基于指間協(xié)同的欠驅動假手機構研究.pdf

1、假手作為康復醫(yī)學工程的重要內容和組成部分，是使殘疾人康復、回歸社會的重要手段。因此，如何設計外形和功能都高度仿人的假手，并使其能夠對不同被抓物體都具有高度的自適應性能力，一直是假手研究領域的重點。本文結合國家“973”計劃的主題項目課題“操作感知一體化靈巧假肢設計制造與性能評估”研制驅動數目少，靈活性高，價格低廉、操作可靠、控制簡單，且具有高度仿人外觀和運動形式的欠驅動假手，使其滿足截肢患者的生活、心理需要。
　　本研究重點主要集

2、中在如何根據人手功能運動譜的指導，設計出驅動數少、靈活性高、控制簡單、輸出力大和成本低的欠驅動假手。HIT-VI手的假手樣機由五個手指、一套協(xié)同機構、三套電機齒輪箱傳動系統(tǒng)和一個手掌安裝版組成。每個手指具有3個指節(jié)和3個旋轉關節(jié)，具有2個自由度。協(xié)同機構為假手的核心組成部分，包括了一套協(xié)同連桿機構和三個直線導軌組成，由兩個電機協(xié)同驅動，手指之間具有一定的協(xié)同運動關系，又因為協(xié)同連桿中間具有一個柔性回轉關節(jié)，使得協(xié)同連桿機構具有很強的自適

3、應抓握能力。由于手掌中的結構布局形式，協(xié)同連桿的三個輸出點具有位置限制，柔性回轉關節(jié)結合位置的限制，使得假手協(xié)同機構能夠靈活的完成豐富的假手指示動作以及自適應抓取動作。人手的手指運動模式是連續(xù)的，即在遇到物體之前手指關節(jié)間耦合聯(lián)動。因此，HIT-VI欠驅動假手的手指設計為具有耦合和欠驅動雙重特點，手指在自由空間運動時，手指關節(jié)間間成比例聯(lián)動，當某一個指節(jié)首先接觸物體以后，下一級指節(jié)將繼續(xù)轉動，從而完成對被操作物體的自適應抓取。給出了欠驅