專利名稱：前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種假肢手，特別是一種前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有假肢中的索控式前臂假肢，其工作原理是截肢者運(yùn)用自身的力量通過 拉索和牽拉機(jī)構(gòu)來控制假手的開合，實(shí)現(xiàn)假手的抓握功能。一般地該手只有張合抓握功能， 其功能單一，抓握不靈活。另有肌電前臂假肢，其工作原理是截肢者通過殘肢肌肉的肌電 信號來控制假手的開合或旋腕，該類假肢中安裝有微型電機(jī)，使用時(shí)需要安裝電池，一般地 該類假肢手只有兩個(gè)自由度，而且兩個(gè)自由度不能同時(shí)進(jìn)行，其抓握速度慢，功能轉(zhuǎn)換也相 當(dāng)麻煩，并且肌電信號并不是容易找到，控制有時(shí)會(huì)失效
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過充分利用前臂截肢患者殘肢的內(nèi)外旋功能，設(shè)計(jì)出可以兩個(gè)自由度同 時(shí)進(jìn)行、多功能輕松轉(zhuǎn)換和選擇的多功能轉(zhuǎn)換假肢手。該假肢手充分恢復(fù)了手和前臂的主 要功能，并可以根據(jù)截肢患者的實(shí)際需要，選擇如下功能的兩種、三種或多種，如單指伸、多 指伸、三指抓握、五指抓握、緊握、旋腕、屈腕等功能。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種假肢手，該假肢手的任務(wù)在于解決已有索控式前臂假 肢功能單一、抓握不靈活和前臂肌電假肢抓握速度慢、功能轉(zhuǎn)換操作困難、造價(jià)昂貴等不 足。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求書1的特征的假肢手來解決。本發(fā)明的有 利構(gòu)型和進(jìn)一步構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中描述。本發(fā)明的假肢手由懸吊裝置、內(nèi)承筒、旋腕傳動(dòng)裝置、功能轉(zhuǎn)換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、手 部功能裝置構(gòu)成。其特征在于，截肢者將前臂殘端放入內(nèi)承筒后，可以通過殘端的旋轉(zhuǎn)對功 能轉(zhuǎn)換裝置中的功能進(jìn)行選擇和轉(zhuǎn)換。對于前臂殘肢比較短的患者，因其前臂的內(nèi)外旋轉(zhuǎn) 角度比較小，故而需要通過旋腕傳動(dòng)裝置對截肢者殘端的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行必要的增強(qiáng)。當(dāng)旋 腕傳動(dòng)裝置將截肢者殘端的旋轉(zhuǎn)角度傳遞到功能轉(zhuǎn)換裝置中后，就會(huì)引起功能轉(zhuǎn)換裝置中 的功能發(fā)生變換，其變換后的功能將在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)截肢者完成某項(xiàng)功 能的時(shí)候，仍可以通過旋腕來關(guān)閉某項(xiàng)功能，使得假肢手回到初始狀態(tài)，或者進(jìn)入到另一個(gè) 功能狀態(tài)中。本發(fā)明的假肢手，其懸吊裝置可以由上臂箍和外承筒構(gòu)成，也可以由上臂箍、兩個(gè) 肘關(guān)節(jié)鉸鏈構(gòu)成，前者主要用于電動(dòng)式多功能轉(zhuǎn)換假肢手，后者主要用于索控式多功能轉(zhuǎn) 換假肢手。索控式多功能轉(zhuǎn)換假肢手的肘關(guān)節(jié)鉸鏈，其一端連接在上臂箍上，另外一端固定 在旋腕傳動(dòng)裝置上，如遇到不需要安裝旋腕傳動(dòng)裝置的時(shí)候，就將兩個(gè)肘關(guān)節(jié)鉸鏈上的長 支條末端連接在一起。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型提出，該假肢手的功能轉(zhuǎn)換裝置可以設(shè)計(jì)成多種形式。 功能轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)驅(qū)動(dòng)類型的不同，分為索控式和電動(dòng)式。其索控式功能轉(zhuǎn)換裝置主要由功能轉(zhuǎn)換軸，和安裝在功能轉(zhuǎn)換軸上的主動(dòng)功能齒條及能與主動(dòng)功能齒條相嚙合的從動(dòng)功 能齒條構(gòu)成。