專利名稱:仿生五指手的制作方法
【專利摘要】一種仿生五指手，由手掌（5）、五個(gè)具有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置的假手指和控制線路系統(tǒng)，所述的假手指是由食指（4）、中指（3）、無(wú)名指（2）、小拇指（1）和大拇指（7）組成，在手掌（5）背部設(shè)有電機(jī)孔，食指（4）、中指（3）、無(wú)名指（2）和小拇指（1）的電機(jī)安裝在電機(jī)孔內(nèi)，大拇指（7）和控制線路系統(tǒng)安裝在手掌（5）的正面,其特征在于：所述的控制線路系統(tǒng)的輸入端連接控制五個(gè)假手指的電極，輸出端連接五個(gè)假手指的電機(jī)；五個(gè)假手指在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可分別單獨(dú)動(dòng)作或組合動(dòng)作。本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，五個(gè)手指內(nèi)部結(jié)構(gòu)體積較小，可適用不同手型的使用安裝，重量較輕，仿生效果好。
【專利說(shuō)明】仿生五指手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及肌電、電動(dòng)控制仿生假手【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種實(shí)用仿生五指手假手。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，各種工傷事故和交通事故以及地震等各種自然災(zāi)害的不斷發(fā)生，造成了各種殘疾人，如何提高這些殘疾人的生活質(zhì)量和工作質(zhì)量，尤其是提高那些上肢缺失者的生活質(zhì)量，是全社會(huì)的責(zé)任，各種各樣假肢的出現(xiàn)確實(shí)給予殘疾人帶來(lái)了很大的便利，使他們也能象正常人一樣進(jìn)行生活、工作、學(xué)習(xí)。在上肢方面最具現(xiàn)實(shí)意義的就是具有張閉功能和取拿物體功能的假手，以及肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)。
[0003]目前市面上普遍使用的假手是由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)三個(gè)或五個(gè)手指，五個(gè)手指只能同步閉合或張開(kāi)，不能單獨(dú)動(dòng)作，因此在功能上只能做些簡(jiǎn)單的閉合或張開(kāi)動(dòng)作，限制了患者的使用要求，在仿生性上也不完善。因此市場(chǎng)上就有了五指能單獨(dú)運(yùn)動(dòng)的仿生手的需求。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這種假手進(jìn)行了許多研宄，也有相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)入了臨床階段，綜觀市面上相應(yīng)產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)上都存在一些缺陷，有的是將五個(gè)手指的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在手指內(nèi)，采用繩索由假手指掌拉動(dòng)假手指第二關(guān)節(jié)屈，假手指第二關(guān)節(jié)裝有彈簧，由彈力使假手指第二關(guān)節(jié)從屈的位置回到張開(kāi)位置。有的假手將五個(gè)手指的驅(qū)動(dòng)裝置放在假手掌內(nèi)，五個(gè)手指用絲桿帶動(dòng)指掌關(guān)節(jié)，再用連桿帶動(dòng)第二關(guān)節(jié)，假手指第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)張開(kāi)都是靠彈簧的彈力，這幾種結(jié)構(gòu)缺陷是:一、手指長(zhǎng)度難以縮短，拇指體積較大，二、手指張開(kāi)力量較小，不能帶動(dòng)較厚的外手皮，只能使用薄且軟的手皮。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種仿生五指手，是五個(gè)手指獨(dú)立設(shè)立有蝸輪蝸桿副，使得五個(gè)手指可以同步閉合或張開(kāi)，能單獨(dú)動(dòng)作，在功能上能滿足患者的使用要求。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種仿生五指手，由手掌、五個(gè)具有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置的假手指和控制線路系統(tǒng)，所述的假手指是由食指、中指、無(wú)名指、小拇指和大拇指組成，在手掌背部設(shè)有電機(jī)孔，食指、中指、無(wú)名指和小拇指的電機(jī)安裝在電機(jī)孔內(nèi)，大拇指和控制線路系統(tǒng)安裝在手掌的正面，其特征在于:所述的控制線路系統(tǒng)的輸入端連接控制五個(gè)假手指的電極，輸出端連接五個(gè)假手指的電機(jī)；五個(gè)假手指在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可分別單獨(dú)動(dòng)作或組合動(dòng)作。
