安装件内，该可弹性变形套筒具有处于其中的套筒孔口；和

d.连接器，该连接器位于套筒孔口内，该连接器具有从其延伸的手指，其中该手指相对于手掌为可移动的；

自动化手部布置成使得当力施加至从该连接器延伸的手指时连接器能够相对于安装件旋转。

在一些实例中，该布置使得每个连接器能够在手掌的平面中旋转。

在一些实例中，该布置使得每个连接器能够在正交于手掌平面的平面中旋转。

在一些实例中，该布置使得每个连接器能够绕着其纵向轴线旋转。

在一些实例中，该布置使得当力施加至从每个连接器延伸的手指时每个连接器能够平移。

在一些实例中，该布置使得每个连接器能够以三个平移自由度平移。

在一些实例中，自动化手部配置成吸收纵向地施加至手指的震动。

在一些实例中，连接器为手指驱动件的一部分，该手指驱动件驱动手指的屈曲和/或延伸。

在一些实例中，连接器包括致动器。

在一些实例中，连接器包括电机。

在一些实例中，连接器连接于致动器和手指之间。

在一些实例中，自动化手部包括手指中的致动器，该致动器驱动手指的屈曲和/或延伸。

在一些实例中，致动器包括连接器和刚性安装件之间的枢轴，该连接器绕着枢轴相对于安装件为可旋转的。

在一些实例中，枢轴包括一对或多对的轴承表面，这些轴承表面的一者处于刚性安装件之上或联接至该刚性安装件，并且另一者处于连接器之上或联接至该连接器，其中每对轴承表面彼此接近。

在一些实例中，可弹性变形套筒具有形成于其中的一个或多个孔口，并且其中每对轴承表面的一者处于突出部之上，该突出部至少部分地突出通过孔口的相应一者。

在一些实例中，自动化手部还包括连接器和可弹性变形套筒之间的刚性套筒。

在一些实例中，刚性套筒配置成将连接器联接至刚性安装件。

在一些实例中，刚性套筒包括一个或多个扭锁特征，以扭锁至保持器上的互补扭锁特征，该保持器相对于刚性安装件而保持该扭锁特征。

在一些实例中，每对轴承表面的一者提供于刚性套筒上。

在一些实例中，自动化手部还包括连接器和刚性安装件之间的密封件以防止液体进入自动化手部内的密封区域。

在一些实例中，密封件位于枢轴附近。

在一些实例中，自动化手部包括：

一个或多个另外的刚性安装件，该一个或多个另外的刚性安装件附接至手掌；

一个或多个另外的可弹性变形套筒，其各自具有处于其中的相应套筒孔口，其中每个另外的可弹性变形套筒位于一个或多个另外的刚性安装件的相应一者内；和

一个或多个另外的连接器，其各自位于相应套筒孔口内，每个另外的连接器具有延伸自其的另外的手指；

其中当力施加至延伸自其的另外的手指时，每个另外的连接器能够相对于其相应刚性安装件旋转。

在一些实例中，刚性安装件为彼此一体的。

在一些实例中，刚性安装件为彼此分开的。

在一些实例中，刚性安装件配置成对连接器相对于安装件的旋转提供限制。

在一些实例中，可弹性变形套筒坐落于其内的刚性安装件的内表面的尺寸设定成控制连接器绕着一个或多个轴线的最大侧向旋转。

在一些实例中，自动化手部还包括围绕着连接器的一部分的阻隔件，该连接器未处于刚性安装件内，该阻隔件配置成限制连接器绕着一个或多个轴线的侧向旋转。

在一些实例中，刚性安装件的内表面包括一个或多个旋转约束件以限制连接器绕着其纵向轴线的旋转。

在一些实例中，每个连接器通过铰接关节联接至相应手指。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括弹性体、橡胶、硅酮或聚合物。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括聚氨酯或烃基、氟碳基或硅基弹性体。

在一些实例中，可弹性变形套筒为热固性弹性体。

在一些实例中，可弹性变形套筒为热塑性材料，诸如热塑性弹性体。

在一些实例中，可弹性变形套筒为热固性橡胶。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括先前段落所述的材料的一者或多者的发泡组合物。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括先前段落所述的材料的两者或更多者的合金或共混物。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料在约-20℃至约100℃的温度范围内具有约0.05和约0.8之间的DMTA阻尼因数。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料在约-20℃至约100℃的温度范围内具有约0.05和约0.5之间的DMTA阻尼因数。

在一些实例中，自动化手部包括一种材料，该材料具有约20％和约60％之间的弹性。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料具有约10和约90之间的肖氏A硬度。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料具有约30和约60之间的肖氏A硬度。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料具有约30的肖氏A硬度。

在一些实例中，可弹性变形套筒包括一种材料，该材料具有约40和约90之间的肖氏D硬度。

根据另一个实例，提供了一种触摸屏兼容的自动化手部，包括：

a.导电构件；

b.手指；和

c.一个或多个导电附接件；

其中该一个或多个导电附接件配置成附接至手指以提供从手指的外部至导电构件的导电路径；和

其中自动化手部配置成当导电路径与自动化手部的用户的身体电绝缘时允许触摸屏的操作。

根据另一个实例，提供了一种触摸屏兼容的自动化手部，包括：

a.导电构件；

b.手指；和

c.一个或多个导电附接件；

其中该一个或多个导电附接件配置成附接至手指以提供从手指的外部至导电构件的导电路径，该导电路径在使用中与自动化手部的用户的身体绝缘。

在一些实例中，导电附接件的一者或多者包括聚合物。

在一些实例中，聚合物为硅酮。

在一些实例中，导电附接件的一者或多者还包括导电碳添加剂。

在一些实例中，导电碳添加剂包括碳纳米管。

在一些实例中，导电构件为自动化手部的结构构件。

在一些实例中，导电构件为手指的结构构件。

在一些实例中，导电构件为手指的连杆的一部分。

在一些实例中，一个或多个导电附接件包括衬垫和链接件，该衬垫在使用中位于手指的外部并且该链接件在使用中接触衬垫和导电构件。

在一些实例中，衬垫为先前段落的任一者所定义的导电附接件。

在一些实例中，链接件为弹簧，该弹簧偏置朝向与导电构件接触。

在一些实例中，一个或多个导电附接件包括手指的导电远侧指骨。

在一些实例中，导电构件机械地联接至导电远侧指骨。

在一些实例中，导电路径与自动化手部的致动器的终端绝缘。

在一些实例中，导电路径与致动器的外壳绝缘。

在一些实例中，导电构件和一个或多个导电附接件配置成在导电附接件的一者接触触摸屏时引起触摸屏中的触摸感测阵列感测一定范围内的电容变化，该电容变化指示自然人指部接触触摸屏。

在一些实例中，导电路径终止于导电构件。

在一些实例中，一个或多个导电附接件配置成改装至现有非触摸屏兼容的自动化手部。

根据另一个实例，提供了一种方法，包括：

将一个或多个导电附接件附接至自动化手部的手指；和

将一个或多个导电附接件的一者放置成接触自动化手部的导电构件；

其中一个或多个导电附接件提供了从手指的外部至导电构件的导电路径。

在一些实例中，导电构件为自动化手部的结构构件。

在一些实例中，导电构件为手指的连杆的一部分。

在一些实例中，导电附接件的一者包括聚合物。

在一些实例中，导电附接件的一者还包括导电碳添加剂。

在一些实例中，导电碳添加剂包括碳纳米管。

在一些实例中，将一个或多个导电附接件附接至手指包括：

将链接件附接至手指；和

将衬垫附接于手指的外部处并且接触链接件；

以及其中将一个或多个导电附接件的一者放置成接触自动化手部的导电构件包括将链接件偏置朝向与导电构件接触。

在一些实例中，该方法包括将一个或多个导电附接件改装至非触摸屏兼容的自动化手部以产生触摸屏兼容的自动化手部。

在一些实例中，该方法还包括移除非触摸屏兼容的自动化手部的非导电部分和以导电附接件的一者或多者替换该非导电部分。

根据另一个实例，提供了一种自动化手部，包括：

a.手掌；

b.手指，该手指从该手掌处延伸；和

c.蜗杆驱动件，该蜗杆驱动件配置成在使用中使手指相对于手掌旋转，其中该蜗杆驱动件包括蜗杆和轴承，该轴承配置成抵抗由蜗杆在沿着蜗杆纵向轴线的两个方向上所生成的轴向力。

在一些实例中，轴承放置于蜗杆和电机之间，该电机驱动蜗杆的旋转。

在一些实例中，轴承为深槽球轴承。

在一些会理中，蜗杆针对相对于轴承的轴向移动进行约束。

在一些实例中，自动化手部包括固定至蜗杆的凸缘，其中轴承的每个侧部各有一个凸缘。

在一些实例中，凸缘的一者或多者焊接至蜗杆。

在一些实例中，自动化手部还包括两部分外壳，其中轴承的外滚道圈保持于外壳的两部分之间。

在一些实例中，蜗杆驱动件还包括第二轴承，该第二轴承位于蜗杆与轴承的相对侧处。

在一些实例中，第二轴承小于该轴承。

在一些实例中，第二轴承的直径约为轴承的直径的三分之二或更小。

在一些实例中，第二轴承的直径约为轴承的直径的一半。

在一些实例中，第二轴承配置成抵抗蜗杆上的径向力。

在一些实例中，第二轴承配置成大体上未提供对于由蜗杆所生成的轴向力的阻力。

在一些实例中，第二轴承配置成相对于蜗杆的纵向轴线为可滑动的。

根据另一个实例，提供了一种用于自动化手部的覆盖物，该覆盖物包括：

a.覆盖物本体，该覆盖物本体包括针织材料；和

b.覆盖物本体上的手部联接件，该手部联接件配置成固定至自动化手部。

在一些实例中，针织材料配置成具有第一拉伸范围的低拉伸阻力和第二拉伸范围的高拉伸阻力，其中该第二范围高于该第一范围。

在一些实例中，该拉伸阻力在第一拉伸范围和第二拉伸范围之间急剧地增加。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部的铰接关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部的拇指关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部和腕部之间的关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成在移动期间维持关节处的大体平滑表面。

在一些实例中，覆盖物配置成在其整个活动范围内允许铰接关节处的移动而不显著地增加致动器的负荷，该致动器驱动了铰接关节处的移动。

在一些实例中，覆盖物配置成当拉伸时未反向驱动致动器，该致动器驱动铰接关节处的移动。

在一些实例中，针织材料由弹性线状物进行针织。

在一些实例中，手部联接件为成型本体，相比于覆盖物本体材料该成型本体具有更大刚度。

在一些实例中，手部联接件由模制塑料制成。

在一些实例中，手部联接件至少部分地环绕覆盖物的边缘。

在一些实例中，手部联接件配置成联接至自动化手部的手掌。

在一些实例中，覆盖物还包括腕部联接件，该腕部联接件配置成联接至腕部，自动化手部联接至该腕部。

在一些实例中，覆盖物还包括拇指联接件，该拇指联接件配置成联接至自动化手部的拇指。

在一些实例中，手部联接件配置成夹置于自动化手部的壳体件之间。

在一些实例中，腕部联接件配置成保持于环绕腕部的凹槽中。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个额外的本体材料，相比于覆盖物本体材料该材料具有更大刚度以有助于维持覆盖物的形状。

在一些实例中，这些额外的本体包括一个或多个环箍，该一个或多个环箍完全地或大部分地环绕覆盖物的一部分。

在一些实例中，这些额外的本体由模制塑料制成。

在一些实例中，覆盖物本体配置成允许水穿过，使得水能够从自动化手部和覆盖物之间的区域排出。

在一些实例中，覆盖物本体材料以充分粗糙针织物进行针织以允许水穿过该材料。

在一些实例中，覆盖物本体通过3D针织工艺来形成。

在一些实例中，覆盖物本体包括多个区域，这些区域具有彼此不同的性质。

在一些实例中，覆盖物本体包括拇指区域和手掌区域，该拇指区域覆盖自动化手部的拇指的至少一部分，该手掌区域覆盖自动化手部的手掌的至少一部分。

在一些实例中，这些区域的两者或更多者具有彼此不同的拉伸特性。

在一些实例中，相比于手掌区域的拇指区域由拉伸性更低的材料形成。

在一些实例中，这些区域的两者或更多者具有彼此不同的粗糙度。

在一些实例中，拇指区域由相比于手掌区域的材料的更粗糙材料形成。

在一些实例中，多个区域包括不是由针织材料所制成的区域。

在一些实例中，拇指区域由针织材料制成，并且手掌区域包括织造材料。

在一些实例中，覆盖物本体在不同方向上具有不同拉伸特性。

在一些实例中，覆盖物配置成近似自然人手部的部分的形状，该部分对应于由覆盖物所覆盖的自动化手部的部分。

在一些实例中，覆盖物本体在使用中基本上不含波纹。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个增强区域，该一个或多个增强区域配置成位于自动化手部的突出特征或用户输入特征上。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个视觉指示器，该一个或多个视觉指示器配置成位于自动化手部的用户输入特征上。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个接缝，其中该接缝进行缝合、针织、胶粘，或利用胶带进行结合。

