假肢手制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种假肢手，该假肢手包括：手掌；五根手指，所述五根手指按照人类手指的相对位置设置在所述手掌上，所述五根手指分别具有至少2个指节；一个驱动器，设置在所述手掌内，用于输出驱动力；第一同步带，设置在所述手掌内，用于利用所述驱动器输出的驱动力传动所述五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动。该方案通过采用一个驱动器配合同步带来驱动五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动，从而有助于假肢手精确、稳定地完成抓取、捏取以及侧捏等动作。

Prosthetic hand

The embodiment of the invention provides a prosthetic hand, the prosthetic hand including palm; five fingers, the five fingers are arranged on the palm of the hand according to the relative position of the human finger, the five fingers are respectively provided with at least 2 knuckles; a drive arranged on the palm. For the output driving force; the first synchronous belt is arranged on the palm of the hand, for the coupling of flexion and extension movement by the drive output driving force transmission of the five finger knuckles. The program through the use of a drive coupling with flexion and extension movement driven five finger knuckles synchronization, which helps the prosthetic hand accurately and stably complete grasp, pinch and lateral pinch action.

【技术实现步骤摘要】
假肢手
本专利技术涉及康复医疗器械
，特别涉及一种假肢手。
技术介绍
仿人假肢手为上肢缺失的残疾人的日常生活提供了便利，是康复工程领域的重要研究方向。目前已经商品化的假肢手有公司的安全比例控制肌电手、英国苏格兰公司(Touchbionics)生产的高精度肌电控制假肢iLimb等。该安全比例控制肌电手有三个手指(拇指、食指和中指)，能完成手的开合动作以实现抓取功能；但其手指是整体的，不能实现多指节耦合运动。该iLimb是有五根手指的假肢手，除无名指与小指进行耦合运动以外，能单独控制每一根手指运动，可以完成多种手部动作；并且其除拇指以外的四指具备两个指节耦合运动的特点，在一定程度上实现了动作仿人。上述多自由度假肢手由于安排了多个驱动器以及传感器，控制器相当复杂，整手质量较大、制造与维护成本高，限制了假肢手的实用性与产品化，通过调研，抓取(PowerGrasp)、两指/三指捏取(PrecisionGrasp)与侧捏(LateralGrasp)这三类ADL(ActivitiesofDailyLiving，在康复医学中指日常生活能力)中最常用的手部动作，能满足绝大多数残疾患者的日常动作功能需求，因此，现有技术中还有一种腱传动假肢手，该假肢手包含三根手指，采用单个驱动器驱动，通过腱绳传动实现各手指屈/伸，完成抓握动作。虽然采用单个驱动器驱动，可以降低整手重量、降低成本，但是由于腱绳本身具有弹性，并且腱绳容易打滑，使得腱传动假肢手存在手指刚度低，难以精确控制抓握过程中手指的位置。