其電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置主要由功能轉(zhuǎn)換軸，和連接在功能轉(zhuǎn)換軸上的功能選 擇開關(guān)及與功能選擇開關(guān)耦合的功能轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。作為替換方案，該功能轉(zhuǎn)換裝置可以設(shè) 計(jì)成具有小型封閉缸體的、活塞式的裝置，該裝置可以利用空氣或液體來傳遞驅(qū)動(dòng)力并對 活塞做功，可以在該裝置中設(shè)計(jì)多個(gè)功能缸體，并在每個(gè)缸體上設(shè)有閥門，通過功能選擇軸 的旋轉(zhuǎn)來接通和選擇需要的閥門，再通過壓縮或拉伸缸內(nèi)的氣體或液體對活塞做功，從而 使選擇的功能得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型提出，該假肢手的功能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)成當(dāng)截肢者旋腕到 一定角度時(shí)可以利用殘端的旋轉(zhuǎn)力作為驅(qū)動(dòng)力，直接對假肢手中的某項(xiàng)功能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該 項(xiàng)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)兩種功能同步進(jìn)行，互不干涉。如上所述的索控式功能轉(zhuǎn)換裝置其工作原理如下通過截肢者殘端的旋轉(zhuǎn)來控制 功能選擇軸的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使促主動(dòng)功能齒條旋轉(zhuǎn)并逐漸與從動(dòng)功能齒條相嚙合，當(dāng)主動(dòng)功 能齒條與從動(dòng)功能齒條完全嚙合后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)功能選擇軸則主動(dòng)功能齒條的齒端會(huì)受到從 動(dòng)功能齒條基座的阻擋無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于該功能轉(zhuǎn)換裝置是固定在手掌外框架上的，且 手掌外框架通過滑動(dòng)軸承安裝在旋腕傳動(dòng)裝置上的，所以此時(shí)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)功能選擇軸，只會(huì) 帶動(dòng)手掌外框架旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)旋腕的功能。當(dāng)功能選擇軸帶動(dòng)手掌外框架旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，同時(shí) 拉動(dòng)功能選擇軸中的控制索和主動(dòng)功能齒條，進(jìn)而帶動(dòng)與主動(dòng)功能齒條相嚙合的從動(dòng)功能 齒條，因?yàn)閺膭?dòng)功能齒條連接著手部的功能，所以會(huì)帶動(dòng)手部的功能得以實(shí)現(xiàn)，又因?yàn)榇藭r(shí) 腕部也是旋轉(zhuǎn)的，所以使得兩種功能，即手部功能和旋腕功能得以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。如上所述的索控式功能轉(zhuǎn)換裝置，作為替換方案，其中的從動(dòng)功能齒條與齒條滑 道可以環(huán)形分布于功能選擇軸周圍，以實(shí)現(xiàn)安裝更多的從動(dòng)功能齒條，豐富假肢手的功能。 在該替換方案的索控式功能轉(zhuǎn)換裝置中可以另設(shè)限制主動(dòng)功能齒條旋轉(zhuǎn)角度的角度擋板， 以實(shí)現(xiàn)兩種功能同時(shí)進(jìn)行的目的。