一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手制造技术

本发明专利技术公开了一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，包括机械手(9)及机械手(9)外侧的人造皮肤(2)，所述机械手(9)包括手掌(1)，手掌(1)前侧设有四指(3)和拇指(4)，手掌(1)后侧设有手腕(5)，手腕(5)后侧设有小臂(6)，手掌(1)、四指(3)、拇指(4)、手腕(5)和小臂(6)表面设有压力传感器(7)，小臂(6)内设有与压力传感器(7)相连接的触觉投射地图(8)。它具有结构简单，自由度多的优点，并且具有人机交互功能。并且具有人机交互功能。并且具有人机交互功能。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手


[0001]本专利技术涉及假肢手，特别是一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手。

技术介绍

[0002]由于意外事故、工伤、疾病等原因，世界上产生了大量截肢患者，其中多半是手部截肢患者，他们无法独立完成日常的生活需求，因而生活质量显著降低。单自由度假肢手可以通过简单的手指开合来完成有限的抓握动作，功能单一，实用性较差，且不具有仿人外形，穿戴以后与人体不和谐，易受到患者排斥；多自由度假肢手具有人手外观，易被患者接受，且设有与人手相近的关节数从而具有更好的灵活性，可以实现多种多样的动作，多自由度假肢手由于使用较多铰链、连杆或其他的传统传动方式，结构复杂且自由度较少。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手。它具有结构简单，自由度多的优点，并且具有人机交互功能。
[0004]本专利技术的技术方案：一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，包括机械手及机械手外侧的人造皮肤，所述机械手包括手掌，手掌前侧设有四指和拇指，手掌后侧设有手腕，手腕后侧设有小臂，手掌、四指、拇指、手腕和小臂表面设有压力传感器，小臂内设有与压力传感器相连接的触觉投射地图，触觉投射地图上设有均匀分布的投射点，每个投射点都有相对应的压力传感器。本申请通过小臂上的固定孔与患者手臂连接，人造皮肤所收到的压力可以传递至压力传感器，并通过信号处理芯片传递至触觉投射地图，触觉投射地图上设有均匀分布的投射点，每个投射点都有对应的压力传感器，患者可以通过学习试验找到每个压力传感器所对应的投射点，从而可以具有较好的触觉获得功能。
[0005]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的四指包括食指、中指、无名指和小指，四指由3个指节组成，相邻的两个指节之间可转动地连接，指节上端设有用于安装主硅胶管的卡槽，指节中下部设有与指节长度方向同向的第一安装孔，第一安装孔中设有控制四指弯曲的第一韧带，指节中部两侧设有第二安装孔，第二安装孔中设有稳定管。主硅胶管用于四指的弯曲后的回弹，第一韧带用于实现四指的弯曲，稳定管用来维持四指运动过程中的稳定性，并且可以将稳定管换成第一韧带，从而四指具有更多自由度，抓取功能更好，并且主硅胶管和稳定管相较于弹簧，主硅胶管和稳定管拥有更好的柔软度，和更好的仿真程度，在触摸感觉上能与真人的韧带的感觉大相径庭。
[0006]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的拇指包括用于连接手掌的转动关节，转动关节上下两侧设有控制转动关节转动的第二韧带，转动关节后侧设有两个指节，相邻的两个指节之间可转动地连接。
[0007]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的手掌包括用于连接四指和拇指的中掌，中掌上侧设有上掌，上掌中设有用于安装主硅胶管的第一安装槽，中掌下侧设有下掌，下掌中设有用于安装第一韧带的第二安装槽。
[0008]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的中掌前侧设有安装块，安装块前侧设有用于连接四指的万向节，安装块中设有用于固定主硅胶管和稳定管的定位孔和用于对第一韧带进行导向的导向孔，中掌后侧设有用于连接手腕的连接块，连接块两侧设有转轴，中掌左侧设有用于连接转动关节的安装轴。
[0009]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的手腕包括护套，护套是柔性材质制成的可弯曲的护套，护套内设有用于连接小臂的接头，接头包括与小臂连接的圆片，圆片中部设有同轴设置的连接柱，连接柱远离圆片端设有限位节；接头外设有硅胶套，硅胶套中设有与限位节相对应的限位槽；硅胶套前端设有连接转轴的第一卡块和第二卡块，第一卡块和第二卡块后端设有与限位槽相对应的限位块，限位块和限位节间设有用于减震润滑的硅胶圆盘。
[0010]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的第一卡块前侧设有与转轴相对应的弧形槽，第一卡块两侧设有防止第一卡块与转轴分离的锁定片，锁定片前端设有用于对转轴进行限位的圆弧形的锁定段，锁定段两个端口设有与第一卡块连接的连接条。
[0011]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的小臂前端面设有集束器，集束器中设有与第一韧带和第二韧带相对应的限位孔，小臂中部设有安装腔，安装腔中设有角度不同的多组舵机组，每组舵机组由多个舵机组成，舵机上设有卷线器，最靠近手掌的舵机外侧设有人工韧带分束器，最远离手掌的舵机后侧设有电源；小臂后端设有与患者连接固定孔，固定孔底部设有触觉投射地图，固定孔侧壁设有用于连接患者手臂的连接环，连接环中设有用于安装EMG信号处理芯片的固定槽，EMG信号处理芯片表面设有与患者手臂接触的EMG信号传感器。
[0012]前述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手中，所述的人工韧带分束器包括底板，所述的底板上设有均匀分布的两列限位柱，限位柱上端设有顶板。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0014]1、本专利技术通过手掌、四指、拇指、手腕和小臂表面设有压力传感器，并将压力传感器信息通过触觉投射地图投射至患者手臂，患者可以通过学习得知每个投射点所对应的压力传感器，从而具有较好的触觉功能；
[0015]2、本申请通过设置主硅胶管、第一韧带和稳定管来实现四指的弯曲，四指抓取物品更为稳定，结构更为简单，且具有较多的自由度；