[0006]所述的手掌內(nèi)固定有電機(jī)減速器和蝸輪，四指蝸桿箱安裝在手掌上端面，連接座安裝在手掌下端面，腕關(guān)節(jié)和大拇指安裝在連接座上，大拇指安裝在手掌正面內(nèi)，手掌的背面有手掌罩殼固定。
[0007]所述的食指、中指、無(wú)名指、小拇指和大拇指分別具有一個(gè)活動(dòng)指關(guān)節(jié)、一個(gè)固定指關(guān)節(jié)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)減速器、電機(jī)連接件、蝸輪、蝸桿、蝸桿箱組成，電機(jī)通過(guò)電機(jī)減速器減速后帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿再和蝸輪嚙合帶動(dòng)第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)再通過(guò)連桿帶動(dòng)第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]所述的食指、中指、無(wú)名指、小拇指和大拇指的電機(jī)安裝在手掌的背面。
[0009]所述的大拇指設(shè)計(jì)成上、中、下三部分，最上面為大拇指頭，中間為電機(jī)殼體，下部為蝸桿箱體，在蝸桿箱體內(nèi)上下兩端設(shè)有軸承座孔，大拇指蝸桿兩端通過(guò)軸承安裝在兩軸承孔內(nèi)，大拇指蝸輪通過(guò)蝸輪座和旋轉(zhuǎn)座連接，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，大拇指可以被動(dòng)左右扳動(dòng)，在蝸輪座上設(shè)有限位裝置，控制大拇指左右前后角度。
[0010]所述的下部的蝸輪座和旋轉(zhuǎn)座之間采用摩擦連接，使大拇指在垂直于主運(yùn)動(dòng)方向的平面上作左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述的手掌下部采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)需要安裝腕關(guān)節(jié)。
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，五個(gè)手指內(nèi)部結(jié)構(gòu)體積較小，可適用不同手型的使用安裝，重量較輕，仿生效果好。

【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1是本實(shí)用新型仿生五指手結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型仿生五指手四指結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型仿生五指手大拇指結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是本實(shí)用新型仿生五指手手掌示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]由圖1所示，本實(shí)用新型的仿生五指手，包括:小拇指1、無(wú)名指2、中指3、食指4、手掌5、手掌前后罩殼6、大拇指7和腕關(guān)節(jié)8。在手掌5背部設(shè)有電機(jī)孔，食指4、中指3、無(wú)名指2和小拇指I的電機(jī)安裝在電機(jī)孔內(nèi)，大拇指7和控制線路系統(tǒng)安裝在手掌5的正面，控制線路系統(tǒng)的輸入端連接控制五個(gè)假手指的電極，輸出端連接五個(gè)假手指的電機(jī)；五個(gè)假手指在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可分別單獨(dú)動(dòng)作或組合動(dòng)作。
[0018]由圖2所示，是本實(shí)用新型仿生五指手四指結(jié)構(gòu)示意圖。小拇指1、無(wú)名指2、中指