根据另一个实例，提供了一种用于自动化手部的覆盖物，该覆盖物包括：

a.覆盖物本体，该覆盖物本体包括织物材料；和

b.结构支架，该结构支架附接至覆盖物本体并且配置成针对外部力而支撑覆盖物本体；

其中覆盖物配置成固定至自动化手部。

在一些实例中，结构支架配置成针对由于重力的塌缩而支撑覆盖物本体。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部的铰接关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部的拇指关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成覆盖自动化手部和腕部之间的关节。

在一些实例中，覆盖物本体配置成在移动期间维持关节处的大体平滑表面。

在一些实例中，覆盖物配置成在其整个活动范围内允许铰接关节处的移动而不显著地增加致动器的负荷，该致动器驱动铰接关节处的移动。

在一些实例中，覆盖物配置成当拉伸时未反向驱动致动器，该致动器驱动铰接关节处的移动。

在一些实例中，覆盖物本体包括针织材料。

在一些实例中，结构支架包括手部联接件，该手部联接件配置成将覆盖物联接至自动化手部。

在一些实例中，手部联接件由模制塑料制成。

在一些实例中，手部联接件至少部分地环绕覆盖物的边缘。

在一些实例中，手部联接件配置成联接至自动化手部的手掌。

在一些实例中，结构支架包括腕部联接件，该腕部联接件配置成联接至腕部，自动化手部联接至该腕部。

在一些实例中，结构支架包括拇指联接件，该拇指联接件配置成联接至自动化手部的拇指。

在一些实例中，手部联接件配置成夹置于自动化手部的壳体件之间。

在一些实例中，腕部联接件配置成保持于环绕腕部的凹槽中。

在一些实例中，结构支架包括一个或多个向内支架件，该一个或多个向内支架件从覆盖物本体的边缘向内定位以有助于维持覆盖物的形状。

在一些实例中，向内支架包括一个或多个环箍，该一个或多个环箍完全地或大部分地环绕覆盖物的一部分。

在一些实例中，向内支架由模制塑料制成。

在一些实例中，腕部联接件和/或拇指联接件由模制塑料制成。

在一些实例中，覆盖物本体配置成允许水穿过，使得水能够从自动化手部和覆盖物之间的区域排出。

在一些实例中，覆盖物本体包括织造材料。

在一些实例中，覆盖物配置成近似自然人手部的部分的形状，该部分对应于由覆盖物所覆盖的自动化手部的部分。

在一些实例中，结构支架配置成当覆盖物未处于自动化手部上时维持覆盖物的形状。

在一些实例中，覆盖物本体在使用中基本上不含波纹。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个增强区域，该一个或多个增强区域配置成位于自动化手部的突出特征或用户输入特征上。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个视觉指示器，该一个或多个视觉指示器配置成位于自动化手部的用户输入特征上。

在一些实例中，覆盖物还包括一个或多个接缝，其中该接缝进行缝合、针织、胶粘，或利用胶带进行结合。

根据另一个实例，提供了一种自动化手部，包括：

a.手掌；

b.拇指，该拇指安装至手部的手掌，其中该拇指在第一连接部处枢转地安装至手掌；和

c.辅助支撑件，该辅助支撑件沿着拇指从中间位置至手掌上的第二连接部。

在一些实例中，手掌上的第二连接部与第一连接部隔开。

在一些实例中，第一连接部处于手掌的基部处。

在一些实例中，第二连接部处于手掌的基部和手掌的远侧端部的中间。

在一些实例中，中间位置距拇指的端部为该拇指的长度的至少10％。

在一些实例中，中间位置距拇指的端部为该拇指的长度的至少25％。

在一些实例中，拇指包括由铰接关节所连接的两个部段。

在一些实例中，中间位置处于铰接关节附近。

在一些实例中，中间位置处于铰接关节处。

在一些实例中，中间位置处于铰接关节的远侧。

在一些实例中，辅助支撑件为柔性的。

在一些实例中，辅助支撑件为支撑臂。

在一些实例中，支撑臂包括弹性材料，例如聚合物。

在一些实例中，第二连接部为枢轴连接部。

在一些实例中，支撑臂配置成在中间位置处连接至拇指的两侧。

在一些实例中，支撑臂具有弯曲形状，该弯曲形状在张力条件下能够拉直。

在一些实例中，背离手掌的基部的支撑臂的侧部具有凹面部分以协助物体的抓持。

在一些实例中，支撑臂配置成使得当拇指在整个活动范围内移动时，除了在第一和第二连接处，该支撑臂不会干扰手掌或拇指。

在一些实例中，辅助支撑件为绳索。

在一些实例中，拇指具有第一连接部和中间位置之间的顺应性部分。

在一些实例中，第一连接部包括手掌之中或之上的大体刚性安装件。

在一些实例中，辅助支撑件为脆弱的，并且其中拇指经由安全枢轴连接至手掌，该安全枢轴允许拇指在辅助支撑件的断裂时在延伸方向上自由地枢转。

在一些实例中，自动化手部还包括捕捉器，该捕捉器配置成当拇指处于负荷条件下时限制拇指在第一连接部处的枢转。

根据另一个实例，提供了一种自动化手部，包括：

a.手掌，该手掌具有枢轴安装件；

b.手指，该手指枢转地安装至枢轴安装件以绕着第一轴线枢转，该手指在枢轴安装件远侧的顺应性位置处为顺应性的；和

c.捕捉器，该捕捉器配置成当手指在负荷条件下顺应该顺应性位置时选择性地限制该手指绕着第一轴线的枢转。

在一些实例中，手指绕着第二轴线为顺应性的，该第二轴线对应于手指的屈曲-延伸轴线。

在一些实例中，手指为拇指。

在一些实例中，第一轴线对应于拇指的向前定位-向后定位轴线。

在一些实例中，枢轴安装件绕着第二轴线为大体上非顺应性的。

在一些实例中，手指设置于手掌的第一侧处或其附近，并且其中捕捉器位于手指和该手掌的第一侧之间。

在一些实例中，捕捉器包括附接至手指的齿状物和手掌上的一个或多个凹陷部，其中当手指顺应该顺应性位置时，该齿状物被驱动朝向凹陷部。

在一些实例中，当手指未处于负荷条件下时，齿状物被偏置远离凹陷部。

在一些实例中，该负荷为在手指的延伸方向上的负荷。

在一些实例中，手指包括顺应性位置处的顺应性铰接关节。

在一些实例中，捕捉器配置成当外部力施加至手指以便该手指在顺应性铰接关节处延伸时限制手指绕着第一轴线的枢转。

在一些实例中，捕捉器配置成当手指致动器驱动该手指以便该手指在顺应性铰接关节处屈曲时限制手指绕着第一轴线的枢转。

在一些实例中，捕捉器包括链接臂，该链接臂联接至顺应性安装齿轮，该顺应性安装齿轮安装于手指的部段中，该手指处于铰接关节的邻近侧上并接合铰接关节的远侧上的齿轮。

在一些实例中，铰接关节的远侧上的齿轮为驱动齿轮，该驱动齿轮驱动手指在铰接关节处的旋转。

在一些实例中，自动化手部还包括铰接关节的远侧上的手指中的致动器，该致动器配置成驱动该驱动齿轮。

在一些实例中，齿状物承载于链接臂上。

在一些实例中，通过动态地联接至链接臂的弹簧来提供偏置。

在一些实例中，手指的近侧部分包括在顺应性位置或另一此类顺应性位置处的顺应性外壳。

根据另一个实例，提供了一种组件，该组件包括腕部和自动化手部，还包括：

a.联接舌状物，该联接舌状物延伸自腕部或自动化手部，该联接舌状物具有远侧部分和近侧部分，该远侧部分相比于近侧部分为较宽的；和

b.联接夹具，该联接夹具延伸自腕部和自动化手部的另一者，该联接夹具配置成接纳并夹持联接舌状物以将腕部可释放地联接至自动化手部。

在一些实例中，联接夹具包括夹具板，该夹具板配置成紧固至联接舌状物上。

在一些实例中，联接夹具包括一个或多个螺钉紧固件以用于紧固夹具板。

在一些实例中，将联接夹具夹持至联接舌状物上将腕部和手部牵拉在一起。

在一些实例中，组件配置成使得接触界面相对于贯穿腕部和自动化手部的纵向轴线成斜角；当联接舌状物被接纳于联接夹具中时，联接夹具和联接舌状物在该接触界面处彼此接触。

在一些实例中，其中联接夹具和联接舌状物具有互补表面，这些互补表面配置成彼此邻接并且限制手部相对于腕部的侧向移动。

在一些实例中，联接舌状物位于凹坑内，并且其中联接夹具配置成紧密地配合于该凹坑内，使得互补表面包括凹坑的内表面和联接夹具的外表面。

在一些实例中，联接舌状物包括一个或多个肋部，并且其中联接夹具包括一个或多个狭槽，该一个或多个狭槽配置成紧密地配合于肋部上，使得互补表面包括肋部的侧部和狭槽的侧部。

根据另一个实例，提供了一种自动化手部组件，包括：

a.自动化手部；

b.腕部；

c.可释放机械联接件，该可释放机械联接件用于将腕部可释放地机械联接至自动化手部；和

d.可释放电气联接件，该可释放电气联接件用于将腕部可释放地电气联接至自动化手部；

其中可释放电气联接件包括自动化手部或腕部上的多个偏置终端，每个偏置终端偏置朝向自动化手部和腕部的另一者上的互补终端，每个偏置终端配置成当腕部机械地联接至自动化手部时电气地连接至该互补终端。

在一些实例中，偏置终端为弹簧加载的。

在一些实例中，互补终端为衬垫。

在一些实例中，衬垫为凹面的。

在一些实例中，腕部包括线缆，其中偏置终端或互补终端位于该线缆的端部处。

在一些实例中，自动化手部组件还包括线缆上的摩擦配合特征，该摩擦配合特征配置成联接至手部上的摩擦配合特征。

在一些实例中，自动化手部组件还包括腕部上的支架，该支架配置成当线缆和手部机械地联接时防止终端的电气脱离。

在一些实例中，腕部具有形成于其中的端口，以允许线缆从腕部的一侧穿行至另一侧。

在一些实例中，自动化手部组件还包括旋转联接件以用于将腕部联接至臂插口，该旋转联接件配置成允许腕部绕着该臂插口的纵向轴线旋转。

根据另一个实例，提供了一种与自动化手部一起使用的腕部，该腕部包括：

a.第一联接件，该第一联接件用于将腕部联接至臂插口；

b.第二联接件，该第二联接件用于将腕部联接至自动化手部；

c.可旋转腕部关节，该可旋转腕部关节处于第一联接件和第二联接件之间，该腕部关节配置成旋转以允许自动化手部屈曲或延伸；和

d.锁定机构，该锁定机构包括基部和锁定板，该锁定板配置成在腕部关节的旋转时相对于彼此旋转，其中该基部具有一个或多个凹陷部并且该锁定板在第一状态和第二状态两种状态之间为选择性地可配置的，锁定板在该第一状态偏置朝向与基部的一个或多个凹陷部的一者的接合，并且锁定板在该第二状态保持在与基部的凹陷部的接合之外；

其中该锁定机构配置成当锁定板接合基部的一个或多个凹陷部的一者时限制腕部关节的旋转。

在一些实例中，锁定机构还包括锁定按钮，该锁定按钮配置成沿着第一轴线推动以选择锁定板的配置，该第一轴线横交于其中锁定板移动以进入凹陷部的方向。

在一些实例中，第一轴线沿着可旋转腕部关节的旋转轴线。

在一些实例中，锁定板具有凹陷部以用于接纳联接至锁定致动器的销轴，该凹陷部具有倾斜表面；当销轴越过倾斜表面时，该板移动远离与凹陷部的接合。

在一些实例中，腕部还包括弹簧，该弹簧配置成将板偏置朝向与凹陷部的接合。

在一些实例中，一个或多个凹陷部为径向地布置于可旋转腕部关节的旋转轴线周围的多个凹陷部。

在一些实例中，锁定板配置成直接地移动朝向可旋转腕部关节的旋转轴线以接合凹陷部。

根据另一个实例，提供了一种与自动化手部一起使用的腕部关节，该腕部关节包括：

a.刚性套筒，该刚性套筒具有形成于其中的孔口，该孔口的横截面为非圆形的；

b.刚性轴，该刚性轴延伸通过孔口，该轴的横截面为非圆形的；和

c.一个或多个可弹性变形件，该一个或多个可弹性变形件在孔口中处于刚性套筒和刚性轴之间；

其中刚性轴具有相对于刚性套筒的中性取向，并且其中一个或多个可弹性变形件使刚性轴在旋转远离中性取向之后朝向该中性取向复位。

在一些实例中，刚性轴具有相邻于可弹性变形件的至少一者的非平面表面。

根据另一个实例，提供了一种与自动化手部一起使用的腕部关节，该腕部关节包括：

a.刚性套筒，该刚性套筒具有形成于其中的孔口，该孔口的横截面为非圆形的；

b.刚性轴，该刚性轴延伸通过孔口，该轴的横截面为非圆形的；和

c.一个或多个可弹性变形件，该一个或多个可弹性变形件在孔口中处于刚性套筒和刚性轴之间；

其中刚性轴具有相邻于一个或多个可弹性变形件的至少一者的非平面表面，该非平面表面的形状设定成提供刚性轴相对于刚性套筒的中性取向，并且其中一个或多个可弹性变形件使刚性轴在旋转远离优选中性取向之后朝向该中性取向复位。

