仿生机械手佩戴装置的制作方法

1.本实用新型涉及仿生假肢技术领域，尤其是涉及一种仿生机械手佩戴装置。


背景技术：

2.手是我们创造价值以及解决个人日常生活的最基本工具，然而生活工作中的各种灾难引起的手臂截肢者中，多数会通过安装仿生机械手，以实现简单的手臂以及手部动作，辅助解决日常生活需求。
3.现有技术中，仿生机械手主要包括仿生手和接受腔，仿生手通过连接结构连接，现有的连接结构的自由度较单一，且按受腔仅能够与某一对应形状的待安装结构(截肢手臂或者其他需要安装假肢的结构)相适配，通常为一一对应的关系，即现有的仿生机械手的接受腔的通用性较差，无法适应多种不同安装需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种仿生机械手佩戴装置，以缓解了现有的仿生机械手的仿生手与接受腔之间的自由度单一，且接受腔的通用性较差，无法适应多种不同安装需求的技术问题。
5.本实用新型提供的仿生机械手佩戴装置，包括固定单元和具有多个自由度的转接单元；
6.所述转接单元用于与仿生机械手的手掌单元连接，所述固定单元包括固定本体，所述固定本体的一端与所述转接单元连接，所述固定本体远离所述转接单元的一端设有用于与待安装结构连接的安装腔，沿朝向所述转接单元方向，所述安装腔的横截面积逐渐增大。
7.进一步的，所述固定本体为柱状结构。
8.进一步的，所述仿生机械手佩戴装置还包括检测单元，所述检测单元包括第一固定座和检测组件，所述第一固定座设置在所述安装腔内，且所述检测组件安装在所述第一固定座内部。
9.进一步的，所述检测组件包括肌肉传感器。
10.进一步的，所述转接单元包括第一转接座、第一转动耳座、第二转动耳座、第一旋转盘和第二旋转盘；
11.所述第一转接座的一端用于与仿生机械手的手掌单元连接，所述第一转接座的另一端与所述第一转动耳座连接，所述第一转动耳座通过第一销轴与所述第二转动耳座铰接；
12.所述第二转动耳座与所述第一旋转盘固定连接，所述第一旋转盘通过第二销轴与所述第二旋转盘转动连接，所述第二旋转盘与所述固定单元连接。
13.进一步的，所述第一转动耳座与所述第二转动耳座的相接处设置有第一缓冲结构；
14.所述第一旋转盘与所述第二旋转盘的相接处设置有第二缓冲结构。
15.进一步的，所述第一缓冲结构和/或所述第二缓冲结构为碟簧。
16.进一步的，所述转接单元包括第二转接座、球铰组件和固定基座；
17.所述第二转接座与所述球铰组件的一端连接，所述球铰组件的另一端与所述固定基座连接，所述第二转接座用于与仿生机械手的手掌单元连接，所述固定基座与所述固定单元连接。
18.进一步的，所述球铰组件包括球头件和球头座；
19.所述球头件包括相互连接的连接杆和球头，所述球头安装在所述球头座内，所述球头座连接在所述固定基座上，所述连接杆远离所述球头的一端与所述第二转接座连接。
20.进一步的，所述仿生机械手佩戴装置还电源单元，所述电源单元包括第二固定座和电源组件，所述第二固定座设置在所述安装腔的内部，且所述电源组件安装在所述第二固定座内部。
21.本实用新型提供的仿生机械手佩戴装置，包括固定单元和具有多个自由度的转接单元；所述转接单元用于与仿生机械手的手掌单元连接，所述固定单元包括固定本体，所述固定本体的一端与所述转接单元连接，所述固定本体远离所述转接单元的一端设有用于与待安装结构连接的安装腔，沿朝向所述转接单元方向，所述安装腔的横截面积逐渐增大。
22.与现有技术相比，本实用新型提供的仿生机械手佩戴装置中，因用于连接仿生机械手的手掌单元和固定单元的转接单元具有多个自由度，从而使手掌单元相对于固定单元的运动更加灵活，可控性更好，方便调整手掌单元的位置和姿态；同时，固定本体远离转接单元的一端设有用于与待安装结构连接(截肢手臂或者其他需要安装假肢的结构)的安装腔，沿朝向转接单元方向，安装腔的横截面积逐渐增大，因此，安装腔能够方便地与截肢手臂或者其他圆柱形、圆锥形结构牢固套接，提高仿生机械手佩戴装置的通用性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的结构图；
25.图2为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的拆解图；