如上所述的電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置其工作原理如下通過前臂末端的旋轉(zhuǎn)來控制功 能選擇軸的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而來控制功能選擇開關(guān)的方向，當(dāng)功能選擇開關(guān)指向功能轉(zhuǎn)換器上的 某個(gè)功能鍵并與之耦合的時(shí)候會(huì)形成一個(gè)閉合電路，該電路上串聯(lián)有電源和馬達(dá)，電源會(huì) 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)手部的某項(xiàng)功能，所以當(dāng)功能選擇開關(guān)指向某個(gè)功能鍵的時(shí) 候，會(huì)使該功能鍵下的手部功能得以實(shí)現(xiàn)?？梢栽陔妱?dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置中設(shè)置能夠限制功 能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)角度的擋板，以實(shí)現(xiàn)在一定角度內(nèi)可以旋腕的功能。根據(jù)本發(fā)明的假肢手，其手部功能裝置由手指、拉伸彈簧、控制索、手掌外框架構(gòu) 成，所述手指的內(nèi)外側(cè)具有控制索，其內(nèi)部的控制索連接有拉伸彈簧，該拉伸彈簧能夠使手 指在自然狀態(tài)下保持屈曲狀態(tài)，其外側(cè)的控制索連接在從動(dòng)功能齒條或者纏繞在馬達(dá)上， 能夠在從動(dòng)功能齒條的拉動(dòng)下或者馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)手指的伸展。如上所述的手指鉸接在 手掌外框架上，其手指和手掌外框架的外部覆蓋有手皮，該手皮在腕部延伸到旋腕傳動(dòng)裝 置上并與旋腕傳動(dòng)裝置之間有摩擦阻力，該摩擦阻力應(yīng)大于旋轉(zhuǎn)功能旋轉(zhuǎn)軸時(shí)產(chǎn)生的摩擦 阻力。


圖1索控式前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手整體示意圖。
圖2索控式功能轉(zhuǎn)換裝置立體解剖圖。圖3索控式功能轉(zhuǎn)換裝置側(cè)視圖。圖4電動(dòng)式前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手立體解剖圖。圖5電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置立體示意圖。圖6手部功能裝置外形示意圖。圖中1懸吊裝置、1. 1上臂箍、1. 2肘關(guān)節(jié)鉸鏈、1. 2. 1短支條、1. 2. 2長支條、2內(nèi)承筒、3旋腕傳動(dòng)裝置、3. 1主動(dòng)齒輪、3. 2從動(dòng)齒輪、3. 3從動(dòng)齒輪、3. 4從動(dòng)齒輪、3. 5旋轉(zhuǎn) 軸、3. 6開口、3. 7手腕外框架、3. 8滑動(dòng)軸承、4功能轉(zhuǎn)換裝置、4. 1索控式功能轉(zhuǎn)換裝置、
4.1. 1功能選擇軸、4. 1. 2主動(dòng)功能齒條、4. 1. 3從動(dòng)功能齒條、4. 1. 4齒條基座、4. 1. 5齒條 滑道、4. 1. 6彈簧、4. 2電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置、4. 2. 1功能選擇軸、4. 2. 2功能選擇開關(guān)、4. 2. 3 功能鍵、4. 2. 4功能轉(zhuǎn)換器、4. 2. 5角度擋板、5驅(qū)動(dòng)裝置、5. 1索控式驅(qū)動(dòng)裝置、5. 1. 1控制 索、5. 2電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置、5. 2. 1電池、5. 2. 2導(dǎo)線、5. 2. 3馬達(dá)、6手部功能裝置、6. 1手指、 6. 2拉伸彈簧、6. 3A控制索、6. 3B控制索、6. 4手掌外框架
具體實(shí)施例方式下面借助于附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1中示出了索控式前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手整體圖，該索控式前臂多功能轉(zhuǎn)換假 肢手主要由懸吊裝置1、內(nèi)承筒2、旋腕傳動(dòng)裝置3、索控式功能轉(zhuǎn)換裝置4. 1、索控式驅(qū)動(dòng)裝 置5. 1、手部功能裝置6構(gòu)成。圖中的懸吊裝置1能夠通過上臂箍1. 1包容截肢者的上臂， 該上臂箍1. 1采用對皮膚無毒害的制作材料，該上臂箍1. 1對材料硬度要求不高。