CN103690279B - 一种基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统以实现连续的手部运动。该系统包括驱动系统，传动系统以及机械手三部分，其中驱动系统包括步进电机和行星齿轮系，传动系统包括软轴和蜗轮蜗杆等传动机构，机械手包括手掌和五根手指，每个手指具有多个可转动的关节。驱动系统中的行星齿轮系能够将两个步进电机的输入通过协同作用的方式转化为十三根输出软轴的转动，从而协同控制机械手上各个关节的运动，使其能够实现一些日常生活中的抓取动作和旋转康复训练球的运动。本发明通过仅仅两个输入的方式实现了复杂的抓取动作，使得缺少手部的残疾人能够通过少而精确的肌肉电信号来控制机械手的运动，具有灵活度高、使用方便的优点。

Description

一种基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统

技术领域

本发明涉及医用器械技术领域，特别涉及医用假肢手系统。

背景技术

尝试重建丧失一只手的残疾人的运动功能时，一个特别具有挑战性的任务是建立一个有拟人化形态，并可以正确地复现原有精致运动的假肢手。为了实现这一目标，这个假肢手需要能够适合各种日常动作，可以被截肢者的生物信号接口控制，如肌电信号和脑电信号。当今世界上有许多先进的完全驱动拟人化的机器人手，它们大都使用了较多的输入来控制手的各个自由度，但由于现有的肌电信号分析和获取能力有限，许多现有的仿生手的设计采用了一种欠驱动方法，即驱动输入的数量小于输出的数量。神经学最新进展表明，中枢神经系统控制手的肌肉协调方式被称为对姿势的协同效应。每个位置的协同对应手部肌肉的弯曲/伸展驱动状。中枢神经系统运用了姿势的协同效应，通过调整每个协同的比重(或称为系数)，以实现不同的手部动作。其中，结合两个主要位置的协同效应约占了几十种抓取姿势中的84％。

这些发现使得用较少的输入有效地控制机器手成为可能，通过机械结构来实现姿势的协同作用并最大地减少输入轴的数量，将大大降低假肢手的成本。

发明内容

本发明的目的是使假肢手通过行星齿轮系以欠驱动的方式将两组输入转化为协同的十三组输出从而驱动机械手完成不同的抓取动作。

为实现上述目的，本发明提供了基于行星齿轮系的假肢手系统，该系统能够通过多组行星齿轮系不同的传动比和不同的输入输出方式实现对两个输入的不同的运动合成，从而协同的控制每一组输出，再通过传动系统将这些输出的效果传递到机械手上，由于每个输出对应着机械手上的各个关节，从而能够使机械手完成不同的抓取动作。

本发基于行星齿轮系的假肢手系统由驱动系统，传动系统以及机械手三部分构成。驱动系统包括两个步进电机和包括八组齿轮系的齿轮箱。步进电机由相对简易的集成板卡和对应的控制程序控制，程序中可以通过修改其转动方向、角度和速度来达到精确控制的目的。齿轮箱是此发明中最为关键的一环，它包括两个输入轴和十三根输出轴，两根输入轴分别由两个步进电机控制，十三根输出轴则由七组行星齿轮系和一组普通的齿轮系控制。七组行星齿轮系通过太阳轮，行星轮和周轮的不同齿轮减速比和不同的输入输出方式(即三种齿轮中的两种作为输入，剩下一种作为输出)，将两个输入合成并转化为对应的十一个输出，即一组行星齿轮系可以对应多个输出。剩下的一组普通齿轮系的作用是将单独的输入通过齿轮减速比转化为两组单独的输出。

传动系统包括软轴以及与软轴对应的蜗轮蜗杆输出轴通过联轴器连接到对应的软轴上，在软轴的另一端同样用联轴器将软轴和蜗杆固定，再由蜗杆带动涡轮，以驱动手指级手掌相应关节的运动。因此传动系统将输出轴的转动通过蜗轮蜗杆的减速比转化为了涡轮的转动，因为软轴具有很好的扭矩，再加上蜗轮蜗杆1:20的减速比，所以软轴上的传动误差在体现在涡轮上之后只有原有的二十分之一，因此这个传动链存在着可以忽略的传动误差。传动系统还包括滑杆和连杆等传动机构。