在一些实例中，非平面表面为凹面的。

在一些实例中，对于偏离中性取向的小偏差，非平面表面配置成相较于朝向平面表面提供更高的朝向中性方向的返回力矩。

在一些实例中，刚性套筒中的孔口具有多个角部，其中每个角部具有可弹性变形件。

在一些实例中，在横截面上，孔口的周边包括一个或多个部分圆弧和一个或多个凹陷部；并且一个或多个凹陷部的每一者配置成接纳一个或多个可弹性变形件的一者。

在一些实例中，在横截面上，刚性轴的周边包括一个或多个部分圆弧和形成于其中的一个或多个凹陷部，其中：

刚性轴的每个凹陷部配置成接纳一个或多个可弹性变形件中的一者；以及一个或多个可弹性变形件中的每一者保持于孔口的凹陷部中的一者和刚性轴的凹陷部中的一者之间。

在一些实例中，可弹性变形件为弹性体或合适聚合物。

据确认，术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”在不同管辖条件下可赋予排他性或包容性意义。出于本说明书的目的，并且除非另行说明，这些术语旨在具有包容性意义，即，它们视为意指包括直接引用的所列出成分，并且可能还包括其它未指定成分或元素。

本说明书中对任何文档的引用未构成承认：其为能够与其它文档可有效地组合的现有技术，或其构成公知常识的一部分。

附图说明

并入说明书并构成其一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同上文所给出的本实用新型的一般描述和下文所给出的实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据一个实例的自动化手部的透视图；

图2为图1的自动化手部的另一透视图；

图3为图1的自动化手部的局部分解图；

图4为图1的自动化手部的一部分的透视图；

图5为根据一个实例的连接器安装布置的透视图；

图6为图5的连接器安装布置的另一透视图；

图7为图6的连接器安装布置的剖视图；

图8为根据一个实例的连接器安装件的透视图；

图9为图8的连接器安装件的局部分解图；

图10为根据一个实例的连接器安装件的一部分的前视图；

图11为根据一个实例的致动器组件的顶视图；

图12为图11的致动器组件的剖视图；

图13为根据一个实例的齿轮轴承布置的局部分解图；

图14为根据一个实例的手指驱动件布置的局部分解图；

图15为根据一个实例的手指的局部分解图；

图16为根据一个实例的手指的顶视图；

图17为图16的手指的剖视图；

图18为根据一个实例的覆盖物的透视图；

图19为图18的覆盖物的另一透视图；

图20为根据一个实例的连接至手掌底座的腕部组件的侧视图；

图21为彼此分开的图20的腕部组件和手掌底座的侧视图；

图22为彼此分开的图20的腕部组件和手掌的另一侧视图；

图23为图20的手掌底座的端视图；

图24为图20的腕部组件的局部分解图；

图25为根据一个实例的腕部的透视图；

图26为图25的腕部的两个部件的视图；

图27为图25的腕部的顶视图；

图28为图20的腕部的剖视图；

图29为图20的腕部的局部分解图；

图30为根据一个实例的锁定机构的一部分的透视图；

图31为根据另一个实例的连接至手掌底座的腕部组件的透视图；

图32为根据一个实例的拇指组件的透视图；

图33为图32的拇指组件的另一透视图；

图34为图32的拇指组件的顶视图；

图35为根据一个实例的锁定组件的部件的透视图；

图36为图32的拇指组件的分解图；

图37为图32的拇指组件的另一分解图；

图38为图32的拇指组件的另一视图；

图39为图20的另选腕部的剖视图；

图40为根据另一个实例的锁定机构的部件的透视图；和

图41为根据另一个实例的拇指组件的部件的透视图。

具体实施方式

本说明书描述并要求保护自动化手部和与自动化手部一起使用的部件的数个方面。所描述和所要求保护方面和部件的任何组合可一起提供于自动化手部或包括自动化手部的组件中，不同的是当根据上下文明显的是这些方面或部件唯一地用作彼此的替代形式时。

图1和图2示出了根据一个实例实施例的自动化手部1。

尺寸可为自动化手部的设计中的重要考虑事项。过大自动化手部可为沉重的、不方便的，和与用户不匹配的。自动化手部1可具有数个空间节省特征，这些空间节省特征可允许自动化手部1制成为较小的和紧凑的。

自动化手部1具有手掌2。手指3,4附接至手掌2。手掌2和手指3,4可布置成对应于自然人手部的手掌和手指。

在该实例中，手指包括四个指部3和一个拇指4。该实例的指部3如同自然人手部的四个指部进行布置。该实例的指部3可如同自然人手部的指部彼此不同。特别地，手指3可如同自然人手部的手指具有不同尺寸。

该实例的拇指4如同自然人手部的拇指进行布置。拇指4可以类似于自然人手部的拇指的方式移动以与手指3相对。

总之，该实例的自动化手部1布置为大致解剖结构合理的。在其它实例中，自动化手部可为较低解剖结构合理的，并且与自然人手部不同地布置。例如，自动化手部1可具有多于或少于四个指部，以及多于或少于一个拇指。

该实例的指部3可各自包括两个节段31和32。节段31在本文称为近侧指骨31。节段32在本文称为远侧指骨32。近侧指骨31和远侧指骨32通过铰接关节34(用作指关节)进行连接。在该实例中，手部3与自然人手部的指部不同之处在于，自然人手部具有三个指骨——近侧指骨、中间指骨和远侧指骨。在一些实例中，每个指部3可具有多于或少于两个指骨，例如，其可具有如同自然人手部的近侧指骨、中间指骨和远侧指骨。

如图2最佳所示，衬垫35a可提供于每个指部3的端部处。这可改善抓持。衬垫35a还可有助于允许指部3操作触摸屏，如还将参考图15至图17所详细描述。

指部3通过相应铰接关节33连接至手掌2。铰接关节33可提供于相应指关节21中。如还将参考图4至图10所详细描述，指部3可顺应性地安装至手掌2。

该实例的拇指4包括两个节段42和43。节段43在本文称为拇指掌骨。节段42在本文称为拇指指骨。节段42和43可通过铰接关节(图1和图2中未示出)来彼此连接。拇指4可通过铰接关节(图1和图2中未示出)连接至手掌2。该实例的拇指4与自然人手部的拇指不同之处在于，自然人拇指具有掌骨和近侧指骨以及远侧指骨，其中铰接关节处于近侧指骨和远侧指骨之间。在其它实例中，拇指4可具有较多或较少节段。例如，其可具有掌骨、近侧指骨和远侧指骨，如同自然人拇指。

如图2最佳所示，衬垫35b可提供于拇指4的端部处。这可改善抓持。衬垫35b还可允许拇指4操作触摸屏，如将参考图15至图17所讨论。

在图1和图2中，示出了由覆盖物41所覆盖的拇指4。覆盖物41可覆盖将拇指掌骨43连接至手掌2的铰接关节和/或将拇指掌骨43连接至拇指指骨42的铰接关节。

图1和图2还示出了腕部5’以用于将自动化手部1连接至用户的臂部。自动化手部1可适合于与一系列不同腕部一起使用。在图1和图2的实例中，腕部5’为快速断开腕部。该实例的腕部5’可操作以通过同时按压24a和24b而使自动化手部与臂联接件断连。图斑或其它视觉指示器可提供于区域24a和24b中的覆盖物41上，以指示进行按压来断连腕部5’的位置。

在该实例中，手掌2由护板25部分地覆盖。用户界面面板23处于护板25中。用户界面面板23可具有输入装置，诸如按钮。用户界面面板23可具有输出装置，诸如等或显示屏。用户界面面板23可具有用作输入/输出装置的触摸屏。

楣板22也可提供于手掌2上指关节21附近。楣板22可进行模制，使得其紧密地配合于手掌2和指关节21上。

在图3中，示出了自动化手部1，其中楣板22(包括上部部分22a和下部部分22b)、护板25、界面面板23和覆盖物41与手部1的其余部分分开。由于这些部分分开，手掌2的内部6为可视的。控制电子器件和手指致动器可密封于内部6内。还示出了与手部1的其余部分分开的手掌底座26和手掌覆盖物28，手掌底座26和手掌覆盖物28在组装时围绕手掌2的内部6。护板26、界面面板23、楣板22和覆盖物41可在底座26和手掌覆盖物28上方组装至手掌。覆盖物41可固定至手掌，如参考图18和图19所更详细地描述。例如，覆盖物41可夹持于护板25下方。腕部5’可固定至手掌底座26，如将参考图20至图22和图31所更详细地描述。

图3示出了连接器安装件27，连接器安装件27在组装时位于自动化手部1的楣板22下方。连接器安装件27安装了一个或多个手指所连接的一个或多个连接器。在图3的实例中，连接器安装件27安装了四个指部3，如图4所示。

手指安装布置

在自动化手部中，可期望的是针对水侵入而密封内部部分。还可期望的是顺应性地安装手部的部分，诸如手指。手指在使用时可进行敲击、牵拉和推动。向手指安装件提供顺应性允许它们在这些情形下一定程度地移动，而未引发在其安装点的损坏并且未损坏它们所安装的手部的部分。这还可允许它们被动地适形于抓持物体的形状并且感觉更自然，例如在握手时。然而，还可期望的是确保，手指相对于彼此和手部的其余部分进行准确地定位和取向；这在手指顺应性地安装时可为挑战性的，并且可在安装之后要求手指控制算法的显著“调节”和/或手指位置的调整，以确保它们准确地执行期望抓持。此外，在一些情况下，顺应性安装布置还可提供密封功能，并且对于设计顺应性元件可为挑战性的，这些顺应性元件提供了良好密封和良好顺应性两者。还可期望的是，相比于其它自动化手部，更精确地机械控制手指的顺应性移动的限制条件和其它参数。

图4示出了利用连接器安装件27所安装的图1至图3的示例性自动化手部1的四个指部3。在其它实例中，较多或较少指部和/或一个或多个拇指可利用连接器安装件27进行安装。

如图4所示，连接器29安装至安装件27。指部3在指关节21处连接至相应连接器29。因而，指部3经由连接器29和安装件27安装至手掌。在一些实例中，连接器29可形成手指驱动件的一部分，该手指驱动件驱动手指进行屈曲和/或延伸。例如，每个连接器29可包括致动器。在其它实例中，每个连接器29可包括一个或多个线缆或连杆的一个或多个链接臂。在这些实例中，线缆或链接臂可位于手指和致动器之间，该致动器进一步向后放置于手掌中、腕部中，或放置于腕部后方。在其它实例中，手指可包括致动器(例如，电机)，该致动器引起手指相对于手掌的移动。在该实例中，相应连接器可为“无源的”，并且未致动指部的移动。例如，连接器可包括安装臂，该安装臂在其端部具有固定齿轮，其中手指中的致动器具有从动齿轮，该从动齿轮接合固定齿轮并且旋转以驱动手指的移动。

每个连接器29安装成使得当力施加至延伸自该连接器29的手指时，其可在安装件27内移动。安装件27可允许连接器29在手掌平面中(即，绕着横交于或大致正交于手掌平面的轴线)，在正交于手掌平面的平面中(即，绕着大致侧向地贯穿手掌的轴线)，和/或绕着连接器29的纵向轴线的旋转。安装件27可允许连接器29在手掌平面中或正交于手掌平面的平移。因而，每个连接器29可以三个平移自由度和三个旋转自由度进行安装；但在一些实例中，连接器29可以较少旋转或平移自由度进行安装。

安装件27可位于手掌的前部处或其附近，如图3所示。安装件27可通常处于手掌的一部分中，该部分对应于自然人手部的掌骨区域。连接器29可对应于自然人手部的掌骨。在自然人手部中，掌骨朝向指关节延伸通过手掌，它们在指关节处连接至手指。连接器29可类似地延伸通过自动化手部1的手掌2以连接至自动化手部1的手指3,4。在本文所描述的详述实例中，安装件27经由连接器29安装自动化手部的四个指部3，连接器29对应于连接至四个指部的自然人手部的四个掌骨。在其它实例中，安装件可安装较多或较少指部3，或其可仅安装拇指4或拇指4与一个或多个指部3。

图5和图6更详细地示出了手指的安装布置。在该实例中，连接器29包括电机295形式的致动器。在该实例中，连接器29驱动手指的屈曲和延伸。各种类型的电机可为合适的。在一个实例中，电机295为无刷直流(BLDC)电机。每个电机295提供有PCB安装件294上的编码器296和印刷电路板(PCB)292。连接器29延伸通过安装件27，并且终止于指关节21，手指安装至指关节21。