3、食指4，以上四種手指在結(jié)構(gòu)上均由第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-1、連桿1-2、連桿蓋1-3、蝸輪座1-4、蝸輪1-5、蝸桿1-6、蝸桿箱1-7、電機(jī)減速器1-8、第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)1_9和指關(guān)節(jié)軸1_10組成。蝸桿1-6兩端通過(guò)軸承安裝在蝸桿箱1-7內(nèi)，四個(gè)蝸桿箱1-7通過(guò)螺釘和手掌5-1端面連接。蝸輪1-5通過(guò)鉚釘和蝸輪座1-4連接，蝸輪座1-4和連桿蓋1-3通過(guò)鉚釘和第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-9連接為一體，電機(jī)減速器1-8帶動(dòng)蝸桿1-6旋轉(zhuǎn)，蝸桿1-6和蝸輪1-5相嚙合，帶動(dòng)第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-9繞指關(guān)節(jié)軸1-10作圓周運(yùn)動(dòng)，第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-9通過(guò)連桿1-2帶動(dòng)第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-1繞指關(guān)節(jié)軸1-10作圓周運(yùn)動(dòng)。為了限制手指閉合和張開(kāi)運(yùn)動(dòng)范圍，在蝸輪1-5上設(shè)定了限位槽。電機(jī)減速器1-8安裝在手掌5-2孔內(nèi)，通過(guò)電機(jī)壓板固定。
[0019]由圖3所示，是本實(shí)用新型仿生大拇指結(jié)構(gòu)示意圖。大拇指7由大拇指頭部7-1，中部電機(jī)殼體7-2和蝸桿箱根部7-3以及大拇指蝸輪7-4、大拇指蝸桿7-5、蝸輪座7_6、旋轉(zhuǎn)軸7-7、旋轉(zhuǎn)座7-8和蝸輪軸7-9等組成。蝸桿7-5兩端通過(guò)軸承安裝在蝸桿箱7_3內(nèi)，大拇指蝸輪7-4通過(guò)鉚釘和蝸輪座7-6固定連接，電機(jī)減速器帶動(dòng)大拇指蝸桿7-5旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大拇指蝸桿7-5和大拇指蝸輪7-4相嚙合帶動(dòng)整個(gè)大拇指繞旋轉(zhuǎn)軸7-7作圓周運(yùn)動(dòng)，蝸輪座7-6通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸7-7、墊片和旋轉(zhuǎn)座7-8摩擦連接，可以左右扳動(dòng)蝸輪座7-6，從而改變大拇指和四指的接觸位置，以完成各種動(dòng)作。為了限制大拇指旋轉(zhuǎn)角度，在蝸輪座7-6上設(shè)有限位裝置。旋轉(zhuǎn)座7-8通過(guò)螺釘和手掌下部相連。大拇指電機(jī)減速器安裝在中部電機(jī)殼體7-2內(nèi)，其余四指電機(jī)減速器均安裝在手掌背面，手掌正面5-3安裝控制系統(tǒng)，手掌正反兩面均安裝有手掌罩殼6。大拇指7設(shè)計(jì)成上、中、下三部分，最上面為大拇指頭7-1，中間為電機(jī)殼體7-2，下部為蝸桿箱體7-3，在蝸桿箱體7-3內(nèi)上下兩端設(shè)有軸承座孔，大拇指蝸桿7-4兩端通過(guò)軸承安裝在兩軸承孔內(nèi)，大拇指蝸輪7-4通過(guò)蝸輪座7-6和旋轉(zhuǎn)座7-8連接，旋轉(zhuǎn)座7-8上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸7-7，大拇指7可以被動(dòng)左右扳動(dòng)，在蝸輪座7-6上設(shè)有限位裝置，控制大拇指7左右前后角度。
[0020]由圖4所示，是本實(shí)用新型手掌示意圖。所述的手掌5為五指仿生手的基本元件，該基本元件被構(gòu)造成承受力和力矩，并且可支承包括組成五指仿生手頭的大拇指7、食指
4、中指3、無(wú)名指2和小拇指1、腕關(guān)節(jié)8、控制系統(tǒng)等零部件。所述的手掌5內(nèi)固定有電機(jī)減速器1-8和蝸輪1-5，四指蝸桿箱1-7安裝在手掌上端面5-1，連接座安裝在手掌下端面，腕關(guān)節(jié)8和大拇指7安裝在連接座上，大拇指7安裝在手掌正面5-3內(nèi)，手掌5的背面有手掌罩殼6固定。
[0021]為了防止第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-9和第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-1彎曲后在關(guān)節(jié)處出現(xiàn)缺口，在蝸桿箱1-7上端面和第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)1-1下端面處設(shè)計(jì)有圓弧狀結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)夾手皮現(xiàn)象。在蝸輪上設(shè)有限位孔，控制指關(guān)節(jié)閉和開(kāi)的角度。
[0022]在手掌前后面上都安裝有手掌罩殼，控制系統(tǒng)采用全密封形式安裝在手掌罩殼內(nèi)。