机械手包括手掌，五根手指，驱动系统的十三根输出轴分别对应五个手指的十三个关节，包括食指、中指、无名指和小指各自的掌指关节和近端指间关节和一个共同的外展关节，以及大拇指的指间关节，掌指关节，末端旋转关节和外展关节，食指、中指、无名指和小指还包括远端指间关节，一组远端指间关节和近端指间关节由一根输出轴控制。手掌部分包括了上下盖板以及固定五个手指所需的轴孔，螺丝孔。在手掌的内部有一套通过滑杆驱动的四个手指的外展的驱动机构，这组机构同样由一跟软轴控制。对于五根手指，食指、中指、无名指和小指的构型类似，差异只体现在每个指节的长度上。这四个手指的传动链以连杆机构为基础，由装在掌指关节处的涡轮带动连杆的运动，从而控制指间关节和近端指间关节的转动。对于大拇指，考虑到其结构的相对复杂性，使用了齿轮链作为传动方式，考虑到软轴的转动角度，在大拇指末端旋转关节处使用了一组较小的行星齿轮减速器来实现合适的减速比。

一种基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统，该假肢手系统包括驱动系统、传动系统和机械手，该驱动系统包括步进电机及行星齿轮箱，行星齿轮箱包括输入轴与输出轴，步进电机与行星齿轮箱的输入轴相连；机械手包括手掌和五个手指，手指上设有可活动的关节；以及传动系统包括软轴和传动机构，软轴一端与输出轴相连，软轴的另一端经由传动机构与机械手的各个关节相连；其中，行星齿轮箱能够将步进电机的输入通过协同作用的方式转化为输出轴的转动并通过传动系统传递给机械手从而协同控制机械手上各个关节的运动。

优选地，行星齿轮箱还包括行星齿轮系、普通齿轮系、惰轮轴和隔板，所述星齿轮系和所述普通齿轮系均包括输入齿轮和输出齿轮，所述行星齿轮系还包括惰轮，所述星齿轮系和所述普通齿轮系位于相邻的两块隔板之间，输入轴、输出轴和惰轮轴均贯穿隔板且通过紧定装置分别与所述行星齿轮系的输入齿轮、输出齿轮和惰轮固定连接。

优选地，行星齿轮系包括太阳轮、周轮、行星轮、惰轮和驱动齿轮，太阳轮、周轮、行星轮中的两种齿轮的转动由两根输入轴控制，另一种齿轮与这两种齿轮配合而发生的转动传递给输出轴；普通齿轮系将每根输入轴的独立转动输入转化为独立的转动输出。

优选地，行星齿轮箱包括七组行星齿轮系、一组普通齿轮系、两根输入轴、十三根输出轴、六根惰轮轴和九块隔板，七组行星齿轮系将两根输入轴的转动输入共合成并转化为十一种转动输出，一组普通齿轮系将两个输入轴的独立转动输入转化为两个独立的转动输出，从而使得驱动系统共有十三种输出；传动系统包括十三根软轴，每根软轴的一端通过联轴器与驱动系统的一根输出轴固定连接。

优选地，传动机构包括蜗轮蜗杆和连杆，机械手的五个手指包含大拇指，大拇指包括大拇指第一指节、大拇指第二指节和大拇指第三指节，相邻指节之间可以相互转动而具有指间关节和大拇指掌指关节，大拇指的根部还具有末端旋转关节和外展关节，其中，末端旋转关节与一根软轴相连；外展关节处连接有蜗轮，与蜗轮配合的蜗杆通过联轴器与一根软轴相连；大拇指掌指关节通过蜗轮蜗杆与一根软轴相连；以及指间关节通过连杆以及蜗轮蜗杆与一根软轴相连。