安装件27可包括每个连接器29的刚性安装件。在所示实例中，连接器安装件为彼此一体的，从而形成用于所有连接器29的单个刚性安装件275。在其它实例中，对于不同连接器29可使用独立刚性安装件。刚性安装件275具有其周围的凸缘277。凸缘277的尺寸设定成当组装手部时配合于手掌底座26(图3所示)内。凸缘277具有形成于其周边边缘中的凹槽以用于接纳O形环(未示出)，该O形环在组装时密封至手掌底座26。这可防止水或其它液体经由手掌的前部进入手掌的内部。替代O形环或除其之外，可使用其它密封件，诸如垫圈、弹性体块或硅酮密封剂等。在其它实例中，密封件(诸如O形环)可提供于手掌底座上以密封刚性安装件275，或一个或多个中间构件可放置于底座26和刚性安装件275之间，其中密封件处于中间构件、手掌底座26和刚性安装件275之间。

在所示实例中，刚性安装件275为独立于其所附接的手掌的其它部分的构件。在其它实例中，一个或多个刚性安装件可与手掌的其它结构构件一体地形成或形成为其一部分。例如，修改手掌底座可并入刚性安装件。在此类布置中，手掌底座可以两个部分来提供，这两个部分可紧固在一起以限定每个连接器的孔口。在另一个实例中，一个或多个手掌外壳/壳体件可具有外表面和刚性内表面，该外表面提供了手掌的外部本体，该刚性内表面构造成提供刚性安装件。

一个或多个刚性安装件275可由可提供充分刚度的任何合适材料制成。在一些实例中，一个或多个安装件275由金属制成。在一些实例中，金属为铝。

图7为沿着线A-A所截取的图6的安装布置的剖视图。该图示出了单个连接器29的安装布置的一个实例的详细构造。

刚性安装件275在其内具有套筒271。套筒271可为可弹性变形的，使得其可在力条件下变形适当量，这些力具有将在自动化手部的正常使用中所通常遭遇的幅值。当附接至连接器29的手指进行敲击、牵拉、扭转等或以其它方式经历震动或应力时，可经历这些力。套筒271的弹性还可在力的消除之后使其复位朝向其中性或未变形状态，但应当理解，在一些情况下，可存在与套筒271相关联的一些滞后性或塑性，这可导致其未完全地复位至中性或未变形状态。

可弹性变形套筒271的合适材料包括弹性体、橡胶、硅酮或聚合物；聚氨酯、碳基弹性体、氟碳基弹性体或硅基弹性体；热固性弹性体；热塑性材料，诸如热塑性弹性体；和热固性橡胶；这些材料的一者或多者的发泡组合物；和这些材料的两者或更多者的合金或共混物。套筒材料可选择成在约-20℃至约100℃的温度范围内具有约0.05和约0.8之间的动态力学热分析(DMTA)阻尼因数。套筒材料可选择成具有约20％和约60％之间的弹性，该弹性可根据ASTMD2632标准进行测量。套筒材料可选择成具有约10和约90之间的肖氏A硬度；约30和约60之间的肖氏A硬度；约30的肖氏A硬度；或约40和约90之间的肖氏D硬度。

可弹性变形套筒271具有孔口以用于接纳相应连接器29。孔口通常通过图8中的箭头281来指示。将可弹性变形套筒271提供于连接器29和刚性安装件275之间允许连接器29在刚性安装件275内移动(例如，旋转和平移)，同时刚性安装件保持大体未移动。因为刚性安装件275大体未移动，所以当连接器29在安装件275内移动时，形成于刚性安装件275和手掌之间的密封件未受损。

在图7的实例中，刚性套筒276放置于连接器29和可弹性变形套筒271之间。刚性套筒276可具有形成于其上的特征以协助连接器29的安装和连接器29响应于力的移动控制。该实例的刚性套筒276包括突出部285，突出部285从刚性套筒276向外突出朝向刚性安装件275。可弹性变形套筒271可具有对应孔口(图9中标记为286)以用于突出部285穿过。突出部285提供了枢轴288以用于连接器29的旋转。刚性安装件275的内表面和突出部285彼此接近，并且当在枢轴288处的旋转条件下彼此接触时形成轴承表面。在中性位置，突出部285和刚性安装件之间可存在小间隙，这可在所施加力的条件下允许连接器29的一定侧向平移。在其它实例中，一个或多个突出部可从刚性安装件275的内表面向内突出朝向刚性套筒以形成枢轴288。可提供各种数量的互补轴承表面以充当枢轴。

刚性套筒276可附接至分别处于连接器29的前部和后部处的保持器环211和278。连接器29还可附接至保持器环211，指关节21可附接至保持器环211。刚性安装件275可保持于保持器环278和刚性套筒276的前部处的凸缘274之间。因此，刚性套筒276可将连接器29安装至刚性安装件275，并且可将指关节21安装至连接器29。

可弹性变形套筒271的弹性凸缘272放置于刚性套筒276的凸缘274和刚性安装件275的前部之间。密封环279放置于保持器环278和刚性安装件275的背部之间。密封环279可提供主密封件，该主密封件防止水或其它液体经由手指安装件27进入手部的内部。在一个实例中，密封环279包覆模制于保持器环278上，但在其它实例中，其可提供为独立元件。密封环279配置成将密封件287提供于刚性安装件275和连接器29之间。在该实例中，密封件287处于刚性安装件275和刚性套筒276之间。密封件287可位于枢轴288附近。因为密封件287处于枢轴288附近，所以连接器29(或刚性套筒276)相对于刚性安装件275的移动(由于连接器的枢转)在密封件287处为低的。这意味着，密封环279无需适应密封元件之间的间距的大变化，从而改善该点处的密封可靠性。自动化手部的密封和顺应性功能为分开的，其中顺应性由可弹性变形套筒271来提供并且密封由密封环279来提供。这可允许顺应性安装特征关于顺应性进行优化而不损害由密封特征所提供的密封件的可靠性，反之亦然。

图7还示出了PCB安装件294，PCB安装件294在该实例中通过保持器环278连接至连接器29。图7还示出了示例性连接器29的电机295，以及电机编码器296、电机变速器298和电机输出转轴297。通常，编码器296、变速器298和输出转轴297将与电机295一起以单个单元来提供。

图8单独地示出了安装件27。每个刚性套筒(图7中标记为276)的凸缘274示为处于安装件27的前部，其中可弹性变形套筒(图7中标记为271)的弹性凸缘272保持于凸缘274和刚性安装件275之间。在安装件27的背部，密封环279示为保持于保持器环278和刚性安装件275之间。穿过可弹性变形套筒的孔口通过箭头281来指示。

图9示出了用于四个连接器的示例性安装件27，其中分解了一个连接器的安装布置。该图示出了用于一个连接器(在该实例中，食指的连接器)的刚性套筒276、可弹性变形套筒271、密封环279和保持器环278。

如图9所示，可存在刚性套筒276的数个突出部285和可弹性变形套筒中的对应数量的孔口286。在该实例中，存在四个突出部285，它们绕着刚性套筒276的周边均匀地隔开，但一者由刚性套筒276的本体遮挡。

扭锁特征289a和289b分别提供于刚性套筒276和保持器环278上。在该实例中，刚性套筒276具有复杂凹槽289a，保持器环278的内侧上的突片289b配合至复杂凹槽289a。在该实例中，密封环279模制于保持器环278上。为组装连接器安装布置，刚性套筒276插入可弹性变形套筒271中，可弹性变形套筒271自身插入至刚性安装件275的孔口(图10中标记为282)中。然后，保持器环278扭锁至刚性套筒276。

在其它实例中，刚性套筒276可省略，并且上文所描述的刚性套筒276的一个或多个特征可替代地提供于连接器自身的外部上。

图10单独地示出了刚性安装件275。刚性安装件275具有孔口282以用于接纳连接器和可弹性变形套筒。向内突出朝向连接器的突出部283处于孔口282内。这些突出部在组装期间塞入可弹性变形套筒中的凹痕268(图9所示)中。这些突出部充当旋转约束件以限制连接器绕着其纵向轴线的旋转，但部分旋转通过可弹性变形套筒的弹性变形来允许。

孔口282的尺寸可设计成设定关于连接器的最大侧向旋转(即，在手掌的平面中和在正交于手掌平面的平面中)的限制条件。孔口282在给定方向上越宽，尤其在其端部(远离枢轴)，最大旋转越大。不同方向上的最大旋转可通过设定不同方向上的宽度(即，通过将孔口的横截面制成非圆形的)来单独地设定。这允许在一个方向上的最大连接器旋转(例如，对应于指部的伸展)不同于在另一方向上的旋转(例如，对应于在屈曲-延伸方向上的旋转)。

在一个另选实例(附图未示出)中，阻隔件可提供于连接器的一部分周围，该部分未处于安装件内。例如，刚性环可提供于连接器的近侧部分周围(即，安装件的向后方向)以限制连接器在该点的旋转。该刚性环的尺寸可设定成控制在每个方向上的旋转限制条件。

蜗杆轴承

蜗杆驱动件通常用于自动化手部中以确定手指移动。蜗杆可放置于手掌或手指中的驱动电机上。蜗杆可接合手掌和手指的另一者上的蜗杆轮。当利用蜗杆驱动件来使蜗杆轮旋转时，在蜗杆上生成轴向力。通常，轴承用于蜗杆的两侧上以抵抗该轴向力。这些轴承各自在一个方向上抵抗轴向力。为抵抗蜗杆上的巨大轴向力，轴承均需为十分大的。在自动化手部中，空间可为极其有限的，并且在蜗杆的每个端部处具有大轴承可妨碍紧凑手部的设计。特别地，可要求指关节为十分大的，以容纳蜗杆的远侧端部处的大轴承。此外，具有抵抗轴向力的两个不同轴承要求仔细控制两个轴承的轴向游隙的公差。可有利的是提供一种蜗杆驱动件，该蜗杆驱动件未要求两个独立轴承以沿着蜗杆的纵向轴线在两个方向上抵抗轴向力。

图11和图12示出了包括连接器29和指关节21的致动器组件。连接器29通过保持器环211连接至指关节21。在该实例中，组件连接至自动化手部的指部，但其还可与拇指一起使用。

图12为沿着图11的线B-B的剖视图。指关节21结合保持器环211用作用于蜗杆291和蜗杆轮214的齿轮外壳。蜗杆291由轴承212来支撑。当蜗杆291通过连接器29的电机295来旋转时，轴承212设计成能够在两个轴向方向上(即，图12所示的左至右或右至左取向)抵抗蜗杆291上的轴向力。轴承212可选择为充分大的，以在自动化手部的操作期间抵抗预期遭遇的力，而无需第二轴承来协助抵抗轴向力。一般来讲，轴承越大，其可抵抗的轴向负荷越大。轴承212可为深槽球轴承，该深槽球轴承特别良好地适合于处理轴向力。

消除对于抵抗轴向力的第二轴承的需求可减小蜗杆驱动件的尺寸，从而允许更紧凑手部设计。特别地，齿轮外壳(在该实例中，指关节21所提供)的尺寸可减小。在图2的实例中，抵抗轴向力的轴承212处于电机295和蜗杆291之间。这允许蜗杆291的另一(远侧)端部处的蜗杆驱动件的尺寸减小。在该实例中，第二轴承213用于蜗杆291的远侧端部处。该轴承213可为小的，因为其无需抵抗轴向力。在该实例中，轴承213大体仅抵抗径向力，这无需轴承213为大的。第二轴承213可小于轴承212。第二轴承213可具有约为轴承212的直径的三分之二或更小的直径，例如，约为轴承212的直径的一半。

可防止蜗杆291相对于轴承212轴向地移动。蜗杆291上的轴向力可传输至轴承212。在该实例中，凸缘(图13中示为284a和284b)固定至蜗杆291或形成于蜗杆291上。凸缘284a和284b位于轴承212的每侧上，以将轴承212捕获并保持于蜗杆上的凸缘之间。在一些实例中，凸缘284a和284b的一者或两者可焊接至蜗杆(例如，通过激光焊接)。在图13的实例中，凸缘284a一体地形成于蜗杆291上，并且凸缘284b焊接至蜗杆291。在该实例中，凸缘284a和284b固定至紧密接触轴承的内滚道圈217的蜗杆291。轴承212的外滚道圈216可保持于指关节21和保持器环211之间。

第二轴承213可相对于蜗杆291轴向地自由移动。在该实例中，第二轴承213安装于轴承转轴299上，但沿着转轴299轴向地自由滑动。轴承转轴299可例如通过按压配合固定至蜗杆291。这使第二轴承213与轴向力隔离，使得第二轴承213大体未向这些轴向力提供阻力。

电机295可提供于自动化手部的手掌或手指中。在示例性自动化手部中，电机295处于手掌中。在该布置中，蜗杆轮214将连接至手指以驱动该手指的旋转。手指可具有两个节段(例如，近侧和远侧指骨)，这两个节段通过铰接关节彼此连接。在图12的实例中，指关节21包括用于连杆的链接臂的安装件218，该连杆连接至手指的远侧指骨。这允许近侧指骨在指关节处的旋转以驱动远侧指骨在其铰接连接部处至近侧指骨的旋转。