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种假肢手，以解决现有技术中腱传动假肢手存在的手指刚度低、难以精确控制抓握过程中手指的位置的技术问题。该假肢手包括：手掌；五根手指，所述五根手指按照人类手指的相对位置设置在所述手掌上，所述五根手指分别具有至少2个指节；一个驱动器，设置在所述手掌内，用于输出驱动力；第一同步带，设置在所述手掌内，用于利用所述驱动器输出的驱动力传动所述五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动。在一个实施例中，还包括：在所述手掌内设置有驱动器固定座、梯形丝杆、螺母、拇指滑块以及滑块，其中，所述驱动器固定座固定在所述手掌内，所述驱动器固定在所述驱动器固定座上；所述梯形丝杆的下端固定在所述驱动器固定座上，所述梯形丝杆的上端通过丝杆上盖板固定在所述手掌上；所述第一同步带的主动轮与所述驱动器的输出轴连接，所述第一同步带的从动轮与所述梯形丝杠连接，用于将所述驱动器输出的驱动力传动给所述梯形丝杠；所述螺母与所述梯形丝杠螺纹连接，通过与所述梯形丝杠的螺纹传动，沿所述梯形丝杠的轴线方向运动；所述拇指滑块，与所述螺母和所述五根手指中拇指的近指节连接，用于在所述螺母的带动下沿着所述梯形丝杠的轴线方向平移运动，传动所述拇指的近指节进行屈曲和伸展运动，近指节是指各手指中距离手掌最近的指节，远指节是指各手指中距离手掌最远的指节；所述滑块，与所述螺母和所述五根手指中除了拇指之外的四根手指的近指节连接，用于在所述螺母的带动下沿着所述梯形丝杠的轴线方向平移运动，传动所述四根手指的近指节进行屈曲和伸展运动。在一个实施例中，所述拇指包括2个指节，所述拇指的近指节包括左侧近指节和右侧近指节，左侧近指节和右侧近指节固定连接，所述假肢手还包括：拇指机架，设置在所述丝杆上盖板处，与所述拇指的左侧近指节和右侧近指节铰接；拇指连杆，所述拇指连杆的一端连接所述拇指滑块，所述拇指连杆的另一端连接所述拇指的近指节，用于将拇指滑块的平移运动转换成所述拇指的近指节的屈曲和伸展运动。在一个实施例中，还包括：拇指第一轴，用于连接所述拇指的近指节和所述拇指的远指节；第一弹性元件，所述第一弹性元件连接所述拇指的右侧近指节和所述拇指的远指节。在一个实施例中，还包括：螺钉，设置在所述丝杆上盖板和所述拇指机架之间，用于调节所述丝杆上盖板和所述拇指机架之间的摩擦力大小。在一个实施例中，所述四根手指分别包括3个指节，按照指节距离所述手掌由近到远的顺序将3个指节分为近指节、中指节和远指节，所述四根手指的近指节包括左半近指节和右半近指节，左半近指节和右半近指节连接，所述四根手指的中指节包括左半中指节和右半中指节，左半中指节和右半中指节连接，所述假肢手还包括：第一传动连杆，与所述滑块铰接，用于在所述滑块的带动下做平移运动；4个第二传动连杆，均与所述第一传动连杆连接，同时4个所述第二传动连杆与所述四根手指的左半近指节一一对应连接，用于在所述第一传动连杆的传动下，带动所述四根手指的近指节进行旋转。在一个实施例中，还包括：在所述四根手指中均设置有第二同步带、第三轴、第一齿轮以及第二齿轮，其中，所述第二同步带的主动轮设置在左半近指节内，固定在近指节与所述手掌的连接处；所述第三轴设置在近指节内，穿过所述第二同步带的从动轮，用于在近指节旋转下，通过所述第二同步带带动所述第二同步带的从动轮绕该第三轴转动；所述第一齿轮设置在近指节内，设置在所述第三轴上，用于在所述第二同步带的从动轮的带动下绕所述第三轴转动；所述第二齿轮，设置在中指节内，与所述第一齿轮啮合，用于在所述第一齿轮的传动下转动，带动中指节进行屈曲和伸展运动。在一个实施例中，还包括：4个第二弹性元件，分别设置在所述四根手指中，在所述四根手指中，所述第二弹性元件连接右半中指节和远指节。在一个实施例中，所述五根手指的远指节的指尖处设置有手指肚，所述手指肚的材质为弹性材料，远指节是指各手指中距离手掌最远的指节。在一个实施例中，所述手掌的材质为非金属材料。在本专利技术实施例中，通过在手掌上按照人类手指的相对位置设置五根手指(例如，该五根手指包括拇指、食指、中指、无名指以及小指)，各手指包括至少2个指节，使得该假肢手在外观上更接近人手外观，采用一个驱动器配合同步带来驱动五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动，在降低假肢手重量的同时，与现有技术相比，可以避免腱传动假肢手存在的手指刚度低、难以精确控制抓握过程中手指的位置的技术问题，从而有助于假肢手精确、稳定地完成抓取、捏取以及捏取等动作。