摘 要：为实现人体按摩的智能化，解决医务人员不足的现象，本文介绍的仿人按摩机器手是基于中医按摩理论，并针对手腕进行机构方面的创新设计。手腕是按摩的重要部位，决定了人型按摩机器手性能的关键。与传统的大型机械按摩手臂相比较，本文介绍了机器手的设计不仅体积小，结构简单，操作方便，而且模拟人手的尺寸，将人工和智能化很好的结合来控制机器手的运动，该机器手的研究具有重要的使用价值。
关键字：仿人 按摩 手腕和手指 研究与设计
0引言
如今随着科技的发展，越来越多的人受工作压力的提高，长期处于疲劳状态，使得工作效率降低。 按摩是一种很好的方法，不仅能够帮助我们舒缓神经，释放压力，还可以缓解和治疗各种慢性疼痛， 有助于身体疲劳快速康复。本文以此为背景，并参考传统的研究，将传统的大型机械按摩手臂进行优化和升级，克服体型庞大，移动起来不够方便等问题。本文介绍的机器手手腕部位拟人化程度更高，手腕部位采用气压传动和连杆传动，手指关节处由双作用小型气缸并设计可调节回路，带动完成手指的伸展和收缩运动，以完成手指的按捏。将人工和智能化很好的结合起来。同时其设计思想也可以为服务机器手领域的研究与发展提供参考，并随着智能化的发展，将该设计方法更广泛的应用于其他需要代替人力工作的领域。
1机器手的机构设计和创新点
传统的按摩机械装置体型庞大，运动不够灵活，移动起来不够方便，发生故障时不能够及时的排除，该机器手的设计是基于以上问题进行优化，具有以下特点：
（1）手腕部位拟人化程度更高，能够考虑到不同人群的需求进行有针对性的按摩和治疗，提高亲和力。
（2）在保证传动的可靠性条件下，不仅能够满足手腕和手指体型小，重量轻。而且结构简单，运动状态灵便，操作方法容易掌握，可以完成较多的复杂运动。
（3）手腕部位采用气压传动和连杆传动，其按摩速度和力度能够很好的控制，实现较好的按摩效果。
（4）手指关节处由双作用小型气缸带动来完成手指的伸展和收缩运动，以完成手指的按捏。
2技术关键：
为了使机器手完成较好的按摩要求，并模仿人的手部关节，来计算机器手需要的自由度，手腕处应该需要2个自由度，5个手指分别有2个自由度，并在尺寸的设计要求上近似于人手的尺寸。按摩力量的大小不仅要考虑不同人的皮肤承受能力，而且还要考虑人的年龄来控制，手腕和手指运动空间在500mm×300m×200mm范围以内。
3机械驱动装置
为了实现按摩手腕的小型化和轻量化，并要求结构简单，稳定传动，操作方便，可采用液压和气压两种驱动方式。
液压传动的调节方便快捷，重量较轻，惯性力较小，结构紧凑， 能够完成传动速度和方向的控制。在高温和低温工作时液压元件会受到很大的影響，且液体分子之间具有间隙，液压高时能够压缩，长时间工作油液可能会漏出。泄露的油液对液压元件具有污染性，危害很大。发生故障时也比较难修理。
气压传动是利用空气为介质，不需要成本，气体流动速度比较快，可以通过一种小型检测气压信号的装置来完成气体压强的控制。制造工艺要求低于液压元件，气压传动的寿命长且使用比较广泛。
要保证外部结构尺寸和传动效率及传动的可靠性。手腕和手指的运动需要紧密结合，所以手指关节处的传动方式选为气压传动。手指关节处由双作用小型气缸并设计可调节回路，带动完成手指的伸展和收缩运动，以完成手指的按捏。
4机械传动装置
为了使手腕和手指在旋转和回转运动时紧密的配合，并且5个手指能够灵活的完成按摩所需要复杂运动，将运动过程中产生的轴向力和径向力进行有效的分解，减少手指部位的损坏。所以采用蜗轮蜗杆，连杆，组成回转支撑装置。蜗轮蜗杆能够实现垂直方向的传动 ，且传动平稳， 可以形成自锁，以达到稳定的运动状态。
机器手手部尺寸
5结论
本文研究与设计的仿人按摩机器手能够按照人们的意愿和要求，模仿正常人的手腕和手指完成手腕和手指的按捏动作，并能够满足不同人群所需要的力度和速度，能够很好的提高亲和力，解决重量轻、体型小等问题。可以为服务机器手领域的研究与发展提供参考，但该仿人按摩机器手存在系统智能化控制，定位精度与运动灵活度等方面的问题，还需要不断的结构调整与优化设计，使机器手完成更好的按摩效果。
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作者简介：徐银龙（1996），男，学生，专业：机械设计制造及其自动化。
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