优选地，大拇指的末端旋转关节处连接有小型减速齿轮器，小型减速齿轮器通过联轴器与一根软轴固定连接。

优选地，大拇指掌指关节处还设有一组与相应的蜗轮啮合的数个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮与大拇指第二指节固定相连，蜗轮可旋转地连接于大拇指第三指节，相应的蜗杆与该蜗轮啮合并通过联轴器与一根软轴固定连接；连杆的一端与大拇指第一指节固定连接，在大拇指第三指节上可旋转地连接有数个相互啮合的齿轮和蜗轮，其中一个齿轮与大拇指第二指节及连杆的另一端固定相连，与蜗轮啮合的蜗杆通过联轴器与另一根软轴固定连接，连杆直接控制指间关节的转动。

优选地，传动机构包括蜗轮蜗杆和连杆，机械手的除了大拇指之外的四根手指包括食指、中指、无名指和小拇指，这四根手指具有相似的尺寸且均通过手指基座与手掌连接，每根手指均包括第一指节、第二指节、第三指节以及近端指间关节、远端指间关节和掌指关节，相邻指节之间可以相互转动，每个手指的第三指节与手指基座可旋转地连接，其中第一蜗轮与第三指节固定连接，与第一蜗轮啮合的蜗杆通过联轴器与一根软轴固定连接；第二蜗轮与手指基座可旋转地连接，第一根连杆的两端分别与该第二蜗轮和第二指节可转动相连，第二根连杆的两端分别与第二指节和第一指节可转动相连，与该第二蜗轮啮合的蜗杆通过联轴器与另一根软轴固定连接。

优选地，传动机构还包括滑杆，滑杆上设有槽，机械手的除了拇指之外的的四根手指还具有共同的四指外展关节，四指外展关节具有推动元件以及三个外展元件，推动元件可沿滑杆中的槽滑动，推动元件上设有三个斜槽，三个外展元件的一端分别可在推动元件上相应的斜槽中滑动，三个外展元件的另一端与四指中的三根手指的手指基座固定相连并具有各自的固定在手掌上的转轴，滑杆通过联轴器与一根软轴连接，软轴的转动可带动滑杆转动，从而带动推动元件的前后平移，外展元件的一端在斜槽中滑动且另一端围绕各自的转轴发生转动，从而带动三根手指的手指基座相应发生转动，实现四指的外展运动。

优选地，行星齿轮箱具有两根或三根输入轴。

本发明的基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统通过行星齿轮系这一机械结构实现了机械手各个手指不同关节的协同效应，使得输入轴的数量减少为两个，减小了假肢手的成本，同时假肢手能够很好地模拟人手的抓取动作。

附图说明

图1为本发明的基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统的整体装配图；

图2A为图1中的驱动系统的行星齿轮箱的立体示意图；

图2B为图2A中一组行星齿轮系的爆炸图；

图2C为图2B中行星齿轮系的立体示意图；

图2D为图2A中的驱动系统的行星齿轮箱的侧面图；

图2E为图2A中的驱动系统的行星齿轮箱的正面图；

图3为图1中一组基于软轴和蜗轮蜗杆的传动系统的原理图；

图4为图1中的机械手除去上盖板后的立体示意图；

图5A为图1中机械手的大拇指的传动原理图；

图5B为图5A中大拇指的掌指关节的传动原理图；

图6A为图1中机械手的食指的传动原理图；

图6B为图6A中食指的的指间关节的传动原理图；以及

图7为图1中机械手的外展机构的传动原理图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

图1示出了本发明的基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统整体装配后的立体示意图。如图1所示，本发明的基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统包括机械手100、传动系统200和驱动系统300，其中传动系统200的两端分别与机械手100和驱动系统300相连，传动系统200将驱动端300的输出传递给机械手100从而使机械手100完成不同的动作。

驱动系统300包括两个步进电机及行星齿轮箱。图中所示的实施例中，行星齿轮箱包括多组行星齿轮系和普通齿轮系。两个步进电机由集成板卡和相应的控制程序控制，且与齿轮系的两个输入轴连接，通过控制程序设定步进电机的转动方向、速度和角度以精确控制步进电机从而控制行星齿轮箱的输入和输出。