图13示出了彼此分开的蜗杆驱动件的部件。这些部件包括蜗杆291、轴承212和213、凸缘284a和284b，以及轴承转轴299。在此，可看出较大轴承212和较小轴承213之间的尺寸差异。当组装时，轴承213放置于轴承转轴299上并且可固定至其，其中转轴299在蜗杆291内为可滑动的。在另选布置中，轴承转轴299可固定至蜗杆291或电机输出转轴297或与之合并，其中轴承213在轴承转轴299上为可滑动的。

图14示出了手指的驱动件，该驱动件包括蜗杆驱动件和手指驱动组件215。电机295驱动蜗杆291，蜗杆291继而驱动蜗杆轮214。蜗杆轮214经由离合器组件驱动输出轮226a和226b的旋转，该离合器组件由螺纹环225、驱动转轴222、离合器芯毂221、离合器芯滑块228和盘簧223组成。离合器组件利用螺钉227a和227b固定至手指。输出轴衬224a和224b也提供于手指驱动组件215的任一侧处。离合器组件可将旋转从蜗杆轮214转移至输出轮226a,226b，同时当它们之间的扭矩高于阈值时允许它们之间的滑离。这可有助于保护致动器组件的部件(诸如外壳、轴承、齿轮和齿轮齿)免于高负荷。

触摸屏兼容性

触摸屏装置在现代社会中无处不在，然而，这些装置通常依赖于自然人身体的电气性质来检测触摸。在用户的自动化手部不具有近似自然人手部或身体的相关电气性质的特殊布置的情况下，自动化手部的用户可无法操作这些触摸屏。例如，电容式触摸屏可通过人体充当对地面的寄生电容的效果而检测触摸。自动化手部可无法向地面提供充分寄生电容来记录这些触摸屏上的触摸。

一些假肢已尝试通过提供自动化手部的指尖和用户身体指尖的导电连接而解决操作电容式触摸屏的问题。考虑到将装配的不同类型的残肢和部分手部，这可难以实现。这些设计还可要求在制造时并入专用导电线材等，从而使它们不适合于改装应用。这些设计还可存在相关于静电放电的安全问题。自动化手部通常避免这些设计。

一些自动化手部在指部的末端提供了导电物质，诸如油漆、胶水等。这可经由复杂电气路径提供了从末端至电气部件(诸如手部中的电机)的导电路径，该复杂电气路径可包括将导电物质电气地连接至电气部件的终端的专用线材。这些导电物质可为较硬的，意味着它们可仅在极小接触区域上接触屏幕。这意味着触摸无法进行可靠地识别，特别是当手指在屏幕上的角度非最佳时。它们还可要求导电物质至电机终端之间的电气连接，以便它们工作。

一些自动化手部提供了指部上的导电涂层或末端，该指部未电气地连接至其它指部部件。在这些设计中，导电涂层或末端自身旨在模仿自然人身体的电气性质。在无至手部的任何其它导电构件的连接的情况下，可难以提供充分寄生电容来可靠地记录电容式触摸屏上的触摸。

图15至图17示出了设计成与触摸屏进行交互的示例性手指。在该实例中，手指为指部3。在其它实例中，类似布置可与拇指一起使用。图15至图17的触摸屏兼容手指可避免对于至用户身体的连接的需求，可避免对于穿过手部的复杂导电路径的需求，可避免对于连接至电气部件(诸如电机)的需求，可适合于改装至现有非触摸屏兼容的手指，可避免对于施加导电涂层、胶水等的需求，和可通过触摸屏来可靠地检测。

指部3包括近侧指骨本体301和远侧指骨本体302，近侧指骨本体301包括件301a和301b。近侧指骨本体301可容纳近侧指骨31的其它部件。近侧指骨本体301可经由手指驱动组件215连接至指关节21。近侧指骨本体301具有带齿插口308a和308b，带齿插口308a和308b的齿状物接合驱动组件215的输出轮226a和226b的齿状物(图14所示)。手指驱动组件215驱动手指3的近侧指骨31在延伸-屈曲方向上的旋转。链接臂306可连接于指关节21和远侧指骨本体302之间，以在近侧指骨31的旋转时引起远侧指骨32的旋转，如图17所示。在该实例中，链接臂306在安装件218处连接至指关节21，并且在安装件307处连接至远侧指骨32。在这种构造中，链接臂306充当在33,34,218和307处具有接头的四杆连杆的一个链接件。其它链接件可通过近侧指骨本体301(关节33和34之间)、指关节21(关节33和218之间)和远侧指骨本体(关节34和307之间)来提供。

指部3还包括附接件35a,304和305。附接件35a,304和305可配置成在远侧指骨32处附接至指部3。附接件35a,304和305的一者或多者可为导电的，并且可提供从指部3的外部至手部内的导电构件的导电路径。在图15至图17的实例中，附接件35a为手指衬垫。手指衬垫可提供于手指(指部或拇指)的末端处，可改善手指抓持物体的能力，并且可提供较软表面以免损伤物体。手指衬垫35a可由聚合物制成，例如，硅酮。手指衬垫35a可在其中具有导电添加剂以使手指衬垫35a(其可以其它方式为非导电的)为导电的。导电添加剂可包括碳或可为碳，诸如炭黑、石墨、石墨烯或碳纳米管。碳纳米管可为特别可用的，因为它们往往未对诸如触摸屏的表面留下标记。碳纳米管可为单壁碳纳米管(SWCNT)。碳纳米管可占据手指衬垫的约0.1重量％和约1重量％之间，或手指衬垫的约0.1重量％和约0.4重量％之间，或手指衬垫的约0.3重量％。在一个实例中，碳纳米管可以添加剂来提供，该添加剂为10％重量％的SWCNT和90重量％的硅酮。手指衬垫可为1重量％和4重量％之间的添加剂。手指衬垫的剩余部分(99重量％和96重量％之间)可为硅酮。

在该实例中，附接件304为保持器夹具，该保持器夹具连接至手指衬垫35a或与之一体，并且可插入至远侧指骨本体302以将手指衬垫35a保持于远侧指骨32上。在该实例中，手指衬垫35a模制于附接件304上。保持器夹具可夹持至远侧指骨本体302。保持器夹具304可为导电的或非导电的。在图15至图17的实例中，保持器夹具304无需为导电的。在一些实例中，保持器夹具304由聚合物制成，例如塑料。

附接件可包括链接件，该链接件提供了导电附接件和手部内的导电构件之间的链接，该导电附接件处于手指的外部(诸如，衬垫35a)。在图15至图17的实例中，附接件305为此类链接件。附接件305可为弹簧，该弹簧在一个实例中由金属制成。当附接件安装于指部3中以维持与衬垫35a的流电连接时，弹簧305可按压成接触衬垫35a。弹簧305还可偏置成接触手部的导电构件。手部的导电构件可位于指部内。弹簧305可偏置成接触手部的导电构件，例如，链接臂306。弹簧305在远侧指骨本体302中保持接触导电衬垫35a和导电构件两者，从而提供从指部3的外部至导电构件的导电路径。

在图15至图17所示实例的另选实例中，手指的末端可用作导电附接件，并且可接触自动化手部中的导电构件。该末端可具有导电添加剂，例如上文参考衬垫35a所列出的导电碳添加剂的一者。在一个实例中，远侧指骨32可为导电的，以提供导电附接件。远侧指骨本体302可由导电材料制成，诸如导电聚合物，例如导电塑料。在一些实例中，导电聚合物或塑料可具有嵌入其中的碳纳米管。在利用或未利用一个或多个额外导电插入件的情况下，远侧指骨可以改装操作附接至手指的其余部分以使先前非触摸屏兼容手部触摸屏为兼容的。导电构件可机械地连接至导电远侧指骨，该导电远侧指骨可避免对于两者之间的额外导电附接件(诸如链接件305)的需求。在一个实例中，安装件307处的导电连接部可提供于远侧指骨32和链接臂306之间。

在一些实例中，手指可通过将一个或多个导电附接件改装至手指(该手指与触摸屏不兼容)的工艺而与触摸屏兼容。在这些实例中，可有利的是将导电附接件放置成接触自动化手部的现有构件。与触摸屏不兼容的自动化手部可仍然具有其内的构件，这些构件结合导电附接件一起模拟触摸屏上的人触摸的效果。例如，自动化手部可具有其内的金属构件，这些金属构件可将充分电容负荷添加于电容式触摸屏上以记录触摸。利用自动化手部的现有导电构件可避免将特殊导电构件(诸如专用导体线材或突出)添加于手部内的需求。手部内的导电构件可为手部的结构构件。利用手部的结构构件可避免将手指的外部处的导电构件电气地连接至电气部件(诸如电机)的需求。在图15至图17的实例中，形成导电路径的一部分的导电构件为链接臂306。链接臂306可由金属制成，例如铝或钢。

导电路径可与手部的电气部件绝缘。例如，导电路径可与手指的致动器(诸如电机)的外壳绝缘。导电路径可与致动器的终端绝缘。该绝缘可通过大体非导电材料或涂层的方式或通过一个或多个气隙的方式。导电路径可通过非导电插口与用户的身体绝缘，该非导电插口用于将自动化手部附接至用户的肢体。在一个实例中，导电路径终止于导电构件，例如链接臂306。在其它实例中，导电构件可连接至另一导电构件以延伸导电路径。其它导电构件也可为手部的结构构件。例如，链接臂306可与指关节21导电接触。指关节21可由金属制成，例如铝。

导电构件可选择或设计成使得，结合一个或多个导电附接件，其对于通过触摸屏所测量的性质具有待检测的充分影响。这可取决于当指部3(或其它手指)触摸该触摸屏时所引入的寄生电容。例如，指部3可设计成使得导电附接件和导电构件对于通过电容式触摸屏所测量的电容的影响处于指示人触摸的范围内。在其它实例中，指部3可设计成使得对于施加至触摸屏表面的一个或多个检测电流的影响处于指示人触摸的范围内。已发现，触摸屏对于导电路径的材料变化可为十分敏感的。

指部3(或其它手指)可设计用于与各种类型的触摸屏一起使用，包括电容式触摸屏。电容式触摸屏包括表面电容或投射电容类别。在投射电容式触摸屏种类中，存在相互电容式和自电容式触摸屏技术。

表面电容式触摸屏根据在不同位置(通常角部)施加至触摸屏的表面的检测电流变化中而检测触摸。如果具有充分寄生电容的构件触摸屏幕，那么检测电流将随着电荷流动至该构件而改变。指部3(或其它手指)可设计成贡献充分寄生电容来记录表面电容式触摸屏上的触摸。

自电容式触摸屏通过检测电极阵列和地面之间的电容变化而工作。当具有充分寄生电容的构件触摸屏幕时，触摸点附近的电机和地面之间的电容增加由于将构件的寄生电容与电极的寄生电容平行添加至地面而进行检测。指部3(或其它手指)可设计成贡献充分寄生电容以记录自电容式触摸屏上的触摸。

相互电容式触摸平通过检测电极阵列中的成对电极之间的电容变化而工作。当具有充分寄生电容的构件触摸屏幕时，一对电(在触摸点附近相交)极之间的电容减小由于构件将电荷从该电极对吸取至地面而进行检测。指部3(或其它手指)可设计成贡献充分寄生电容来记录相互电容式触摸屏上的触摸。

如上文所述及，触摸感应布置的设计可特别地适合于改装至现有手部以使其兼容触摸屏。示例性改装方法可涉及移除非兼容手部的一个或多个部分以留出导电附接件的空间的初步过程。参考图15至图17的示例性导电附接件35a和305，这可涉及移除现有手指衬垫。另选地，这可涉及移除远侧指骨32。

构造触摸屏兼容手部的方法包括将一个或多个导电构件附接至手指和将附接件放置成接触自动化手部的导电构件。导电构件可为上文所讨论的一个或多个导电构件，例如链接臂306；并且导电附接件可为上文所讨论的一个或多个导电附接件，例如，衬垫35a和弹簧305或导电远侧指骨。该方法可作为改装方法来执行，在这种情况下，可执行从非兼容手部移除多个部分的初步过程；或作为触摸屏兼容手部的初始制造的一部分来执行，在这种情况下，该初步过程无需执行。

在其中导电构件为链接臂306并且导电附接件为衬垫35a和弹簧305的实例中，该方法可包括将弹簧305插入至远侧指骨32中和将部分的弹簧放置成接触链接臂306。由于弹簧的弹性性质，其可针对链接臂306进行偏置。衬垫35a然后可附接至远侧指骨并且接触弹簧305。现提供了经由弹簧305从手指的外部处的衬垫35a至链接臂306的导电路径。

如上文所述及，除了配置用于与触摸屏一起使用的指部3的一者或多者之外或作为其替代形式，手部1的拇指4可配置用于与触摸屏一起使用。在这些实例中，拇指可提供有附接件，该附接件接触拇指4中的导电构件。一个实例参考图32至图38进行描述。