[0023]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，克服以往五指手的不足，采用連桿結(jié)構(gòu)，使手指張開(kāi)和閉合具有相同力矩，手指長(zhǎng)度可根據(jù)人體手指改變長(zhǎng)度，從外觀造型上更具有仿生型，手掌底部采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要安裝摩擦腕或電動(dòng)腕，更加方便患者的需求。
[0024]在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已對(duì)照其特定的實(shí)施實(shí)例作了具體描述，但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種仿生五指手，由手掌(5)、五個(gè)具有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置的假手指和控制線路系統(tǒng)，所述的假手指是由食指(4)、中指(3)、無(wú)名指(2)、小拇指(I)和大拇指(7)組成，在手掌(5)背部設(shè)有電機(jī)孔，食指(4)、中指(3)、無(wú)名指(2)和小拇指(I)的電機(jī)安裝在電機(jī)孔內(nèi)，大拇指(7)和控制線路系統(tǒng)安裝在手掌(5)的正面，其特征在于:所述的控制線路系統(tǒng)的輸入端連接控制五個(gè)假手指的電極，輸出端連接五個(gè)假手指的電機(jī)；五個(gè)假手指在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可分別單獨(dú)動(dòng)作或組合動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的手掌(5)內(nèi)固定有電機(jī)減速器(1-8)和蝸輪(1-5)，四指蝸桿箱(1-7)安裝在手掌上端面(5-1)，連接座安裝在手掌下端面，腕關(guān)節(jié)(8)和大拇指(7)安裝在連接座上，大拇指(7)安裝在手掌正面(5-3)內(nèi)，手掌(5)的背面有手掌罩殼(6)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的食指(4)、中指(3)、無(wú)名指(2)、小拇指(I)和大拇指(7)分別具有一個(gè)活動(dòng)指關(guān)節(jié)(1-9)、一個(gè)固定指關(guān)節(jié)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)減速器(1-8)、電機(jī)連接件、蝸輪(1-5)、蝸桿(1-6)、蝸桿箱(1-7)組成，電機(jī)通過(guò)電機(jī)減速器(1-8)減速后帶動(dòng)蝸桿(1-6)轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿(1-6)再和蝸輪(1-5)嚙合帶動(dòng)第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)(1-9)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)指關(guān)節(jié)(1-9)再通過(guò)連桿帶動(dòng)第二活動(dòng)指關(guān)節(jié)(1-1)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的食指(4)、中指(3)、無(wú)名指(2)、小拇指(I)和大拇指(7)的電機(jī)安裝在手掌(5)的背面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的大拇指(7)設(shè)計(jì)成上、中、下三部分，最上面為大拇指頭(7-1)，中間為電機(jī)殼體(7-2)，下部為蝸桿箱體(7-3)，在蝸桿箱體(7-3)內(nèi)上下兩端設(shè)有軸承座孔，大拇指蝸桿(7-4)兩端通過(guò)軸承安裝在兩軸承孔內(nèi)，大拇指蝸輪(7-4)通過(guò)蝸輪座(7-6)和旋轉(zhuǎn)座(7-8)連接，旋轉(zhuǎn)座(7-8)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(7-7 )，大拇指(7 )可以被動(dòng)左右扳動(dòng)，在蝸輪座(7-6 )上設(shè)有限位裝置，控制大拇指(7 )左右前后角度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的蝸輪座(7-6)和旋轉(zhuǎn)座(7-8)之間采用摩擦連接，使大拇指(7)在垂直于主運(yùn)動(dòng)方向的平面上作左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生五指手，其特征在于:所述的手掌(5)下部采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)需要安裝腕關(guān)節(jié)(8 )。
【文檔編號(hào)】A61F2-56GK204274729SQ201420716632
【發(fā)明者】楊東慶, 傅丹琦, 張志敏, 陳多俊 [申請(qǐng)人]丹陽(yáng)假肢廠有限公司