[0016]3、本申请通过在限位块和限位节间设有用于减震润滑的硅胶圆盘，使手掌对手腕和小臂的震动减小，防止对患者手臂带来再次伤害；
[0017]4、本申请小臂中的集束器可以使第一韧带和第二韧带进入小臂安装腔时保持避免发生缠绕，人工韧带分束器可以使对第一韧带和第二韧带进行分散，避免发生相互干涉，影响四指和拇指的弯曲。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术的断开图；
[0020]图3是本专利技术拇指的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术小臂的结构示意图；
[0022]图5是本专利技术手腕的结构示意图；
[0023]图6是本专利技术手掌的结构示意图；
[0024]图7是本专利技术的正视图；
[0025]图8是本专利技术中四指的结构示意图。
[0026]附图中的标记为：1
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机械手，11
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中掌，111
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安装块，112
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万向节，113
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定位孔，114
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连接块，115
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转轴，116
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安装轴，117
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导向孔，12
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上掌，121
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第一安装槽，13
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下掌，131
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第二安装槽，2
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人造皮肤，3
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四指，31
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食指，311
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指节，312
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主硅胶管，313
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卡槽，314
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手,其特征在于：包括机械手(9)及机械手(9)外侧的人造皮肤(2)，所述机械手(9)包括手掌(1)，手掌(1)前侧设有四指(3)和拇指(4)，手掌(1)后侧设有手腕(5)，手腕(5)后侧设有小臂(6)，手掌(1)、四指(3)、拇指(4)、手腕(5)和小臂(6)表面设有压力传感器(7)，小臂(6)内设有与压力传感器(7)相连接的触觉投射地图(8)。2.根据权利要求1所述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，其特征在于：所述的四指(3)包括食指(31)、中指(32)、无名指(33)和小指(34)，四指(3)由3个指节(311)组成，相邻的两个指节(311)之间可转动地连接，指节(311)上端设有用于安装主硅胶管(312)的卡槽(313)，指节(311)中下部设有与指节(311)长度方向同向的第一安装孔(314)，第一安装孔(314)中设有控制四指(3)弯曲的第一韧带(316)，指节(311)中部两侧设有第二安装孔(315)，第二安装孔(315)中设有稳定管(317)。3.根据权利要求1所述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，其特征在于：所述的拇指(4)包括用于连接手掌(1)的转动关节(41)，转动关节(41)上下两侧设有控制转动关节(41)转动的第二韧带(42)，转动关节(41)后侧设有两个指节(311)，相邻的两个指节(311)之间可转动地连接。4.根据权利要求1所述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，其特征在于：所述的手掌(1)包括用于连接四指(3)和拇指(4)的中掌(11)，中掌(11)上侧设有上掌(12)，上掌(12)中设有用于安装主硅胶管(312)的第一安装槽(121)，中掌(11)下侧设有下掌(13)，下掌(13)中设有用于安装第一韧带(316)的第二安装槽(131)。5.根据权利要求4所述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，其特征在于：所述的中掌(11)前侧设有安装块(111)，安装块(111)前侧设有用于连接四指(3)的万向节(112)，安装块(111)中设有用于固定主硅胶管(312)和稳定管(317)的定位孔(113)和用于对第一韧带(316)进行导向的导向孔(117)，中掌(11)后侧设有用于连接手腕(5)的连接块(114)，连接块(114)两侧设有转轴(115)，中掌(11)左侧设有用于连接转动关节(41)的安装轴(116)。6.根据权利要求1所述的一种模拟韧带结构的绳牵引机械假肢手，其特征在于：所述的手腕(5)包括护套(55)，护套(55)是柔性材质制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶王昊，
申请(专利权)人：叶王昊，
类型：发明
国别省市：