拇指的导电附接件可配置成附接至拇指的远侧端部，该远侧端部可为拇指的远侧指骨，该拇指具有多个指骨。附接件的一者或多者可为导电的，以提供从指部4的外部至手部内的导电构件的路径。

在图32至图38的实例中，拇指衬垫35b可为导电附接件。拇指衬垫35b可类似于图15至图17的拇指衬垫35a。特别地，指部衬垫35a的材料、材料性质、电气性质、成分和/或构造的描述还可适用于拇指衬垫35b。

拇指衬垫35b可附接至拇指末端本体421。拇指衬垫35b可延伸通过拇指末端本体421以接触拇指本体422。拇指本体422可由导电材料制成，例如导电聚合物或塑料。拇指本体422可由尼龙制成。拇指本体422可由聚合物或塑料与导电添加剂制成。导电添加剂可为碳。碳可为碳纳米管的形式。在另选实例中，拇指本体422可由金属制成，诸如铝。拇指本体422可接触齿轮外壳425，齿轮外壳425可由导电材料制成，诸如金属，例如铝。在该实例中，导电路径可由拇指衬垫35b、拇指本体422和齿轮外壳425来提供。

在上文的实例中，指部衬垫35a和拇指衬垫35b仅提供于手指的端部处，即，提供于每个指部3的远侧指骨32上和拇指指骨42上。在另行实例中，一个或多个额外指部衬垫可提供于指部3上的其它位置，例如，提供于近侧指骨31上。类似地，一个或多个额外拇指衬垫可提供于拇指4上的其它位置，例如，提供于拇指掌骨43和/或辅助支撑件45上。在另选实例中，指部衬垫可附接至指部的远侧指骨32和近侧指骨31两者，并且可跨越指间关节34。类似地，拇指衬垫可附接至拇指指骨42，以及拇指掌骨43和辅助支撑件45的一者或两者。

覆盖物

通过覆盖机械关节和提供更自然外观表面，自动化手部可利用覆盖物来改善美观。这些也可保护手部的关节和其它工件免于碎屑，并且保护异物免于捕获于该关节或其它工件中。覆盖物通常覆盖拇指关节和/或拇指掌骨。这些覆盖物可由具有风琴状结构的模制弹性体材料(例如，橡胶)制成，以允许关节的弯曲。然而，这些覆盖物看起来非自然的。另外，它们具有较高移动阻力和高弹性，该高弹性引起它们往往有力地复位至其中性形状。在未使用非向后驱动齿轮的情况下，这可难以保持拇指关节的位置。风琴结构中的波纹可具有捕获物品的倾向。模制弹性体覆盖物还为昂贵的，并且难以定制或重新设计，因为任何变化将需要整体覆盖物(其通常一体地模制)的模具的全面重新加工。

一些覆盖物可利用织造材料。织造材料对于从其中性状态的初始拉伸可为十分坚硬的和抗性的。织造材料还趋向于仅在一个方向上具有显著拉伸。一些织造材料的紧密编织物还可放置所捕集水或其它液体通过覆盖物排出。因为此类覆盖物周围难以防水，所以水可进入覆盖物之后并且无法排出。

一些织物覆盖物可无法良好地保持其形状，从而当未拉紧时导致覆盖物在其自身重量条件下的折叠或下垂。这可导致不自然外观和感觉，并且还可增加覆盖物捕获于某物中的可能性。

图18和图19示出了示例性覆盖物41，示例性覆盖物41可覆盖自动化手部的一部分。覆盖物41包括覆盖物本体411。本体411在使用时部分地覆盖自动化手部。

本体411可包括一个或多个区域。在图18和图19的实例中，本体411具有手掌区域412和拇指区域413，手掌区域412在使用时至少部分地覆盖自动化手部的手掌，拇指区域413在使用时至少部分地覆盖自动化手部的拇指，包括覆盖拇指和手掌之间的关节。覆盖物的区域的一者或多者可由织物材料制成。每个区域可由针织织物或织造织物制成，并且可由弹性线状物件针织或织造。在一个实例中，手掌区域412和拇指区域413由针织材料制成。针织材料可以罗纹针法进行针织，诸如全针罗纹针法、泽西针法，或其它合适类型或针法或针法组合。针织材料的优点在于，对于小拉伸量，其初始地具有地拉伸阻力，但对较大拉伸量，阻力未较高的。这可允许覆盖物41较容易地拉伸通过拇指的大部分或全部的运动范围，而不有力地迫使拇指向后朝向中性位置并加载拇指致动器。可可避免对于拇指中的非向后驱动齿轮的需求。拉伸阻力对于较高拉伸量可急剧地增加。这可有助于防止覆盖物41过度拉伸和膨胀。

覆盖物本体411的织物材料可制备成允许水仅由于重力而流动通过该材料。这允许可进入覆盖物41之后的任何水从自动化手部自然地排出。这可通过利用织物中的粗糙针织物或编织物来实现。

覆盖物本体411的不同区域可具有彼此不同的性质。例如，它们可具有不同粗糙度、不同织物构造(例如，针织或织造)、不同拉伸特性、不同针织/编织轴线，或不同线状物类型。例如，拇指区域413可由相比于手掌区域412的较小拉伸性织物制成。手掌区域412的织物可具有相比于拇指区域413的织物的更密集(即，较低粗糙)针法。在一个实例中，拇指区域414进行针织。在另一个实例中，拇指区域由针织材料制成，并且手掌区域412由织造材料制成。

在一些实例中，覆盖物本体411可由聚酯纤维、聚乙烯纤维(诸如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维)、玻璃纤维、尼龙纤维、氨纶纤维或其组合来制成。在一些实例中，拇指区域413由聚酯纤维、UHMWPE纤维和玻璃纤维的组合来制成，并且手掌区域412由尼龙纤维和氨纶纤维的组合来制成。在其它实例中，拇指区域413和手掌区域均由聚酯纤维制成。

图18和图19中的覆盖物41包括接缝417a,417b和417c。在该实例中，覆盖物41可从在接缝417a和417b处结合在一起的织物的平坦面板进行组装。接缝417a-417c可利用胶带来形成。该胶带可由热塑性聚氨酯膜制成。另选地或此外，接缝417a-417c可进行缝合、针织和/或胶粘。在其它实例中，覆盖物可在3D针织工艺中进行一体式针织。

覆盖物41的织物可以不同方向上的不同拉伸特性进行设计。这可有助于维持其形状，该形状近似于自然人手部的部分，该部分对应于覆盖物所覆盖的自动化手部的部分。在每个方向上选择适当拉伸水平可有助于防止手部的部分下垂或折叠和呈现波纹表面，从而允许覆盖物的表面在拇指移动的情况下保持平滑。

覆盖物41可在覆盖物本体411上具有额外支柱以有助于维持覆盖物41的形状。该额外支柱可针对在由于重力在其自身重量条件下的下垂、折叠或以其它方式塌缩而支撑覆盖物。支柱可由支架件制成，该支架件相比于本体的织物为更刚想的。支架件可环绕覆盖物本体411的一部分以在本体411的边缘处或从该边缘向内形成结构环箍。支柱可由聚合物(诸如塑料)制成。在一些实例中，支柱可由模制塑料件制成。这些模制塑料件在414,415和416处示出于图18和图19的实例中。在该实例中，支架414提供于联接至手掌的覆盖物41的边缘处。在该实例中，支架41还充当手部联接件，覆盖物41在该手部联接件处可联接至手部的手掌。通过夹置于自动化手部的壳体件之间，例如夹置于手掌覆盖物28和护板25(图3所示)之间，手部联接件/支架414可联接至手部。支架415还充当拇指联接件，拇指区域413在该拇指联接件处可联接至自动化手部的拇指。

支架件可以各种方式附接至覆盖物本体411，例如，它们可绑系和/或模制于覆盖物本体411上。在一个实例中，覆盖物(其联接至手掌)的边缘处的支架414(任选地包括件414a,414b,414c,414d)可绑系至覆盖物本体。在一个实例中，支架415和/或416可包覆模制于覆盖物本体411上。具体地，支架415可包覆模制于拇指区域413的远侧边缘处的织物上，并且支架416可包覆模制于手掌区域412的近侧边缘处的织物上。

覆盖物41可覆盖腕部关节，该腕部关节将自动化手部连接至臂联接件。在图18和图19的实例中，手掌区域412可在腕部关节上向下延伸以联接至腕部。在这种情况下，支架416还充当腕部联接件，并且保持于环绕腕部的凹槽(图24中标记为59)中。

在一些实例中，覆盖物41可在指部和手掌之间的指关节和铰接关节上延伸。在一些实例中，覆盖物可向后延伸超出腕部以覆盖腕部至用户前臂的连接部。在其它实例中，相比于图18和图19的实例，覆盖物41可覆盖较少的手掌和拇指，例如覆盖手掌和拇指之间的关节以及少量其它位置。

如上文所述及，支架414,415,416可环绕覆盖物本体411的多个部分以形成环箍。环箍可为连续的或断裂的。在一个实例中，手部联接件/支架414断裂成多个件。当附接或移除覆盖物41时，这可有助于在手部上牵拉覆盖物41。如图18最佳所示，该实例中的手部联接件/支架414断裂成四个件414a,414b,414c和414d。

覆盖物414还可具有增强节段，这些增强节段定位成位于手部的突出部或用户输入特征上，包括位于腕部释放按钮等上。覆盖物41还可在这些位置具有视觉指示器，诸如不同颜色的图斑或符号。

腕部

一些自动化手部具有永久地或半永久地附接至手部的手掌的腕部部件。当手部需进行移除时(例如，维修)，这可要求用户移除整个假体。

自动化手部的一些腕部具有弹簧，这些弹簧绕着腕部关节放置以用于使该关节复位至中性角度。由于弹簧在腕部关节外侧的放置，这些腕部可为十分笨重的。基于弹簧的腕部关节也可难以组装，因为它们需要在组装期间对弹簧进行预加载(即，压缩)。由于金属弹簧的增加重量，这些设计还可为十分沉重的。其它腕部可利用弹性体来使关节复位至中性角度。利用弹性体的当前设计可仅在中性角度附近提供微弱复位力，该微弱复位力可防止腕部完全地复位至中性位置并且可在腕部上的无负荷或低负荷的条件下使腕部过于松散或“软弱”。

利用穿过腕部的线缆，一些自动化手部连接至电气部件，诸如用户臂部上的电池。这可难以连接和断连。一些自动化手部具有腕部和手部之间的插头型电气连接器。在这些设计中，除了使用以将手部从腕部脱离所需的机械释放之外，转移电气释放机构可需进行操作以释放电气连接器。

自动化手部的一些腕部可针对绕着屈曲-延伸轴线的旋转进行选择性地锁定。这些腕部可具有手部自身上的锁定特征，以及位于手部的区域中的锁定按钮。一些锁定按钮等可难以操作，尤其是在锁定元件未完美地对准的情况下。

一些腕部可直接地旋拧或栓接至手部。这可需要手部内的空间以专用于螺钉或螺栓孔。

图20示出了连接至自动化手部的手掌底座26的腕部5。在该实例中，腕部5与图1至图3所示的腕部5’不同之处在于，其为非快速断连腕部。通过省略腕部5的快速断连特征，腕部5的总体长度可减小。

腕部5包括第一联接件以用于联接至用户的臂部，和第二联接件以用于联接至自动化手部，其中腕部关节处于这些联接件之间。在该实例中，第一联接件为插口联接件51，插口联接件51联接至用户的剩余臂部分上的臂插口。插口联接件51连接至关节本体52，关节本体52连同手部联接件53一起形成腕部关节。在该实例中，腕部关节铰接，使得手部联接件53可在该关节处在屈曲-延伸方向上旋转。在该实例中，关节本体52可旋转地连接至插口联接件51，从而允许关节本体52绕着臂插口的纵向轴线旋转，即，用于手部的前屈和后仰。腕部5可通过扭锁55针对腕部关节处的屈曲和延伸进行选择性地锁定。

图20还示出了线缆54a，线缆54a可将自动化手部电气地连接至臂插口中的电气部件，诸如一个或多个电池。线缆54a可连接至插口线缆54b，插口线缆54b延伸自臂插口。线缆54终止于电气连接器56，电气连接器56可连接至自动化手部中的对应连接器(未示出)。当腕部5机械地联接至自动化手部和从其脱离时，电气连接器56设计成电气地连接至自动化手部上的对应连接器和从其断连。这可简化附接和拆卸自动化手部的过程，并且可确保维持电气连接，同时手部附接至腕部5。

在图21和图22中，手掌底座26已与腕部5分开，从而示出了电气和机械布置以用于电气地和机械地连接腕部5和手部(在该实例中，通过底座26的方式)。

在图21和图22的实例中，腕部侧上的电气连接器56具有电气终端561，电气终端561偏置朝向手部上的互补终端(未示出)。电气终端561可为弹簧加载的，以在腕部5和手部合在一起时自然地按压手部上的终端。在一个实例中，终端561为弹簧针。互补终端可为衬垫，例如平坦或凹面衬垫。在一个另选实例中，偏置电气终端的一者或多者提供于自动化手部上，其中互补终端处于电气连接器56上。