當(dāng)截肢 者屈肘或伸肘時(shí)將帶動(dòng)索控鉸鏈1. 2屈伸，從而驅(qū)動(dòng)控制索5. 1. 1的拉伸。因?yàn)樵摽刂扑?br> 5.1. 1的一端固定在肘關(guān)節(jié)鉸鏈1. 2上，另一端穿過旋轉(zhuǎn)軸3. 5上的開口 3. 6及功能選擇軸 4. 1. 1內(nèi)部的彈簧4. 1.6與主動(dòng)功能齒條4. 1.2相連接。圖中的內(nèi)承筒2能夠包容和固定 前臂殘肢末端，該內(nèi)承筒2用對皮膚無毒害的硬性材質(zhì)制作，其口型設(shè)計(jì)成扁口的，用以夾 住尺骨和橈骨的殘端。所述的內(nèi)承筒2與旋轉(zhuǎn)軸3. 5剛性連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)內(nèi)承筒2時(shí)會(huì)帶動(dòng) 旋轉(zhuǎn)軸3. 5旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樾D(zhuǎn)軸3. 5上安裝有主動(dòng)齒輪3. 1，所以主動(dòng)齒輪3. 1會(huì)跟隨旋轉(zhuǎn)軸 3. 5同步旋轉(zhuǎn)。圖中主動(dòng)齒輪3. 1與從動(dòng)齒輪3. 2相嚙合，當(dāng)旋轉(zhuǎn)內(nèi)承筒2時(shí)主動(dòng)齒輪3. 1 將帶動(dòng)與之相嚙合的從動(dòng)齒輪3. 2旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閺膭?dòng)齒輪3. 2與從動(dòng)齒輪3. 3共用同一個(gè)軸 彼此同步旋轉(zhuǎn)，且從動(dòng)齒輪3. 3與從動(dòng)齒輪3. 4相嚙合，所以內(nèi)承筒2的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)在功能 選擇軸4. 1. 1上得到增強(qiáng)。如上所述的主動(dòng)齒輪3. 1，其半徑大于從動(dòng)齒輪3. 2的半徑。所 述的從動(dòng)齒輪3. 2的半徑小于從動(dòng)齒輪3. 3的半徑。所述的從動(dòng)齒輪3. 3的半徑大于從動(dòng) 齒輪3. 4的半徑。所述的旋轉(zhuǎn)軸3. 5和功能選擇軸4. 1. 1設(shè)計(jì)成空心的，彼此扣接在一起， 其旋轉(zhuǎn)軸3. 5靠近內(nèi)承筒2的一端設(shè)有開口 3. 6，該開口允許控制索5. 1. 1從中穿過。如上所述的控制索5. 1. 1為了抵抗使手指屈曲的彈簧力，該控制索5. 1. 1的材料 構(gòu)造成在拉力下剛性的，即，盡可能在控制索5. 1. 1不伸長的情況下來傳遞拉力。圖2和圖3中示出了索控式功能轉(zhuǎn)換裝置4. 1的結(jié)構(gòu)。圖中的索控式功能轉(zhuǎn)換裝 置4. 1由功能選擇軸4. 1. 1、主動(dòng)功能齒條4. 1.2、從動(dòng)功能齒條4. 1.3、齒條基座4. 1. 4、齒 條滑道4. 1. 5、彈簧4. 1. 6構(gòu)成。所述的主動(dòng)功能齒條4. 1. 2安裝在功能選擇軸4. 1. 1內(nèi) 部，并能在功能選擇軸4. 1. 1內(nèi)部前后滑動(dòng)，該主動(dòng)功能齒條4. 1. 2的一端與控制索5. 1. 1相連。所述的功能選擇軸4. 1. 1，其內(nèi)部在主動(dòng)功能齒條4. 1.2與控制索5. 1. 1相連的一端安裝有彈簧4. 1.6，所述的彈簧4. 1.6能在主動(dòng)功能齒條4. 1.2失去控制索5. 1. 1拉力的情 況下，將主動(dòng)功能齒條4. 1. 2推到功能選擇軸4. 1. 1的末端。如上所述的功能選擇軸4. 1. 1，其沿軸兩側(cè)有開口，其開口的寬度應(yīng)與主動(dòng)功能齒 條4. 1. 2的齒寬一致。當(dāng)所述的功能選擇軸4. 1. 1旋轉(zhuǎn)時(shí)將帶動(dòng)其內(nèi)部的主動(dòng)功能齒條 4. 1. 2同步旋轉(zhuǎn)，因?yàn)橹鲃?dòng)功能齒條4. 1. 2與從動(dòng)功能齒條4. 1. 3設(shè)計(jì)成相嚙合的，所以在 主動(dòng)功能齒條4. 1. 2旋轉(zhuǎn)到一定角度后會(huì)與從動(dòng)功能齒條4. 1. 3相嚙合，當(dāng)主動(dòng)功能齒條 4. 1. 2與從動(dòng)功能齒條4. 1. 3完全嚙合后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)主動(dòng)功能齒條4. 