專(zhuān)利名稱(chēng)：用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及假肢領(lǐng)域，特別涉及康復(fù)工程中的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)假肢領(lǐng)域，具體是指一種用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)生活質(zhì)量的要求在逐步增加。對(duì)于殘肢人來(lái)說(shuō)，同樣存在著這方面的要求，因此如何使他們更方便的學(xué)習(xí)、工作和生活，是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。因此，康復(fù)工程也是擺在社會(huì)面前的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前，各種各樣的殘疾人假肢產(chǎn)品的出現(xiàn)，大大方便了殘疾人的生活，提高了他們的生活質(zhì)量，尤其是對(duì)于上肢殘疾的人來(lái)說(shuō)，上肢假肢更具有非常重要的意義，其功能的強(qiáng)弱直接影響了他們的生活質(zhì)量。
目前，對(duì)于前臂截肢但是殘肢極短的病人來(lái)說(shuō)，由于屈肘90時(shí)前臂殘肢橫向伸出上臂很少甚至未伸出上臂，這樣的極短前臂沒(méi)有起碼的長(zhǎng)度來(lái)舉起前臂假肢，使肘關(guān)節(jié)失去了功能，又占據(jù)了安裝假肢肘關(guān)節(jié)的位置，如果將電動(dòng)肘關(guān)節(jié)安裝于前臂極短殘肢下面，由于假肢肘關(guān)節(jié)位置低于人體肘關(guān)節(jié)位置很多，使得前臂很短，功能和外觀都無(wú)法滿(mǎn)足要求。而在現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的假肢技術(shù)中，對(duì)于這種殘肢還沒(méi)有實(shí)用的安裝電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的方法，只能安裝一副放在肘關(guān)節(jié)兩邊的鉸鏈，這付鉸鏈固定在上臂筒與前臂筒之間。鉸鏈軸裝有鎖，可在幾種不同位置鎖定，開(kāi)鎖后可自由擺動(dòng)。鎖的開(kāi)閉靠肩部活動(dòng)拉動(dòng)或者完全被動(dòng)地靠另一只手扳動(dòng)。這種肘關(guān)節(jié)都沒(méi)有外部能源和動(dòng)力裝置，只能靠人力使其活動(dòng)。如果另一側(cè)的手也傷殘，這種假肢就更不能滿(mǎn)足功能上的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種控制輕松自如、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能穩(wěn)定可靠、安裝使用方便、適用于前臂極短殘肢安裝的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)具有如下構(gòu)成該用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，包括直流微電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、雙四連桿動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和上臂筒、前臂筒。其主要特點(diǎn)是，減速器位于前臂筒內(nèi)殘肢端部下方，用雙四連桿傳動(dòng)到肘關(guān)節(jié)處，使假肢肘關(guān)節(jié)伸屈時(shí)前臂和上臂長(zhǎng)度保持自然比例。
該肘關(guān)節(jié)可以用肌電信號(hào)控制，在前臂筒內(nèi)裝上控制肘、腕、手的三自由度肌電控制系統(tǒng)或控制肘和手指的二自由度肌電控制系統(tǒng)。前臂筒端部裝上腕和手頭，便可用肌電信號(hào)來(lái)控制肘關(guān)節(jié)和腕及手指的動(dòng)作。如果前臂長(zhǎng)度較短，則只能安裝電動(dòng)手頭和被動(dòng)腕，肌電信號(hào)可控制肘和手指的動(dòng)作，該肘關(guān)節(jié)也可用開(kāi)關(guān)控制。開(kāi)關(guān)可用肩帶拉動(dòng)或靠殘肢肘伸屈碰觸或拉動(dòng)。
該用于電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為裝于減速器兩側(cè)的二個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)，該四連桿結(jié)構(gòu)包括一個(gè)一端固定于所述減速器傳動(dòng)軸的曲柄，該曲柄的一端與一連桿的一端相鉸接，該連桿的另一端與一銳角L形搖桿末端相鉸接，該銳角L形搖桿的頂角端與減速器固定支架的延伸桿末端相鉸接，一弧形前支架與一弧形后支架的兩端均分別固定于銳角L形搖桿上，該桿與上臂筒鉚接。