摩擦配合特征也可提供于自动化手部的一部分和电气连接器56的每一者上，腕部联接至该自动化手部(在该实例中，在手掌底座26上)。在图21和图22的实例中，突出部572形成于电气连接器56上，电气连接器56配合至形成于手掌底座26中的孔口(图23中标记为265)中。

当腕部5机械地联接至手部时，支架563提供于腕部5上以承受于电气连接器56的背部上，并且将其支撑于手部的电气连接器上的适当位置。这可防止当腕部5和手部机械地联接时腕部和手部之间的电气联接件断裂。

腕部和手部之间的机械联接件利用夹持布置。在图21和图22的实例中，腕部5机械地联接至手部的手掌底座26，但腕部5可与手部一起使用，该手部具有不同结构并且经由不同结构构件联接至腕部。夹持布置包括联接舌状物261和联接夹具57，联接夹具57夹持至联接舌状物261。在该实例中，联接舌状物261处于手部上并且联接夹具57处于腕部上，但这种布置可逆转。联接舌状物261从较窄近侧部分至少部分地拓宽至较宽远侧部分。

联接夹具57的侧表面可放置成接触联接舌状物上的互补表面，以限制联接舌状物261和联接夹具57之间的侧向移动。联接夹具57可紧密地配合于联接舌状物261的一个或多个凹坑262和263内，其中凹坑的侧部提供了限制移动的互补表面。凹坑262和263可具有其内的肋部，这些肋部紧密地配合于狭槽571内；狭槽571形成于联接夹具中，还提供了限制侧向移动的互补表面。凹坑262和263的向外面向侧接合夹具57的向内面向侧。当夹持在一起时，这些侧部提供了联接夹具57和联接舌状物261之间的接触界面。该界面相对于腕部-手部纵向轴线成斜角，并且当联接夹具57紧固至联接舌状物261时引起腕部5和手掌底座26牵拉在一起。

联接夹具57可包括夹具板573。夹具板573相对于夹具57的其余部分可移动以进行紧固和松开。夹具板573可具有穿过其的螺钉，这些螺钉可进行紧固和松开以紧固和松开夹具板573，并且因此紧固和松开联接舌状物261上的联接夹具57。

图22中还示出了腕部5上的线缆牵索564，线缆牵索564有助于在手部至腕部5的附接期间和之后将线缆保持于适当位置。

图23示出了手掌底座26的基部，腕部在图21和图22的实例中联接至手掌底座26。孔口264将允许电气连接器56的终端561接近自动化手部内的互补终端(未示出)。孔口265为摩擦配合特征，该摩擦配合特征接纳电气连接器56的突出部562。孔口266用于拇指安装件，该拇指安装件将自动化手部的拇指安装至手掌底座。

图24示出了腕部5，其中插口联接件51和线缆54a与关节本体52和手部联接件53分开。如该图可看出，关节本体52具有端口523以用于线缆54a穿过。关节本体52还具有容纳偏置棘爪构件的棘爪构件外壳522，该偏置棘爪构件接合插口联接构件中的凹陷部512。旋转止动件521也提供于关节本体52上以接合插口联接件51的旋转止动件511来限制腕部在前屈-后仰方向上的旋转。

图25示出了关节本体52和手部联接件53，关节本体52和手部联接件53一起形成腕部关节。在其它实例中，关节本体52可连接至中间本体，该中间本体处于关节本体52和手部联接件之间以形成腕部关节。

在图25的实例中，腕部关节在屈曲-延伸方向上为可旋转的。还示出了腕部锁55，腕部锁55可操作以选择性地锁定腕部关节来限制屈曲和延伸。

如图26所示，关节本体52具有刚性安装柱529，手部联接件53可旋转地安装至刚性安装柱529。安装柱529具有延伸通过其的孔口524。安装柱529限定围绕孔口524的刚性套筒。套筒和因此孔口524为非圆形的。刚性轴(图29中示为531)可延伸通过孔口524。非圆形孔口的横截面可为大致多边形。在一个实例中，非圆形孔口为大致方形。刚性轴可在横截面上具有与孔口524相同的大致形状，例如，其也可为方形。在中性取向上，可存在孔口524和轴之间的角度偏移，使得该轴的角部位于孔口524的侧部中点处。

可弹性变形件525位于孔口524中，并且处于套筒和刚性轴之间。当刚性轴在孔口内旋转时，可弹性变形件525变形。由于其弹性，它们作用于迫使刚性轴复位朝向其中轴上的力均衡的中性取向。可弹性变形件525可由弹性体或合适聚合物制成。例如，可弹性变形件525可由硅酮或橡胶制成。可弹性变形件525可位于孔口524的角部，并且形状可设定成在中性轴取向上配合于刚性套筒和刚性轴之间的空间内。

图26还示出了用于锁定机构的锁基部526。锁基部526包括凹陷部527。如还将参考图28至图30所详细描述，凹陷部527可接纳锁定机构的锁定板。凹陷部可径向地布置于腕部关节的旋转轴线周围。锁定板534可移动朝向和远离腕部关节的旋转轴线以锁定和解锁腕部。

图27从上方示出了腕部关节。腕部关节的屈曲-延伸旋转轴线以58来指示。图28为沿着线D-D所截取的剖视图。

在图28中，刚性轴531示为处于由安装柱529所提供的刚性套筒内。可弹性变形件525示为处于刚性套筒和刚性轴531之间。腕部关节示为处于中性取向，可弹性变形件作用于使腕部关节复位至该中性取向。

在图28的实例中，刚性轴531具有至少一个非平面表面532。已发现，腕部关节精确地复位至中性取向的倾向可通过设定刚性轴531的表面的形状进行控制。在该实例中，非平面表面532为凹面的。在与中性取向的小偏差的情况下，凹面表面已发现将良好复位扭矩提供朝向中性取向。它们还可使腕部关节精确地复位至中性取向。在该实例中，方形刚性轴531的所有四个表面为凹面的。在一些实例中，除了或替代非平面表面532，还可使用平面表面。

还示出了形成锁定机构的一部分的锁杆535。在该实例中，锁杆535穿过刚性轴531并且沿着腕部关节旋转轴线58延伸。腕部锁55可通过沿着轴线58推动按钮533a和533b进行操作。这可使腕部锁55的操作相比于将腕部锁放置于另一位置(诸如放置于手部联接件53上或手部自身上)对于用户为更容易的，因为在这些情况下，当腕部旋转时，腕部锁致动器(例如，按钮等)将移动，而非始终保持于一个位置。对于用户还可特别直观的是通过沿着腕部关节旋转轴线58推动按钮533a,533b而锁定腕部关节的旋转。

锁定机构还包括锁定构件，该锁定构件接合锁基部526。在该实例中，锁定构件为锁定板534。锁定板534示为插入至凹陷部的一者中，在这种情况下，该凹陷部对应于中性位置。

另选腕部关节示出于图39中。在该实例中，可弹性变形件525’的横截面在中性状态下可为大致圆形。非圆形轴531’的横截面可大致为圆形形状，例外的是用于接纳可弹性变形件525’的凹陷部532’。特别地，轴531’的周边可包括凹陷部之间的部分圆弧541’a。凹陷部532’可为部分圆形的，例如大致或一定程度上小于半圆形。另选地，凹陷部532’可为平面的。刚性套筒中的非圆形孔口(其由安装柱529’所限定)可大致为圆形形状，例外的是可弹性变形件525’所位于其中的凹陷部524’b。部分圆弧524’a可提供于凹陷部524’b之间。

凹陷部532’和524’b为凹入的，即它们对应于刚性轴531’和刚性套筒中的孔口的周边部分，这些周边部分从相应部分圆弧搁置其上的假想圆形凹入。换句话讲，刚性轴531’的凹陷部532’形成于刚性轴531’的部分圆弧531’a搁置其上的假想圆形的周边内。刚性套筒中的孔口的凹陷部524’b形成于孔口的部分圆弧524’a搁置其上的假想圆形的周边之外。

凹陷部524’b可为部分圆形的，例如大致或一定程度上小于半圆形。如图39所示，可弹性变形件525’的每一者可保持于轴541’的相应凹陷部532’,524’b和刚性套筒之间。可弹性变形件525,525’可放置于绕着腕部关节的旋转轴线的多个角度位置处。可弹性变形件可绕着旋转轴线大致均匀地隔开。在图26至图29和图39的实例的每一者中，存在四个可弹性变形件525,525’，它们绕着旋转轴线等同地隔开。在另行实例中，可存在多于或少于四个可弹性变形件。例如，可存在一个、两个、三个或四个以上的可弹性变形件525,525’。

锁定机构更详细地示出于图29和图30中。在图29中，关节本体52已与手部联接件53和腕部锁55分开。手部联接件53已分解成外壳本体53a和53b和夹具板573。腕部锁55示为具有刚性轴531，并且包括锁定板534和载体536。

图30单独地示出了锁定机构。锁定按钮533a和533b附接至杆535。载体536附接至杆535。销轴537从载体536突出至锁定板534的凹陷部538中。弹簧539处于凹陷部538内。弹簧可为平坦弹簧。弹簧可为V形，并且可为有时已知为V弹簧的类型。锁定按钮533a和533b、杆536和载体536构成锁定致动器，该锁定致动器操作以锁定和解锁腕部。在该实例中，腕部通过用户手动地推动按钮533a,533b来锁定。在其它实例中，可提供动力致动器，诸如电气或电磁致动器。

杆535在其上具有凹陷部551。这些凹陷部551可接合棘爪外壳552中的棘爪构件。例如，棘爪外壳可包括弹簧和球棘爪，该球棘爪通过弹簧偏置朝向杆535。

为操作腕部锁，用户操作锁定致动器(例如通过按压按钮533b)以锁定腕部。销轴537将在凹陷部538内从右侧移动至左侧(在图30的取向上)。如果锁定板与锁基部526的凹陷部527对准，那么销轴537将越过弹簧539的倾斜表面，从而将其向下推动以将锁定板534向下推动至凹陷部527中。如果锁定板534未与凹陷部527对准，那么当销轴越过弹簧的倾斜表面时，其将压缩弹簧539。当腕部关节旋转使得锁定板534与锁基部526的凹陷部527对准时，弹簧将弹回至其正常形状并且将锁定板534驱动至凹陷部527中。

为解锁腕部，锁定致动器在相对方向上操作(例如，通过推动按钮533a)。销轴537越过凹陷部538的倾斜表面，并且将锁定板向上驱动离开锁基部526中的凹陷部527。

该机构可确保，锁定致动器易于致动(例如，按钮533a,533b易于推动)，甚至当锁定板534未与锁基部526的凹陷部527对准时。

图40示出了另选锁定机构的部件。在该实例中，锁定机构类似于图25至图30的一者，但具有不同弹簧。在图40中，外部弹簧539’提供针对板534’的外侧的偏置。这消除了对于凹陷部538’中的弹簧的需求。在该实例中，弹簧539’为弹簧线型。弹簧539’可为非螺旋弹簧。

图31示出了联接至手掌底座26的另选形式的腕部5’。该腕部5’还示出于图1至图3中。该腕部5’为快速断连腕部。通过挤压59a和59b，用户可将插口联接件51’从关节本体52’快速地脱离。腕部5’可在其它方面与腕部5相同。在一些实例中，腕部5’可提供有快速断连特征，如授予第五元素有限公司(5th Element Limited)的专利公布No.WO2021/177840A1所解释。

在另一个实例中，可提供另一另选腕部，其不具有腕部关节，该腕部关节允许腕部中的屈曲和延伸。这可节省腕部中的空间，从而得到较短腕部。由于腕部关节的省略，单个本体可用作手部联接件和关节本体，并且可旋转地连接至插口联接件。该腕部可在其它方面类似于腕部5。

拇指

一些自动化手部具有对应于自然人手部的指部和拇指的手指。拇指可在向前定位-向后定位方向上旋转以与指部一起相对和相向移动。当执行某些抓持时，可重要的是确保拇指准确地定位并且未在向前定位-向后定位方向上非期望地旋转。为此，一些自动化手部可包括拇指锁以用于防止这种旋转。当拇指已旋转至特定点(例如，旋转至与指部相对)时，一些拇指锁可针对在向前定位-向后定位方向上的旋转而锁定拇指。这些自动化手部限制于其中拇指可锁定的仅少量的不同位置。另外，拇指的锁定未响应于由拇指锁执行的功能，该拇指将需要锁定，例如执行抓持。其它手部可利用接合表面，该接合表面位于拇指的背部上和锁定构件上，该锁定构件位于拇指之后。当拇指向后推动治锁定构件上以使接合表面合在一起时，这些接合表面限制了拇指的旋转。可期望的是提供了一种自动化手部，该自动化手部不需要拇指之后的锁定构件。

一些自动化手部包括拇指，该拇指仅在拇指的基部处安装至手掌。当力施加至拇指时，在连接点处产生扭矩。连接点必须耐受这种扭矩自身并且抵消完整施加力。拇指越靠近地连接至手掌的基部，由拇指锁提供的杠杆臂越长，并且连接点处对于给定施加力的扭矩越大。可期望的是向拇指提供额外支撑，该额外支撑抵抗施加力的分量，可改善拇指的断裂阻力，并且可允许拇指连接部在手掌上相比于其它情况为较低的。使拇指连接点在手掌上向下移动更低可节省手掌中的空间。

