伺服齿轮驱动多自由度仿生假肢末端执行结构

　　这款假肢末端执行结构，核心面向上肢截肢患者的日常动作代偿需求，同时可拓展作为轻型协作机械臂的末端操作单元使用，适配康复医疗、轻型工业辅助作业、特殊环境远程操作等多类场景。在康复医疗场景中，结构可适配不同残肢长度的接受腔安装接口，满足用户抓握水杯、持笔书写、操作日常工具等基础生活动作需求；在工业辅助场景中，可作为轻型操作臂的末端执行端，完成小重量零件的拾取、转运、简易装配动作，适配电子元件分拣、实验室样本转移等对操作精度有一定要求的工位。结构采用伺服与齿轮组合的驱动方案，动力从腕部集成的伺服单元输出后，通过分级齿轮组将动力传递至每根手指的指节转轴，齿轮副采用小模数渐开线齿形设计，传动间隙控制在极小范围内，保证手指开合、

　　弯曲动作的平稳性，不会出现传动卡顿或动作迟滞的问题，单根手指的指节联动比例经过反复调校，弯曲过程中可自然贴合被抓取物体的外轮廓，对不同形状的物体都能形成稳定的包覆力，不会出现硬接触导致的物体滑脱或结构受力过载。设计阶段充分考虑了假肢穿戴后的重量平衡问题，整体结构采用分段式布局，腕部位置预留了足够的空腔，一方面用于布置驱动伺服的走线与内置控制电路板，另一方面可根据用户需求加装人造肌肉纤维模块与减震缓冲组件，减震组件采用径向阻尼结构，可抵消抓取硬质物体时的反向冲击力，避免冲击力直接传递至残肢接触面造成穿戴不适，同时人造肌肉模块可辅助提供额外的握持力，降低伺服单元的持续负载，延长驱动部件的使用寿命。外形尺寸方面，

　　整体结构参照成年男性的手部与前臂下段比例设计，腕部连接端采用标准的快拆接口设计，接口外径与常规假肢接受腔的安装尺寸匹配，安装时无需对接受腔进行二次改造即可完成装配，手指完全展开状态下的最大抓取直径可覆盖日常绝大多数手持物体的尺寸范围，指节末端做了圆角钝化处理，不会在接触物体或人体时造成剐蹭损伤。结构的受力关键部位，比如齿轮啮合位置、指节转轴连接处、腕部安装法兰位置，都做了局部加厚处理，在保证整体重量轻便的前提下，提升结构的抗冲击与抗疲劳性能，日常使用中可承受常规抓取动作的载荷，不会出现指节断裂或齿轮崩齿的问题。手指的开合角度范围经过多轮迭代优化，既可以完成全指弯曲的强力抓握动作，也可以完成单指触发的精细动作，比如按压按键、

　　捏取细小零件，满足不同场景下的操作需求。腕部结构还预留了旋转自由度的安装位，可根据使用需求加装旋转驱动模块，实现整个手部结构的周向旋转，进一步拓展操作的灵活度，适配更多复杂的动作场景。结构的所有传动部件都设计在外壳腔体内部，外部没有裸露的齿轮或传动杆，既可以避免日常使用中异物进入传动间隙造成卡顿，也能提升整体外观的完整性，降低使用者的心理排斥感。