完全自身力源仿生機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種仿生機(jī)械手，具體涉及一種完全自身力源仿生機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]由于生活中的各種不安全因素而導(dǎo)致人們殘疾的可能依然存在，其中手指殘缺給殘疾人的生活帶來(lái)很大的麻煩。為了是殘疾人能最大限度的實(shí)現(xiàn)生活自理和回歸社會(huì)，目前人們已經(jīng)研宄出很多種假肢。
[0003]其中裝飾性上肢假肢只注重彌補(bǔ)肢體外觀的缺陷，使外觀逼真，穿戴舒適、重量輕便，不具有實(shí)用性。工具型假肢雖然能代償手的功能，但完成動(dòng)作時(shí)需要借助另一只手的協(xié)助。體外力源假肢則是直接或間接利用電能提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢活動(dòng)以代償手的功能?；旌闲蜕现僦哂醒b飾性?xún)r(jià)值的功能外，還可以利用自身力源控制肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，殘肢肌電電信號(hào)或其他肌肉的肌電信號(hào)控制手指張合，但其成本高，價(jià)格昂貴。自身力源上肢假肢完全以自身力量為力源，控制機(jī)械手指的活動(dòng)。他不僅能夠代償手的功能，而且能夠擺脫對(duì)外界能源的依賴(lài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種完全自身力源仿生機(jī)械手，屬于完全自身力源上肢假肢的一種，其大部分零件均可應(yīng)用3D打印機(jī)制造，大大降低了其制造成本，也就降低了其市場(chǎng)價(jià)格。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):完全自身力源仿生機(jī)械手，包括耦合桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)，所述的耦合桿機(jī)構(gòu)包括四指的第一指節(jié)、第二指節(jié)、第三指節(jié)、第一指桿、第二指桿、連桿、大拇指和折頁(yè)，第一指節(jié)、第二指節(jié)通過(guò)插銷(xiāo)相連，第二指節(jié)通過(guò)第一指桿與第三指節(jié)連接，第三指節(jié)通過(guò)第二指桿與連桿相連；大拇指的指節(jié)之間通過(guò)螺栓連接，根部的指節(jié)通過(guò)折頁(yè)及螺栓與手掌連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括齒條、彈簧頂帽、第一腕齒輪、第二腕齒輪、套腕和卡鎖，齒條兩端分別與連桿、雙齒輪結(jié)構(gòu)相連，雙齒輪結(jié)構(gòu)與彈簧頂帽側(cè)邊相嚙合，彈簧頂帽頂部與凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸相配合，無(wú)名指對(duì)應(yīng)的凸輪軸還與第一腕齒輪相配合，第一腕齒輪、第二腕齒輪相嚙合，套腕與手掌相連，套腕一側(cè)設(shè)置有卡鎖。
[0007]作為優(yōu)選，所述的手掌與大拇指相對(duì)的一側(cè)設(shè)置有擋板，擋板上設(shè)置有插板。
[0008]作為優(yōu)選，所述的擋板、套腕內(nèi)側(cè)和大拇指腔內(nèi)側(cè)與手貼近位置附有彈性材料。
[0009]本發(fā)明以手腕彎曲為動(dòng)力，通過(guò)耦合桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)來(lái)控制手指的彎曲并主要以實(shí)現(xiàn)手指全部彎曲和常用手勢(shì)為主要活動(dòng)形式，能實(shí)現(xiàn)作為手指的正常功能。通過(guò)手腕彎曲驅(qū)動(dòng)齒輪，從而齒輪帶動(dòng)凸輪軸運(yùn)動(dòng)，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)使彈簧收縮，驅(qū)動(dòng)齒輪齒條運(yùn)動(dòng)。由于凸輪軸曲率半徑不同，使不同的彈簧收縮從而控制相應(yīng)的手指彎曲，實(shí)現(xiàn)手指不同姿勢(shì)。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0011]1、完全以自身力量為力源，控制機(jī)械手指的活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)各種手勢(shì)。
[0012]2、彌補(bǔ)肢體外觀的缺陷，使穿戴舒適、重量輕便。
[0013]3、該假肢彌補(bǔ)功能缺陷和預(yù)防功能進(jìn)一步退化，使殘疾人最大限度的實(shí)現(xiàn)生活自理和回歸社會(huì)。它不僅能夠代償手的功能，而且能夠擺脫對(duì)外界能源的依賴(lài)。
[0014]4、該完全自身力源機(jī)械手大部分零件可應(yīng)用3D打印機(jī)制造，大大降低了其制造成本，使其價(jià)格便宜。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]參照?qǐng)D1，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:完全自身力源仿生機(jī)械手，包括耦合桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)，所述的耦合桿機(jī)構(gòu)包括四指的第一指節(jié)1、第二指節(jié)2、第三指節(jié)3、第一指桿4、第二指桿5、連桿6、大拇指13和折頁(yè)14，第一指節(jié)1、第二指節(jié)2通過(guò)插銷(xiāo)16相連，第二指節(jié)2通過(guò)第一指桿4與第三指節(jié)3連接，第三指節(jié)3通過(guò)第二指桿5與連桿6相連；大拇指13的指節(jié)之間通過(guò)螺栓連接，根部的指節(jié)通過(guò)折頁(yè)14及螺栓與手掌18連接。
[0019]所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括齒條7、彈簧頂帽8、第一腕齒輪9、第二腕齒輪10、套腕11和卡鎖12，齒條7兩端分別與連桿6、雙齒輪結(jié)構(gòu)相連，雙齒輪結(jié)構(gòu)與彈簧頂帽8側(cè)邊相嚙合，彈簧頂帽8頂部與凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪軸17相配合，無(wú)名指對(duì)應(yīng)的凸輪軸還與第一腕齒輪9相配合，第一腕齒輪9、第二腕齒輪10相嚙合，套腕11與手掌18相連，套腕11 一側(cè)設(shè)置有卡鎖12。
[0020]所述的手掌18與大拇指相對(duì)的一側(cè)設(shè)置有擋板19，擋板19上設(shè)置有插板15。
[0021]所述的擋板19、套腕11內(nèi)側(cè)和大拇指腔內(nèi)側(cè)與手貼近位置附有彈性材料。
[0022]本【具體實(shí)施方式】的佩戴方式為:患者佩戴該仿真機(jī)械手時(shí)，打開(kāi)套腕部分的卡鎖，然后將手掌放置在合適位置，然后扣緊卡鎖。其中擋板、套腕內(nèi)側(cè)和大拇指腔內(nèi)側(cè)與手貼近位置附有彈性材料(例如海綿)，使手掌和手腕與仿生機(jī)械手壓緊，減小活動(dòng)誤差，同時(shí)防止硬質(zhì)塑料刮傷手，增加患者使用的舒適度。
[0023]仿生機(jī)械手打印材料選用ABS塑料，分子式-C45H51N3X2
[0024]分子量:633.91
[0025]物質(zhì)性質(zhì):丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
[0026]該產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、低重量的特點(diǎn)。不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。是常用的一種工程塑料之一。比重:1.05克/立方厘米、成型收縮率:0.4-0.7%、成型溫度:200-240°C、干燥條件:80-90°C /2小時(shí)。
[0027]化學(xué)特點(diǎn):
[0028](I)綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)