图2A为图1中的驱动系统300的行星齿轮箱301的立体示意图。如图2A所示，行星齿轮箱包括七组行星齿轮系10、一组普通的齿轮系20、两根输入轴30、十三根输出轴40、六根惰轮轴50和九块不锈钢板60，十三根输出轴40比六根惰轮轴露出不锈钢板较长长度。需要指出的是，根据需要，输入轴30的数量也可以是三根等。不锈钢板60也可以是其他材料的隔板，其数量根据行星齿轮箱所包含的齿轮系的数量来确定。

行星齿轮箱301的两根输入轴30分别由驱动系统300的两个步进电机(图未示)控制；十三根输出轴40由七组行星齿轮系10和一组普通的齿轮系20控制；六根惰轮轴50上安装的惰轮用于改变其中几组齿轮系中的输出轴的旋转方向；所有输入轴30、输出轴40和惰轮轴50均分别贯穿九块不锈钢板60，九块不锈钢板60起到分隔八组齿轮系和增强系统稳定性的作用。这里，不锈钢板60也可为由合适材料，诸如塑料制成的板状件。

图2B为图2A中一组行星齿轮系的爆炸图。如图2B所示，该组行星齿轮系包括太阳轮5、周轮4、行星轮7及其他辅助齿轮。第一输入齿轮1通过紧定装置2与第一根输入轴固定连接，第一输入齿轮1与紧定装置2上设有相匹配的销钉孔并通过两根销钉相固定，紧定装置2上设有两个紧定螺钉孔并通过螺钉将紧定装置2连同第一输入齿轮1固定在第一根输入轴上。驱动齿轮3与第一输入齿轮1相啮合且驱动齿轮3通过四根销钉与周轮4相固定，从而达到了第一根输入轴控制周轮旋转的目的。类似地，太阳轮(即第二输入齿轮)5通过紧定装置6与第二根输入轴固定连接；行星轮7啮合于周轮4和太阳轮5之间并通过三个圆头销钉8与驱动齿轮9相固定；输出齿轮11通过紧定装置12与输出轴固定连接；惰轮89啮合于驱动齿轮9和输出齿轮11之间从而使得输出齿轮11旋转方向与驱动齿轮9相反。

图2C为图2B中行星齿轮系的立体示意图。如图2C所示，安装完成后，驱动齿轮3、周轮4、太阳轮5和驱动齿轮9的轴线均与第二根输入轴的轴线相同。分别与第一根输入轴和第二根输入轴固定连接的第一输入齿轮1和太阳轮(即第二输入齿轮)5的转动通过齿轮系的合成传递给与输出轴固定连接的输出齿轮11。

图2D为图2A中的驱动系统的行星齿轮箱的侧面图；七组行星齿轮系10均包括太阳轮、行星轮、周轮和其他辅助齿轮。在各组行星齿轮系中，太阳轮、行星轮和周轮中的两种齿轮作为输入，另一种齿轮作为输出，例如在图2B所示的行星齿轮系中，周轮和太阳轮作为输入，行星轮作为输出。一组行星齿轮系中可通过增加辅助齿轮而具有多个与输出轴相连的输出齿轮，由于不同的齿轮配合可造成不同的齿轮减速比以及不同的齿轮旋转方向，从而达到不同的输出。本发明中七组行星齿轮系10将两根输入轴的转动输入共合成并转化为十一种转动输出，一组普通齿轮系将两个输入轴的单独转动输入通过齿轮减速比转化为两个单独的转动输出，从而使得驱动系统共有十三种输出。