26.图3为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的固定单元的拆解图；
27.图4为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的剖视图；
28.图5为图4中的a部放大图；
29.图6为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的转接单元的结构图；
30.图7为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的转接单元的拆解图；
31.图8为本实用新型实施例提供的仿生机械手佩戴装置的转接单元的另一种形式的结构图。
32.图标：10-转接单元；20-固定单元；111-第一转接座；112-第一转动耳座；121-第二转动耳座；122-第一旋转盘；130-第二旋转盘；141-第一销轴；142-第二销轴；151-第一缓冲
结构；152-第二缓冲结构；160-第二转接座；171-球头件；172-球头座；180-调节转轴；190-固定基座；210-固定本体；220-电源单元；230-检测单元；240-电源接口座；250-控制开关；260-连接部。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1至图8所示，本实施例提供的仿生机械手佩戴装置，包括固定单元20和具有多个自由度的转接单元10。
35.转接单元10用于与仿生机械手的手掌单元连接，固定单元20包括固定本体210，固定本体210的一端与转接单元10连接，固定本体210远离转接单元10的一端设有用于与待安装结构连接的安装腔，沿朝向转接单元10方向，安装腔的横截面积逐渐增大。
36.本实施例提供的仿生机械手佩戴装置，实际使用时，因用于连接仿生机械手的手掌单元和固定单元20的转接单元10具有多个自由度，从而使手掌单元相对于固定单元20的运动更加灵活，可控性更好，方便调整手掌单元的位置和姿态；同时，固定本体210远离转接单元10的一端设有用于与待安装结构连接(截肢手臂或者其他需要安装假肢的结构)的安装腔，沿朝向转接单元10方向，安装腔的横截面积逐渐增大，因此，安装腔能够方便地与截肢手臂或者其他圆柱形、圆锥形结构牢固套接，提高仿生机械手佩戴装置的通用性。
37.优选地，本实施例中，固定本体210为柱状结构。
38.具体地，固定本体210为柱状结构，沿朝向转接单元10的方向，安装腔的横截面可以为圆形，且圆形的面积逐渐减小，以使安装腔能够方便地与圆锥形、圆柱形物物体进行套接固定。需要说明的是，安装腔的内表面需要平顺光滑，以使安装腔也可以与柔软棒状物体进行连接。
39.需要说明的是，与安装腔连接的物体包括但不限于人体截肢手臂，也可以为其他需要安装仿生手假肢的结构。
40.进一步的，仿生机械手佩戴装置还包括检测单元230，检测单元230包括第一固定座和检测组件，第一固定座设置在安装腔内，且检测组件安装在第一固定座内部。
41.优选地，检测组件包括肌肉传感器。
42.具体地，肌肉传感器能够持续采集用户肌肉的电信号，通过判断肌肉的紧绷程度来操作仿生机械手的动作。
43.需要说明的是，检测组件还可以为压力传感器、旋转电位器、加速度陀螺仪或者扭矩监控器。
44.优选地，转接单元10包括第一转接座111、第一转动耳座112、第二转动耳座121、第一旋转盘122和第二旋转盘130。
45.第一转接座111的一端用于与仿生机械手的手掌单元连接，第一转接座111的另一端与第一转动耳座112连接，第一转动耳座112通过第一销轴141与第二转动耳座121铰接。
46.第二转动耳座121与第一旋转盘122固定连接，第一旋转盘122通过第二销轴142与
第二旋转盘130转动连接，第二旋转盘130与固定单元20连接。
47.具体地，本实施例中，第一转动耳座112连接在第一转接座111的下端，第二转动耳座121连接在第一旋转盘122的上端，第一转动耳座112通过第一销轴141与第二转动耳座121铰接，以使与第一转动耳座112以及与其连接的手掌单元能够以第一销轴141实现转动，同时，第一旋转盘122通过第二销轴142与第二旋转盘130转动连接，以使第一旋转盘122和第二旋转盘130绕第二销轴142转动，从而使仿生机械手的手掌单元与固定单元20之间通过转接单元10实现多自由度运动，满足仿生机械手的弯曲与转动，更加灵活，更加实用。
