学术分享丨模块化肌腱驱动假肢手
近些年假肢手虽然取得了显著进步,但其可修复性通常有限,尤其是用户自己很难进行修复。曾有学者提出了几种模块化的手来解决这个问题,但是这些解决方案需要处理复杂的部件,或者由于增加了机械的复杂性而导致体积和重量过大,因此不适合用于假肢。近期,IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS发表了“OLYMPIC:A Modular, Tendon-Driven Prosthetic Hand With Novel Finger and Wrist CouplingMechanisms”,研究者提出了一个完全模块化的假肢手设计,其手指和手腕设计具备模块化,可以随时拆卸或装配来移除或连接肌腱。他们的创新设计能够将电机置于手后,用于驱动肌腱,肌腱仅包含在手指内。实现了这一新型的耦合传输机制,还计算了手指的模块分离扭矩,以分析有意拆卸与承受外部负载能力之间的权衡。研究人员提出了模块化设计,其模块化程度各不相同,如表1所示。 表1 模块化假肢手与机械手在设计方面的比较 一种完全模块化的假肢手,它具有耦合机制,允许肌腱从手掌外部驱动。本文介绍的假肢手,命名为OL YMPIC(操作性模块化假肢),是一种经济实惠的跨桡动脉装置,其模块可以被截肢者直观、快速地互换和组装,而不需要工具,如图1所示;事实上,手部引入了新颖的关节耦合机制。 图1