需要指出的是，行星齿轮箱可包括三根或三根以上的输入轴，每根输入轴由一个步进电机控制，每组齿轮系的转动输入可根据需要来自上述输入轴的任意两根或两根以上。

如图2E所示为行星轮系的正面图，从图中可以看出各个输入轴、输出轴和惰轮轴的横截面。驱动系统300的十三根输出轴的十三种输出分别用于控制机械手100上的相应关节。具体地，如图2E所示，并参见图4，输出轴41对应大拇指末端旋转关节61；输出轴42对应大拇指掌指关节62；输出轴43对应大拇指指间关节63；输出轴44对应大拇指外展关节64；输出轴45对应食指掌指关节65；输出轴46对应中指掌指关节66；输出轴47对应无名指掌指关节67；输出轴48对应小拇指掌指关节68；输出轴49对应食指近端指间关节69A和食指远端指间关节69B；输出轴410对应中指近端指间关节610A和中指远端指间关节610B；输出轴411对应无名指近端指间关节611A和无名指远端指间关节611B；输出轴412对应小拇指近端指间关节612A和小拇指远端指间关节612B；输出轴413对应食指、中指、无名指和小拇指的外展关节613。关于机械手的详细描述见下文。

传动系统200包括十三根软轴和传动机构，传动机构例如为蜗轮蜗杆、滑杆和连杆。图3为图1中一组基于软轴和蜗轮蜗杆的传动系统的原理图。如图3所示，输出轴40通过联轴器14与对应软轴13的一端固定连接，该软轴13的另一端通过联轴器15与蜗杆17固定连接，蜗杆17与蜗轮16相啮合。驱动系统控制输出轴40转动时，蜗杆17也发生相应转动，与蜗杆17配合的蜗轮16发生转动，蜗轮16的运动驱动机械手100中相应构件的运动从而驱动机械手中相应关节的运动。输出轴40的直径例如为2毫米，软轴13的直径例如为3.2毫米，相应地，联轴器14制作成一端内径为2毫米且另一端内径为3.2毫米，联轴器15制作成一端内径为3.2毫米且另一端内径与蜗杆端部直径相等。

由此可以看出，传动系统200将输出轴的转动通过蜗轮蜗杆的减速比转化为涡轮的转动，软轴采用能够很好地传递扭矩的材料制作而成从而能够有效地传递输出轴的转动，且蜗轮蜗杆减速比为1:20，体现在涡轮上的传动误差较小仅为软轴传动误差的二十分之一，因此该传动链的传动误差可以忽略。

机械手包括手掌，五根手指，和以连杆机构为基础的运动传动链。为了较清晰地看出机械手内部机构，图4示出了机械手除去上盖板后的立体示意图。如图4所示，机械手100包括手掌、大拇指18、结构相似的四指19及四指19的外展机构52，其中手掌包括上下盖板以及固定五个手指所需的轴孔和螺丝孔，四指19包括食指、中指、无名指和小拇指，外展机构52位于手掌内部。

如上文所述，驱动系统300的十三种输出分别用于控制机械手100上的相应关节：大拇指18具有指间关节63，掌指关节62，末端旋转关节61和外展关节64；四指19中的任一根手指例如食指具有远端指间关节69B、近端指间关节69A、掌指关节65；四指19还具有一个共同的外展关节613。

图5A为图1中机械手的大拇指18的传动原理图，为了看清其内部结构，在图中删除了一些构件。一端与输出轴41连接的软轴(图未示)与图中大拇指根部的联轴器21相连并通过一小型的行星齿轮减速器22达到合适的减速比以控制大拇指末端旋转关节61的转动；一端与输出轴44连接的软轴(图未示)的与大拇指外展关节附近的联轴器23相连并通过蜗杆24和蜗轮25的配合来控制大拇指外展关节64的转动；一端与输出轴43连接的软轴(图未示)与联轴器26相连并通过蜗杆27、蜗轮28、齿轮29、齿轮33以及连杆34的传动链来达到控制大拇指指间关节63的目的，其中齿轮33与大拇指第二指节78可旋转地连接，连杆34的两端分别与齿轮33和大拇指第一指节84固定连接。

图5A中不能看出控制大拇指掌指关节的相关结构，因此在图5B中单独示出大拇指掌指关节的传动原理。如图5B所示，一端与输出轴42相连的软轴(图未示)与联轴器71相连并通过蜗杆75、蜗轮72、齿轮86、齿轮73将运动传递给齿轮74，其中蜗轮72和齿轮73可旋转地连接于大拇指第三指节85，齿轮86与涡轮72固定连接，齿轮74与大拇指第二指节78固定相连，从而齿轮74的转动即完成了大拇指掌指关节的转动。