1. 2則會(huì)受到齒條基座 4. 1. 4的阻擋，無法與從動(dòng)功能齒條4. 1. 3繼續(xù)相對旋轉(zhuǎn)，只能驅(qū)動(dòng)整個(gè)手部旋轉(zhuǎn)。在整個(gè) 手部被旋腕驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，同時(shí)伸肘拉動(dòng)控制索5. 1. 1，會(huì)驅(qū)動(dòng)與從動(dòng)功能齒條4. 1. 3相 關(guān)聯(lián)的功能，從而達(dá)到手部兩個(gè)功能同時(shí)進(jìn)行的目的，使得本發(fā)明的假肢手在工作時(shí)顯得 更加自然。所述的從動(dòng)功能齒條4. 1. 3具有一個(gè)齒條基座4. 1. 4，該齒條基座4. 1. 4的前端固 定連接有控制索6. 3B,當(dāng)從動(dòng)功能齒條4. 1. 3前后移動(dòng)時(shí)會(huì)拉伸控制索6. 3B,進(jìn)而帶動(dòng)手 指6. 1的伸展。出于清楚原因，沒有示出中指、無名指和小指。圖4中示出了電動(dòng)式前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手的主要結(jié)構(gòu)。該電子式前臂多功能轉(zhuǎn) 換假肢手由懸吊裝置1、內(nèi)承筒2、旋腕傳動(dòng)裝置3、電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置4. 2、電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝 置5. 2、手部功能裝置6構(gòu)成。所述的電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置4. 2通過功能選擇軸4. 2. 1與旋 腕傳動(dòng)裝置3相連。當(dāng)內(nèi)承筒2旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)功能選擇軸4. 2. 1旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)功能選擇 開關(guān)4. 2. 2的旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行功能的轉(zhuǎn)換和選擇。所述的功能選擇開關(guān)4. 2. 2旋轉(zhuǎn)到一定角 度的時(shí)候會(huì)遇到角度擋板4. 2. 5的阻擋，此時(shí)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)功能選擇軸4. 2. 1則會(huì)帶動(dòng)假肢手 腕部的旋轉(zhuǎn)。圖5中示出了電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置4. 2的結(jié)構(gòu)。所述的電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置 4. 2由功能選擇軸4. 2. 1、功能選擇開關(guān)4. 2. 2、功能鍵4. 2. 3、功能轉(zhuǎn)換器4. 2. 4、角度擋 板4. 2. 5構(gòu)成。所述的功能選擇開關(guān)4. 2. 2固定在功能選擇軸4. 2. 1上，能與功能轉(zhuǎn)換器
4.2. 4上的功能鍵4. 2. 3相耦合。當(dāng)功能選擇開關(guān)4. 2. 2與環(huán)形排列在功能轉(zhuǎn)換器4. 2. 4 上的功能鍵4. 2. 3相耦合時(shí)能夠形成一閉合電路，該閉合電路上串聯(lián)有電池5. 2. 1和馬達(dá)
5.2. 3，所述的閉合電路是通過導(dǎo)線5. 2. 2連接的，所述的馬達(dá)5. 2. 3在通電的情況下能夠 拉動(dòng)控制索6. 3B，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)手指6. 1申展。所述的手指6. 1在失去控制索6. 3B的拉動(dòng)下能 夠恢復(fù)到屈曲狀態(tài)。如上所述的功能轉(zhuǎn)換器4. 2. 4可以設(shè)計(jì)成電子元件，用于處理復(fù)雜的 電路。圖6中示出了手部功能裝置外形示意圖。圖中所示的手指和手掌外框架6. 4外部 還應(yīng)覆蓋有手皮，而且在手皮與旋腕傳動(dòng)裝置3之間應(yīng)該存在摩擦阻力用于抵抗旋轉(zhuǎn)功能 選擇軸4. 1. 1或功能選擇軸4. 1. 2時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。
