机器人柔性多指灵巧手

专利查询2022-5-21  165



1.本实用新型涉及一种辅助医疗装置,更具体地说,它涉及一种机器人柔性多指灵巧手。


背景技术:

2.人手是人体中最灵活且最重要的器官之一,复杂的骨骼肌肉结构和协调运动模式使其能够帮助我们完成日常生活的大多数工作。脑卒中患者的手部运动功能障碍,往往生活不能自理,给家庭造成了严重的负担,为了使患者可以在家中或者社区中自己进行物理康复治疗,各种各样的手部康复器被研制出来。而传统的机器人多指灵巧手以刚性的关节型机械结构为主,每一根手指都是一个串联机械臂,由于刚性结构通用性较差、与环境的相容性较低等问题,用于手部的康复会容易导致诸多不安全问题。


技术实现要素:

3.针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种机器人柔性多指灵巧手,该多指灵巧手不易伤害到患者,使用更为安全。
4.为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:机器人柔性多指灵巧手,包括有掌板,掌板上安装有五根分别对应五指的柔性指,五根柔性指均包括有多个用于套设在相应指节上的指节套和多个用于带动指节套活动的柔性驱动器。
5.本实用新型进一步设置为:柔性驱动器包括有橡胶管,橡胶管的一端连接有驱动端盖,驱动端盖上设置有通孔,通孔连接有用于连接气动气源的管接头。
6.本实用新型进一步设置为:橡胶管的内壁上还设置有弹簧。
7.本实用新型进一步设置为:橡胶管的内壁上还设置有内螺纹,弹簧嵌合在内螺纹上。
8.本实用新型进一步设置为:橡胶管内朝向柔性指的一侧还设置有应变限制层。
9.本实用新型进一步设置为:橡胶管的另一端还连接有封闭端盖。
10.本实用新型进一步设置为:相邻的两个指节套转动连接,靠近掌板的指节套转动连接在掌板上,柔性驱动器的一端连接在相应的指节套上,柔性驱动器的另一端连接在相邻的指节套或掌板上。
11.本实用新型进一步设置为:还包括有控制器,管接头连接有电磁阀,电磁阀与控制器连接。
12.本实用新型进一步设置为:指节套内均设置有用于与手指贴合的压力传感器,压力传感器与控制器电连接。
13.本实用新型进一步设置为:指节套上均安装有位置感应器。
14.综上所述,本实用新型具有以下有益效果:在使用时,掌板设置在手背上,柔性指分别安装在相应的手指上,并将指节套套在相应指节上,柔性驱动器带动指节套运动,从而带动患者的手指进行运动,柔性驱动器能够根据患者的手指状态进行相运动,并非一成不
变,患者能够的手指能够抗拒柔性驱动器的带动运动,故而不易伤害到患者,使用更为安全。柔性驱动器以高压气源作为动力,能够通过调节压差控制驱动力,避免驱动力过高,伤害到手指,从而起到保护作用。柔性多指灵巧手不仅能够辅助患者进行手部运动,还能辅助完成日常生活中的抓取功能,并且能够在持续佩戴训练过程中逐步恢复手部的运动功能,甚至在不远的将来能替代人手功能。同时由于手部康复柔性多指灵巧手的功能、结构、控制与农业采摘、医疗手术等其他灵巧操作领域具有很高的相似性和技术通用性,因此研究应用前景广阔。五根柔性指根据仿生进行调整成合适人体五指的长短以及运动幅度,以达到更好的复建效果。
附图说明
15.图1为机器人柔性多指灵巧手的连接结构示意图;
16.图2为柔性驱动器的连接结构示意图;
17.图3为指节套的连接结构示意图;
18.图4为控制器的连接结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例,对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
20.参照图1-4所示,机器人柔性多指灵巧手,包括有掌板1,掌板1上安装有五根分别对应五指的柔性指2,五根柔性指2均包括有多个用于套设在相应指节上的指节套21和多个用于带动指节套21活动的柔性驱动器3。