图6A为图1中机械手的食指的传动原理图。如图6A所示，联轴器35与控制食指近端指间关节69A和食指远端指间关节69B的输出轴相连，一端与控制食指掌指关节的输出轴45相连的软轴连接至联轴器76，输出轴45的输出通过软轴传递给蜗杆77，与蜗杆77配合的蜗轮79与食指第三指节83固定连接，蜗轮79的转动即完成了食指掌指关节的转动。

为了清晰地看出食指近端指间关节69A和食指远端指间关节69B的传动原理，图6B中除去了一些构件。如图6B所示，蜗轮37与食指第三指节83可旋转地连接，连杆38的两端分别与蜗轮37和食指第二指节82固定相连，连杆39的两端分别与食指第二指节82和第一指节81固定相连。一端与输出轴49(图未示)相连的软轴连接至联轴器35，输出轴49的输出通过软轴传递给蜗杆36，并通过蜗轮37、连杆38及连杆39组成的传动链来控制食指近端指间关节69A和食指远端指间关节69B的转动。

其余三根手指，即中指、无名指和小拇指，它们的传动原理与食指相似。

图7示出了机械手的外展机构的传动原理图。输出轴413通过软轴与外展关节613中的联轴器51相连，输出轴413的转动可带动滑杆55转动，与滑杆55配合的推动元件56随着滑杆55的转动发生平移运动，推动元件56上设有三条斜槽57，随着推动元件56的平移运动，三个外展元件53能够在相应的斜槽57中滑动并绕各自固定的转轴54转动。从图4可以看出，三个外展元件53分别与相应的食指、无名指、小拇指的手指基座78固定相连，各个手指基座78随着外展元件53的转动而转动，从而带动食指、无名指、小拇指的外展运动。

本发明的基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统通过行星齿轮系这一机械结构实现了机械手各个手指不同关节的协同效应，使得输入轴的数量减少为两个，减小了假肢手的成本，同时假肢手能够很好地模拟人手的抓取动作。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种基于行星齿轮系的欠驱动假肢手系统，其特征在于，所述假肢手系统包括驱动系统、传动系统和机械手，其中

所述驱动系统包括步进电机及行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括输入轴与输出轴，所述步进电机与所述行星齿轮箱的输入轴相连；

所述机械手包括手掌和五个手指，所述五个手指包括大拇指、食指、中指、无名指和小拇指，所述手指上设有可活动的关节，其中，

所述大拇指包括大拇指第一指节、大拇指第二指节和大拇指第三指节，相邻指节之间可以相互转动而具有指间关节和大拇指掌指关节，大拇指的根部还具有末端旋转关节和外展关节，

所述食指、中指、无名指和小拇指具有相似的尺寸且均通过手指基座与手掌连接，所述食指、中指、无名指和小拇指均包括第一指节、第二指节、第三指节以及近端指间关节、远端指间关节和掌指关节，相邻指节之间可以相互转动，每个手指的第三指节与所述手指基座可旋转地连接；以及

所述传动系统包括软轴和传动机构，所述传动机构包括蜗轮蜗杆和连杆，所述软轴一端与所述输出轴相连，所述软轴的另一端经由所述传动机构与所述机械手的各个关节相连，其中，

所述大拇指中，所述末端旋转关节与软轴一相连，所述外展关节处连接有蜗轮三，与所述蜗轮三配合的蜗杆通过联轴器与软轴二相连，所述大拇指掌指关节通过蜗轮蜗杆与软轴三相连，所述指间关节通过连杆以及蜗轮蜗杆与软轴四相连，