由于采用了該實(shí)用新型的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)使得假肢在自然肘關(guān)節(jié)處伸屈，達(dá)到了既有外部動(dòng)力，又能使假肢前臂保持正常比例的目的，同時(shí)利用肌電信號(hào)進(jìn)行控制，非常輕松自如，而且功能穩(wěn)定，可靠性高，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝使用非常方便，特別適用于前臂極短殘肢的病人來(lái)安裝使用。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖2為本實(shí)用新型的安裝使用的外觀示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1和圖2，該用于前臂極短殘肢的特種電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，包括直流微電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，前臂筒和上臂筒，前臂筒內(nèi)裝有控制肘關(guān)節(jié)和手指運(yùn)動(dòng)的肌電控制系統(tǒng)，前臂筒端部裝有被動(dòng)腕關(guān)節(jié)和電動(dòng)手頭。
該用于前臂極短殘肢的特種電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的外部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為裝于減速器兩側(cè)的二個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)，該四連桿結(jié)構(gòu)包括一個(gè)一端通過(guò)螺母固定于減速器輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的曲柄2，該曲柄2的一端與一連桿4的一端相鉸接，該連桿4的另一端與一銳角L形搖桿5末端相鉸接，該銳角L形搖桿的頂角端與固定桿3的末端相鉸接。曲柄2、固定桿3、連桿4和銳角L形搖桿5構(gòu)成四連桿結(jié)構(gòu)。一弧形前支架6與一弧形后支架7的兩端均分別鉚接于兩個(gè)四連桿的銳角L形搖桿5上，并鉚接于上臂筒上。
在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于前臂截肢但是殘肢10極短的病人來(lái)說(shuō)，首先要測(cè)量殘肢10的肘關(guān)節(jié)至殘肢端部的長(zhǎng)度和肘關(guān)節(jié)處的殘肢寬度以及殘肢各個(gè)位置的周長(zhǎng)；根據(jù)以上測(cè)量的尺寸，設(shè)計(jì)定做上述各個(gè)零件，再采用不銹鋼材料進(jìn)行四連桿零件的加工；然后將這些零件安裝在具有微電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)肘減速器上，便成為一個(gè)特種電動(dòng)肘關(guān)節(jié)；再對(duì)殘肢取模，制作上臂接受腔9。
前臂部分要首先將前臂筒11與電動(dòng)手頭、被動(dòng)腕、肌電控制系統(tǒng)，可取下充電的蓄電池或電源接口等組裝好后戴上硅橡膠仿真手套12。然后將特種肘關(guān)節(jié)的減速器1裝入前臂筒11上部固定。再根據(jù)正確對(duì)線(xiàn)位置將減速器兩側(cè)的L形搖桿的長(zhǎng)桿與上臂筒9鉚接。將假肢帶在殘肢上測(cè)試背帶位置和長(zhǎng)度，然后安裝好背帶8。電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的伸由肘伸肌(肱三頭肌)的肌電信號(hào)控制，屈肘由肘屈肌(肱二頭肌)的肌電信號(hào)控制，被動(dòng)腕關(guān)節(jié)由健側(cè)手扳動(dòng)，手指張合也由肱二頭肌和肱三頭肌的肌電信號(hào)控制。當(dāng)兩塊肌肉同時(shí)收縮一次，產(chǎn)生的肌電信號(hào)使假肢控制位置由肘切換到手指，由聲光反饋信號(hào)告訴使用者控制位置此時(shí)是手指，肱三頭肌和肱二頭肌產(chǎn)生的肌電信號(hào)此時(shí)可控制手指開(kāi)閉，而不能控制肘伸屈。如果這兩塊肌肉同時(shí)再產(chǎn)生一次肌電信號(hào)，控制位置便回到肘關(guān)節(jié)。
由于是前臂截肢，使用者上臂的二頭肌和三頭肌完好無(wú)損，所以肌電信號(hào)良好，控制輕松自如，再加上肘關(guān)節(jié)在自然位置伸屈，使用效果很好。