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种假肢手的示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种手掌的剖视图；图3是本专利技术实施例提供的一种拇指的主视图；图4是本专利技术实施例提供的一种图3的A-A向剖视图；图5是本专利技术实施例提供的一种食指的主视图；图6是本专利技术实施例提供的一种图5的B-B向剖视图；图7是本专利技术实施例提供的一种食指与手掌连接方式的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在本专利技术实施例中，提供了一种假肢手，如图1所示，该假肢手包括：手掌101；五根手指，所述五根手指按照人类手指的相对位置设置在所述手掌上，所述五根手指分别具有至少2个指节；例如，如图1所示，该五根手指包括拇指102、食指103、中指104、无名指105及小指106；一个驱动器13(例如，该驱动器可以是电机，也可以是液/气压驱动器、形状记忆合金驱动器等其他驱动器)，如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种假肢手，其特征在于，包括：手掌；五根手指，所述五根手指按照人类手指的相对位置设置在所述手掌上，所述五根手指分别具有至少2个指节；一个驱动器，设置在所述手掌内，用于输出驱动力；第一同步带，设置在所述手掌内，用于利用所述驱动器输出的驱动力传动所述五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动。

【技术特征摘要】
1.一种假肢手，其特征在于，包括：手掌；五根手指，所述五根手指按照人类手指的相对位置设置在所述手掌上，所述五根手指分别具有至少2个指节；一个驱动器，设置在所述手掌内，用于输出驱动力；第一同步带，设置在所述手掌内，用于利用所述驱动器输出的驱动力传动所述五根手指的指节进行耦合屈曲和伸展运动。2.如权利要求1所述的假肢手，其特征在于，还包括：在所述手掌内设置有驱动器固定座、梯形丝杆、螺母、拇指滑块以及滑块，其中，所述驱动器固定座固定在所述手掌内，所述驱动器固定在所述驱动器固定座上；所述梯形丝杆的下端固定在所述驱动器固定座上，所述梯形丝杆的上端通过丝杆上盖板固定在所述手掌上；所述第一同步带的主动轮与所述驱动器的输出轴连接，所述第一同步带的从动轮与所述梯形丝杠连接，用于将所述驱动器输出的驱动力传动给所述梯形丝杠；所述螺母与所述梯形丝杠螺纹连接，通过与所述梯形丝杠的螺纹传动，沿所述梯形丝杠的轴线方向运动；所述拇指滑块，与所述螺母和所述五根手指中拇指的近指节连接，用于在所述螺母的带动下沿着所述梯形丝杠的轴线方向平移运动，传动所述拇指的近指节进行屈曲和伸展运动，近指节是指各手指中距离手掌最近的指节，远指节是指各手指中距离手掌最远的指节；所述滑块，与所述螺母和所述五根手指中除了拇指之外的四根手指的近指节连接，用于在所述螺母的带动下沿着所述梯形丝杠的轴线方向平移运动，传动所述四根手指的近指节进行屈曲和伸展运动。3.如权利要求2所述的假肢手，其特征在于，所述拇指包括2个指节，所述拇指的近指节包括左侧近指节和右侧近指节，左侧近指节和右侧近指节固定连接，所述假肢手还包括：拇指机架，设置在所述丝杆上盖板处，与所述拇指的左侧近指节和右侧近指节铰接；拇指连杆，所述拇指连杆的一端连接所述拇指滑块，所述拇指连杆的另一端连接所述拇指的近指节，用于将拇指滑块的平移运动转换成所述拇指的近指节的屈曲和伸展运动。4.如权利要求3所述的假肢手，其特征在于，还包括：拇指第一轴，用于连接所述拇指的近指节和所述拇指的远指节；第一弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑悦，徐睿，匡星，景晓蓓，方鹏，李光林，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44