所述食指、中指、无名指和小拇指中，第一蜗轮与所述第三指节固定连接，与所述第一蜗轮啮合的蜗杆通过联轴器与软轴五固定连接，第二蜗轮与所述手指基座可旋转地连接，第一根连杆的两端分别与所述第二蜗轮和第二指节可转动相连，第二根连杆的两端分别与第二指节和第一指节可转动相连，与所述第二蜗轮啮合的蜗杆通过联轴器与软轴六固定连接；

所述行星齿轮箱能够将所述步进电机的输入通过协同作用的方式转化为所述输出轴的转动并通过所述传动系统传递给所述机械手从而协同控制所述机械手上各个关节的运动。

2.如权利要求1所述的假肢手系统，其特征在于，所述行星齿轮箱还包括行星齿轮系、普通齿轮系、惰轮轴和隔板，所述星齿轮系和所述普通齿轮系均包括输入齿轮和输出齿轮，所述行星齿轮系还包括惰轮，所述行星齿轮系和所述普通齿轮系位于相邻的两块隔板之间，所述输入轴、输出轴和惰轮轴均贯穿隔板且通过紧定装置分别与所述行星齿轮系的输入齿轮、输出齿轮和惰轮固定连接。

3.如权利要求2所述的假肢手系统，其特征在于，所述行星齿轮系包括太阳轮、周轮、行星轮、惰轮和驱动齿轮，所述太阳轮、周轮、行星轮中的两种齿轮的转动由两根输入轴控制，另一种齿轮与这两种齿轮配合而发生的转动传递给输出轴；所述普通齿轮系将每根输入轴的独立转动输入转化为独立的转动输出。

4.如权利要求3所述的假肢手系统，其特征在于，所述行星齿轮箱包括七组行星齿轮系、一组普通齿轮系、两根输入轴、十三根输出轴、六根惰轮轴和九块隔板，所述七组行星齿轮系将所述两根输入轴的转动输入共合成并转化为十一种转动输出，一组普通齿轮系将两个输入轴的独立转动输入转化为两个独立的转动输出，从而使得所述驱动系统共有十三种输出；所述传动系统包括十三根软轴，每根软轴的一端通过联轴器与所述驱动系统的一根输出轴固定连接。

5.如权利要求1所述的假肢手系统，其特征在于，所述大拇指的末端旋转关节处连接有小型减速齿轮器，所述小型减速齿轮器通过联轴器与所述软轴一固定连接。

6.如权利要求1所述的假肢手系统，其特征在于，所述大拇指掌指关节处还设有一组与相应的蜗轮四啮合的数个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮与大拇指第二指节固定相连，所述蜗轮四可旋转地连接于大拇指第三指节，相应的蜗杆与该蜗轮四啮合并通过联轴器与所述软轴三固定连接；

控制大拇指指间关节的连杆的一端与大拇指第一指节固定连接，在大拇指的第三指节上可旋转地连接有数个相互啮合的齿轮和蜗轮五，其中一个齿轮与大拇指第二指节及所述控制大拇指指间关节的连杆的另一端固定相连，与所述蜗轮五啮合的蜗杆通过联轴器与所述软轴四固定连接，所述控制大拇指指间关节的连杆直接控制所述指间关节的转动。

7.如权利要求1所述的假肢手系统，其特征在于，所述传动机构还包括滑杆，所述滑杆上设有槽，所述机械手的除了拇指之外的四根手指还具有共同的四指外展关节，所述四指外展关节具有推动元件以及三个外展元件，所述推动元件可沿所述滑杆中的槽滑动，所述推动元件上设有三个斜槽，所述三个外展元件的一端分别可在推动元件上相应的斜槽中滑动，所述三个外展元件的另一端与四指中的三根手指的手指基座固定相连并具有各自的固定在手掌上的转轴，所述滑杆通过联轴器与软轴七连接，该软轴七的转动可带动滑杆转动，从而带动推动元件的前后平移，外展元件的一端在斜槽中滑动且另一端围绕各自的转轴发生转动，从而带动所述三根手指的手指基座相应发生转动，实现四指的外展运动。

8.如权利要求3所述的假肢手系统，其特征在于，所述行星齿轮箱具有两根或三根输入轴。