48.优选地，第一转动耳座112与第二转动耳座121的相接处设置有第一缓冲结构151。
49.第一旋转盘122与第二旋转盘130的相接处设置有第二缓冲结构152。
50.本实施例中，第一缓冲结构151和/或第二缓冲结构152为碟簧。
51.本实施例中，在第一转动耳座112和第二转动耳座121的相接处和第一旋转盘122与第二旋转盘130的相接处均设置有碟簧，其中，碟簧可以分别套设在第一销轴141和第二销轴142上，通过调整第一销轴141与第二销轴142预紧，实现调节第一转动耳座112与第二转动耳座121以及第一旋转盘122与第二旋转盘130之间的预紧状态。
52.具体地，第一转接座111的上端与手掌单元连接，且保持相对固定；第一转动耳座112与第一转接座111的下端连接，且保持相对固定。第二转动耳座121与第一转动耳座112通过第一销轴141和一碟簧连接，第一转动耳座112与第二转动耳座121可以沿第一销轴141保持相对转动。通过调整第一销轴141预紧，锁紧和松弛碟簧的状态，可以调节第一转动耳座112与第二转动耳座121之间预紧状态。
53.第一旋转盘122与第二旋转盘130通过第二销轴142和一碟簧连接；第二转动耳座121和第一旋转盘122可以沿第二销轴142保持相对与第二旋转盘130转动，碟簧的作用是调整第一旋转盘122和第二旋转盘130与第二销轴142连接的松紧程度。
54.另外，如图8所示，作为本实用新型的另一种结构形式，转接单元10还可以包括第二转接座160、球铰组件和固定基座190。
55.第二转接座160与球铰组件的一端连接，球铰组件的另一端与固定基座190连接，第二转接座160用于与仿生机械手的手掌单元连接，固定基座190与固定单元20连接。
56.优选地，球铰组件包括球头件171和球头座172。
57.球头件171包括相互连接的连接杆和球头，球头安装在球头座172内，球头座172连接在固定基座190上，连接杆远离球头的一端与第二转接座160连接。
58.需要说明的是，球头座172上还可以设置有调节转轴180，用于调整球头件171与球头座172之间的预紧程度。
59.进一步的，仿生机械手佩戴装置还包括：电源单元220，电源单元220包括第二固定座和电源组件，第二固定座设置在安装腔内，且电源组件安装在第二固定座内部。
60.本实施例中，电源组件与检测组件连接，且电源组件同时用于与机械仿生手的手掌单元上的驱动机构和检测机构连接，提供电力保障，需要说明的是，电池组件包含但不限于锂电池，干电池，燃料电池。
61.固定本体210的侧壁上可以设有与电源组件连接的电源接口座240，用于为电源组件充电，同时，也可以直接给系统供电。
62.需要说明的是，固定单元20还包括控制开关250，可以用于控制仿生机械手的整体
供电或者动作启动，控制开关250可以为按键、摇杆、加速度重力传感器等。
63.另外，固定本体210远离转接单元10的一端与设置有连接部260，用于将该固定本体210固定连接在待安装结构上，本实施例中，连接部260包括两个带通孔的且间隔设置有固定本体210下端的凸出部，可以使用固定带将该固定本体210连接在待安装的手臂或者其他物体上。
64.综上所述，本实用新型提供的仿生机械手佩戴装置，包括固定单元20和具有多个自由度的转接单元10；转接单元10用于与仿生机械手的手掌单元连接，固定单元20包括固定本体210，固定本体210的一端与转接单元10连接，固定本体210远离转接单元10的一端设有用于与待安装结构连接的安装腔，沿朝向转接单元10方向，安装腔的横截面积逐渐增大。使用时，因用于连接仿生机械手的手掌单元和固定单元20的转接单元10具有多个自由度，从而使手掌单元相对于固定单元20的运动更加灵活，可控性更好，方便调整手掌单元的位置和姿态；同时，固定本体210远离转接单元10的一端设有用于与待安装结构连接(截肢手臂或者其他需要安装假肢的结构)的安装腔，沿朝向转接单元10方向，安装腔的横截面积逐渐增大，因此，安装腔能够方便地与截肢手臂或者其他圆柱形、圆锥形结构牢固套接，提高仿生机械手佩戴装置的通用性。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。