一些自动化手部包括拇指，该拇指为大体非顺应性的，但附接至致动器，该致动器顺应性地安装于手掌中。可有利地是使拇指的顺应性与至手掌的安装分开。这可改善手掌的密封，改善拇指安装件的结构强度，并且减小手掌中对于拇指安装件所需的空间。

图32至图34示出了根据一个实例的拇指4。拇指4连接至手掌2并且形成自动化手部的一部分。为清晰起见，这些图仅示出了手指2的一部分。拇指4在连接部46处枢转地安装至手掌2。连接部46可在手掌上为十分低的，例如，在手掌2的基部202处或其附近。将拇指4安装至手掌2的基部202可节省手掌2中的空间。

图32还示出了拇指衬垫35b。如上文“触摸屏兼容性”章节所详细描述，拇指衬垫35b可为导电附接件，该导电附接件配置成使拇指与触摸屏兼容。

辅助支撑件45提供了拇指4至手掌2之间的额外结构连接。辅助支撑件45可有助于支撑拇指4，并且当将拇指4向后迫使时，有助于减小在拇指4的基部处的连接部46上的扭矩。

辅助支撑件45沿着拇指4从中间位置延伸至手掌2上的连接点201。拇指上的中间位置放置于拇指4的端部之间，例如距任一端部为拇指长度的至少10％，或拇指4的长度的至少25％。辅助支撑件45可在拇指4的两个部段之间的铰接关节44处或其附近连接至拇指。在图32和图33的实例中，辅助支撑件45在拇指掌骨43和拇指指骨42之间的铰接关节44处连接至拇指4。在其它实例中，辅助支撑件45可连接至铰接关节44的远侧或铰接关节44的近侧的拇指4。

手掌2上的连接点201与连接部46隔开，拇指4的基部连接至连接部46。这允许辅助支撑件45沿着某个线作用于拇指4上，该线很大程度上正切于由拇指所扫掠(当拇指在负荷条件下向后迫使时)的弧线。手掌2上的连接点201处于手掌2的基部和手掌2的远侧端部之间(其中指部附接至该远侧端部)。

辅助支撑件45可为柔性的。辅助支撑件45可弯曲或延伸以允许拇指4在负荷条件下顺应。在一些实例中，辅助支撑件45可由尼龙制成。图32和图33的辅助支撑件45为支撑臂。支撑臂45可由弹性材料制成，诸如聚合物。在一些实例中，支撑臂可由塑料或尼龙制成。支撑臂45为充分刚性的，以当拇指未处于负荷条件下时保持其形状；但足够柔性地，以当拇指处于负荷条件下时顺应并允许拇指一定程度地移动。支撑臂45的弹性足以在负荷移除之后使其复位至其默认形状。

支撑臂至手掌的连接部201可为枢轴连接部，从而当拇指在向前定位或向后定位方向上枢转时允许支撑臂以小阻力枢转。另选地，支撑臂可为充分柔性的，以弯曲来适应拇指4的枢转。支撑臂45可在两侧连接至拇指4以用于拇指上的固定连接。这还可避免当施加负荷时绕着其纵向轴线扭转拇指4。为实现这点，支撑臂45可在拇指端部处分叉。支撑臂45可弯曲成使得其在张力条件下可拉直，从而允许拇指4对于负荷的顺应性。支撑臂45的“上”侧(即，背离手掌2的基部的侧部)可具有凹面部分以协助物体的抓持。支撑臂45可布置成使得其在手掌或拇指的整个活动范围内未干扰该手掌或拇指。

在一个另选实例中，辅助支撑件可为绳索。

拇指4可具有其对于手掌2的基部202的连接部46和中间部分之间的顺应性部分，辅助支撑件45连接至该顺应性部分以允许拇指4在负荷条件下向后移动。在图32和图33的实例中，顺应性部分为掌骨外壳431。将顺应性部分提供于拇指4上意味着，拇指4的安装无需为顺应性的。拇指4至手掌2的枢轴连接部46可包括刚性安装件。刚性安装件在手部的操作期间将移动较少顺应量或大体未移动，这可使手部在该点处更易于防水。

辅助支撑件45可为脆弱的，使得其可在特定张力条件下可靠地断裂。拇指4至手掌2的枢轴连接部可为安全枢轴，当辅助支撑件45断裂时，该安全枢轴允许拇指在延伸方向上自由地枢转。

还提供了捕捉器49以在拇指4处于负荷条件下时限制拇指4在向前定位-向后定位方向上的枢转。这将参考图35至图38更详细地描述。

图34以顶部俯视图示出了手掌2和拇指4。拇指致动器47示出处于手掌内，拇指致动器47引起拇指在向前定位和向后定位方向上的枢转。拇指致动器47可为电机，例如BLDC电机。拇指致动器47可经由齿轮箱48中的一个或多个齿轮驱动拇指枢转。图34中还可看到支撑臂45中的叉状物。

图35更详细地示出了捕捉器49。捕捉器49包括齿状物492，齿状物492可接合手掌上的凹陷部496的一者以针对枢转而锁定拇指。捕捉器49还包括弹簧494以将齿状物492偏置远离凹陷部496。齿状物492链接至链接臂491，链接臂491具有其上的轴495。轴495配置成接合拇指的顺应性部分，该顺应性部分在拇指4上的负荷条件下顺应，从而使链接臂491移动并将齿状物492驱动至凹陷部496中。

捕捉器49和拇指4的其它细节示出于图36和图37的分解图中。拇指4包括拇指屈曲-延伸致动器423。该致动器423可为电机，例如BLDC电机。电机423位于拇指本体422内，拇指本体422继而部分地位于拇指末端本体421内。

电机驱动齿轮424附接至电机，电机驱动尺寸424驱动位于齿轮外壳425中的齿轮432。齿轮432顺应性地安装成使得其可在所施加负荷条件下顺应。特别地，齿轮432可在外壳425内一定程度地旋转。轴衬434放置于齿轮432上，并且齿轮432保持于掌骨外壳部分431a,431b之间。在该实例中，电机驱动齿轮424为蜗杆，并且齿轮432为蜗杆轮。当组装时，轴495配合于齿轮432的插口433内以将链接臂491旋转地联接至齿轮432。弹簧494的端部套扎于销轴493上，并且容纳于掌骨安装件部分431a上的凹陷部437内。链接臂491上的销轴493可延伸通过指骨外壳部分431a的孔口至齿状物492中。销轴493由保持器环497保持于适当位置。销轴493的端部延伸至块体435上的孔口436中。这控制销轴493的移动的限制条件，并且从而控制齿状物492的延伸和齿轮432的旋转的限制条件。指部498还通过接合掌骨外壳部分431a而控制齿状物492的延伸的限制条件。

在操作中，致动器423可使齿轮424旋转，齿轮424接合齿轮432。齿轮432用作固定齿轮，齿轮424可随着该固定齿轮旋转而移动，例外的是齿轮432未完全地固定并且可少量旋转。当齿轮424在齿轮432上逆时针移动时，拇指4延伸。当齿轮424在齿轮432上顺时针移动时，拇指4屈曲。当齿轮424驱动齿轮432以用于屈曲时，齿轮432可针对弹簧494的偏置而一定程度地旋转。齿轮432的这种旋转驱动链接臂491的旋转，并且引起齿状物492移动至手掌上的凹陷部中，从而针对在向前定位-向后定位方向上的枢转而锁定拇指4。在一个另选实例中，压缩弹簧494’可位于指部498’的手掌侧上，如图41所示，取代了图35至图37的伸张弹簧494。该弹簧494’在使用中压缩，并且联接至链接臂491’以使齿状物492’偏置远离手掌上的凹陷部。应当理解，弹簧494’仅需运动地联接至链接臂491’，其无需附接至链接臂491’，但在一些实例中，其可直接地或间接地附接至链接臂491’。例如，弹簧494’可通过针对链接臂491’或物体(诸如指部498’，其联接至链接臂491’)进行偏置而联接至链接臂491’，而无需对于链接臂491’或物体(其联接至链接臂)的直接附接。

当将拇指4向后迫使(即，朝向延伸)时，拇指4的指骨部分相对于掌骨部分向后旋转。这引起指骨部分中的齿轮424推动顺应性齿轮432。顺应性齿轮432顺应并逆时针旋转，从而使链接臂491旋转并驱动齿状物492以移动至手掌上的凹陷部中，从而针对枢转而锁定拇指。

图38示出了轴线，拇指4可绕着该轴线枢转和旋转。致动器47通过齿轮箱48中的齿轮的方式驱动整个拇指4绕着向前定位-向后定位轴线461的枢转。这使拇指4在其连接部46处枢转至手掌的基部。致动器(图37中示为423)位于拇指至关42内，并且驱动拇指4在铰接关节44处的屈曲和延伸。这种旋转绕着屈曲延伸轴线441。

参考图38的轴线，当指骨42中的致动器驱动拇指4绕着轴线441的屈曲时或当外部负荷施加至拇指4以将其迫使朝向绕着轴线441的延伸时，捕捉器49限制拇指4绕着轴线461的枢转。

当执行抓持时，本文所描述的拇指捕捉器可有助于维持准确拇指位置。当使拇指屈曲以有助于将该拇指与手部的指部合在一起时，其还可将拇指保持于绕着轴线461的固定角度。其还可允许绕着轴线461的拇指角度的更精确控制。拇指捕捉器布置还可避免对于拇指的背部处的捕捉器或旋转锁部件的需求，从而得到更解剖结构合理手部。

虽然本实用新型已通过其实施例的描述来示出和虽然实施例已详细地描述，但是申请人无意将附属权利要求书的范围约束或以任何方式限制于此类细节。额外优点和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。因此，本实用新型在其较广泛方面不限于所示和所描述的具体细节、代表性设备和方法，以及例示性实例。因此，在不脱离申请人的总体构思的精神或范围的情况下，可对此类细节做出修改。

Claims (24)

1.一种自动化手部，包括：

a.手掌；

b.拇指，所述拇指安装至所述手部的所述手掌，其中所述拇指在第一连接部处枢转地安装至所述手掌；和

c.辅助支撑件，所述辅助支撑件沿着所述拇指从中间位置至所述手掌上的第二连接部。

2.根据权利要求1所述的自动化手部，其中所述手掌上的所述第二连接部与所述第一连接部隔开。

3.根据权利要求2所述的自动化手部，其中所述第一连接部处于所述手掌的基部。

4.根据权利要求3所述的自动化手部，其中所述第二连接部处于所述手掌的所述基部和所述手掌的远侧端部的中间。

5.根据权利要求1所述的自动化手部，其中所述中间位置距所述拇指的端部为所述拇指的长度的至少10％。

6.根据权利要求5所述的自动化手部，其中所述中间位置距所述拇指的所述端部为所述拇指的长度的至少25％。

7.根据权利要求1所述的自动化手部，其中所述拇指包括通过铰接关节所连接的两个部段。

8.根据权利要求7所述的自动化手部，其中所述中间位置邻近所述铰接关节。

9.根据权利要求7所述的自动化手部，其中所述中间位置处于所述铰接关节处。

10.根据权利要求7所述的自动化手部，其中所述中间位置处于所述铰接关节的远侧。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，其中所述辅助支撑件为柔性的。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，其中所述辅助支撑件为支撑臂。

13.根据权利要求12所述的自动化手部，其中所述支撑臂包括弹性材料。

14.根据权利要求13所述的自动化手部，其中所述弹性材料是聚合物。

15.根据权利要求12所述的自动化手部，其中所述第二连接部为枢轴连接部。

16.根据权利要求12所述的自动化手部，其中所述支撑臂配置成在所述中间位置处连接至所述拇指的两侧。

17.根据权利要求12所述的自动化手部，其中所述支撑臂具有弯曲形状，所述弯曲形状在张力条件下能够拉直。

18.根据权利要求12所述的自动化手部，其中背离所述手掌的基部的所述支撑臂的侧部具有凹面部分以协助物体的抓持。

19.根据权利要求12所述的自动化手部，其中所述支撑臂配置成使得当所述拇指在整个活动范围内移动时，除了在第一和第二连接处，所述支撑臂不会干扰手掌或拇指。

20.根据权利要求11所述的自动化手部，其中所述辅助支撑件为绳索。

21.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，其中所述拇指具有所述第一连接部和所述中间位置之间的顺应性部分。

22.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，其中所述第一连接部包括所述手掌之中或之上的大体刚性安装件。

23.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，其中所述辅助支撑件为脆弱的，并且其中所述拇指经由安全枢轴连接至所述手掌，所述安全枢轴允许所述拇指在所述辅助支撑件的断裂时在延伸方向上自由地枢转。

24.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化手部，所述自动化手部还包括捕捉器，所述捕捉器配置成当所述拇指处于负荷条件时限制所述拇指在所述第一连接部处的枢转。