在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。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。例如1、上述雙四連桿結(jié)構(gòu)可以用同步帶或鏈條傳動(dòng)代替，此時(shí)在減速器軸上安裝一帶動(dòng)同步帶或鏈條的主動(dòng)輪，在搖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝上被動(dòng)輪，該被動(dòng)輪與該搖桿連為一體，便可通過(guò)主動(dòng)輪和被動(dòng)輪之間傳動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)搖桿運(yùn)動(dòng)。
2、上述特種電動(dòng)肘關(guān)節(jié)也可以采用開(kāi)關(guān)控制，手指部分也可以采用索控手。
3、此肌電控制肘關(guān)節(jié)也可采用將肌電信號(hào)分為強(qiáng)弱兩種信號(hào)，分別控制二個(gè)不同的動(dòng)作，這樣便可以用上述兩塊肌肉產(chǎn)生四種信號(hào)，用來(lái)分別控制肘伸，和手指開(kāi)閉。
權(quán)利要求1.一種用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，包括直流微電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)減速器和雙四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及上臂筒和前臂筒，其特征在于，該電動(dòng)肘關(guān)節(jié)安裝在前臂筒內(nèi)、位于殘肢端部下面的位置，并通過(guò)一搖桿與上臂筒相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，其特征在于，在前臂筒內(nèi)還安裝有控制手指和腕部運(yùn)動(dòng)的肌電控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，其特征在于，所述的肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為裝于減速器對(duì)稱(chēng)兩側(cè)的二個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)，該四連桿結(jié)構(gòu)包括一個(gè)一端固定于所述減速器輸出軸的曲柄，該曲柄的自由端與一連桿的一端相鉸接，該連桿的另一端與一銳角L形搖桿的末端相鉸接，該銳角L形搖桿的另一端與上臂筒鉚接，一弧形前支架與一弧形后支架的兩端均分別固定于所述的兩個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)的銳角L形搖桿上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，其特征在于，所述的肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為裝于減速器對(duì)稱(chēng)兩側(cè)的同步帶或鏈條，所述的減速器軸上安裝有一帶動(dòng)同步帶或鏈條的主動(dòng)輪，搖桿與固定桿鉸接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有被動(dòng)輪，且該被動(dòng)輪與該搖桿連為一體，搖桿與上臂筒鉚接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于前臂極短殘肢的電動(dòng)肘關(guān)節(jié)，包括直流微電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器和雙四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及上臂筒和前臂筒，其主要特點(diǎn)是，電動(dòng)肘關(guān)節(jié)的減速器安裝在前臂筒內(nèi)，位置在殘肢端部下面，通過(guò)雙四連桿傳動(dòng)系統(tǒng)使得假肢在自然肘關(guān)節(jié)處伸屈，搖桿與上臂筒相連，這種結(jié)構(gòu)達(dá)到了既有外部動(dòng)力，又能使假肢前臂與上臂長(zhǎng)度保持正常比例的目的，同時(shí)這種肘關(guān)節(jié)可以利用殘肢上臂的肱二頭肌和肱三頭肌的肌電信號(hào)控制屈肘和伸肘，由于人體肘關(guān)節(jié)伸屈本來(lái)就是由這兩塊肌肉控制的，所以控制非常自然，輕松自如，而且功能良好，可靠性高，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝使用非常方便，特別適用于前臂極短殘肢的病人安裝使用。
文檔編號(hào)A61F2/50GK2668077SQ200320122770
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者羅永昭, 羅宗涵 申請(qǐng)人:上海科生假肢有限公司