21.通过上述方案,在使用时,掌板1设置在手背上,柔性指2分别安装在相应的手指上,并将指节套21套在相应指节上,柔性驱动器3带动指节套21运动,从而带动患者的手指进行运动,柔性驱动器3能够根据患者的手指状态进行运动,并非一成不变,患者能够的手指能够抗拒柔性驱动器3的带动运动,故而不易伤害到患者,使用更为安全。柔性驱动器3以高压气源作为动力,能够通过调节压差控制驱动力,避免驱动力过高,伤害到手指,从而起到保护作用。柔性多指灵巧手不仅能够辅助患者进行手部运动,还能辅助完成日常生活中的抓取功能,并且能够在持续佩戴训练过程中逐步恢复手部的运动功能,甚至在不远的将来能替代人手功能。同时由于手部康复柔性多指灵巧手的功能、结构、控制与农业采摘、医疗手术等其他灵巧操作领域具有很高的相似性和技术通用性,因此研究应用前景广阔。五根柔性指2根据仿生进行调整成合适人体五指的长短以及运动幅度,以达到更好的复建效果。
22.作为改进的一种具体实施方式,柔性驱动器3包括有橡胶管31,橡胶管31的一端连接有驱动端盖32,驱动端盖32上设置有通孔321,通孔321连接有用于连接气动气源的管接头322。
23.通过上述方案,高压气体从管接头322进入橡胶管31,从而带动橡胶管31弯曲,以带动指节套21运动,进而带动患者的手指进行运动,以辅助患者进行复健。
24.作为改进的一种具体实施方式,橡胶管31的内壁上还设置有弹簧34。
25.通过上述方案,弹簧34能够带动橡胶管31快速复位。
26.作为改进的一种具体实施方式,橡胶管31的内壁上还设置有内螺纹311,弹簧34嵌合在内螺纹311上。
27.通过上述方案,内螺纹311保证弹簧34能够被限位,不易变形,并且受力均匀。
28.作为改进的一种具体实施方式,橡胶管31内朝向柔性指2的一侧还设置有应变限制层35。
29.通过上述方案,应变限制层35为约束钢丝,保证橡胶管31能够朝向约束钢丝的方向弯曲,限定弯曲方向,保证运动平稳。应变限制层35还将弹簧34限位在内螺纹311,避免弹簧34变形或偏移位置。
30.作为改进的一种具体实施方式,橡胶管31的另一端还连接有封闭端盖33。
31.通过上述方案,封闭端盖33将橡胶管31封闭。保持橡胶管31的密封,并且支撑橡胶管31,避免橡胶管31变形。
32.作为改进的一种具体实施方式,相邻的两个指节套21转动连接,靠近掌板1的指节套21转动连接在掌板1上,柔性驱动器3的一端连接在相应的指节套21上,柔性驱动器3的另一端连接在相邻的指节套21或掌板1上。
33.通过上述方案,指节套21和掌板1上都设置有连接板,柔性驱动器3的两端分别固定连接在相应的连接板上,柔性驱动器3弯曲带动相应的指节套21运动,通过多个柔性驱动器3配合,从而能够实现各种动作。
34.作为改进的一种具体实施方式,还包括有控制器4,管接头322连接有电磁阀41,电磁阀41与控制器4电连接。
35.通过上述方案,通过具有模糊分析模型的控制器4对电磁阀41进行控制,从而控制柔性驱动器3的运动,一体化控制,使得动作更为准确。
36.作为改进的一种具体实施方式,指节套21内均设置有用于与手指贴合的压力传感器42,压力传感器42与控制器4电连接。
37.通过上述方案,根据压力传感器42的反馈控制柔性多指灵巧手进行运动,提高准确度。
38.作为改进的一种具体实施方式,指节套21上均安装有位置感应器43。
39.通过上述方案,位置感应器43与控制器4电连接,根据位置感应器43的反馈控制柔性多指灵巧手进行运动,提高准确度。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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