權(quán)利要求
一種假肢手，它由懸吊裝置(1)、內(nèi)承筒(2)、旋腕傳動(dòng)裝置(3)、功能轉(zhuǎn)換裝置(4)、驅(qū)動(dòng)裝置(5)、手部功能裝置(6)構(gòu)成，其特征在于所述的懸吊裝置(1)由上臂箍(1.1)、兩個(gè)肘關(guān)節(jié)鉸鏈(1.2)構(gòu)成。所述的肘關(guān)節(jié)鉸鏈(1.2)由一條短支條(1.2.1)和一條長支條(1.2.2)及兩支條之間的活動(dòng)關(guān)節(jié)(1.2.3)構(gòu)成，所述的長支條(1.2.2)和短支條(1.2.1)連接在活動(dòng)關(guān)節(jié)(1.2.3)上。所述的上臂箍(1.1)固定連接在兩個(gè)短支條(1.2.1)之間。所述的旋腕傳動(dòng)裝置(3)固定連接在兩個(gè)長支條(1.2.2)之間；所述的旋腕傳動(dòng)裝置(3)由主動(dòng)齒輪(3.1)、從動(dòng)齒輪(3.2，3.3，3.4)、旋轉(zhuǎn)軸(3.5)、開口(3.6)、手腕外框架(3.7)、滑動(dòng)軸承(3.8)構(gòu)成。其特征在于所述的主動(dòng)齒輪(3.1)固定連接在旋轉(zhuǎn)軸(3.5)上，所述的旋轉(zhuǎn)軸(3.5)，其靠近內(nèi)承筒(2)的一端有開口(3.6)。所述的手腕外框架(3.7)兩側(cè)分別固定連接有長支條(1.2.2)，該手腕外框架(3.7)靠近內(nèi)承筒(2)的一端安裝有旋轉(zhuǎn)軸(3.5)。所述內(nèi)承筒(2)的末端固定連接在旋轉(zhuǎn)軸(3.5)的一端；所述的功能轉(zhuǎn)換裝置(4)分為索控式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.1)和電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.2)，其索控式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.1)由功能選擇軸(4.1.1)、主動(dòng)功能齒條(4.1.2)、從動(dòng)功能齒條(4.1.3)、齒條基座(4.1.4)、齒條滑道(4.1.5)、彈簧(4.1.6)構(gòu)成。其電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.2)由功能選擇軸(4.2.1)、功能選擇開關(guān)(4.2.2)、功能鍵(4.2.3)、功能轉(zhuǎn)換器(4.2.4)、角度擋板(4.2.5)構(gòu)成。其特征在于所述的功能選擇軸(4.1.1)或功能選擇軸(4.2.1)通過滑動(dòng)軸承(3.8)固定在手腕外框架(3.7)上，并延伸進(jìn)旋腕傳動(dòng)裝置(3)中。所述的功能選擇軸(4.1.1)或功能選擇軸(4.2.1)，其延伸進(jìn)旋腕傳動(dòng)裝置(3)中的一端固定有從動(dòng)齒輪(3.4)。所述的驅(qū)動(dòng)裝置(5)分為索控式驅(qū)動(dòng)裝置(5.1)和電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置(5.2)，其索控式驅(qū)動(dòng)裝置(5.1)主要由控制索(5.1.1)構(gòu)成，所述的電動(dòng)式驅(qū)動(dòng)裝置(5.2)由電池(5.2.1)、導(dǎo)線(5.2.2)、馬達(dá)(5.2.3)構(gòu)成，其特征在于該控制索(5.1.1)的一端固定在肘關(guān)節(jié)鉸鏈(1.2)的短支條(1.2.1)上，另一端穿過旋轉(zhuǎn)軸(3.5)上的開口(3.6)及功能選擇軸(4.1.1)內(nèi)部的彈簧(4.1.6)與主動(dòng)功能齒條(4.1.2)固定連接；所述的手部功能裝置(6)由手指(6.1)、拉伸彈簧(6.2)、控制索(6.3A，6.3B)、手掌外框架(6.4)構(gòu)成。其特征在于所述的手指(6.1)具有可活動(dòng)的手指關(guān)節(jié)(6.1.1)。所述的拉伸彈簧(6.2)，其一端固定連接在手掌外框架(6.4)上，另一端連接在控制索(6.3A)上。所述的手掌外框架(6.4)固定在滑動(dòng)軸承(3.8)上，該手掌外框架(6.4)與手腕外框架(3.7)通過滑動(dòng)軸承(3.8)連接的部分緊密貼合，彼此之間存在摩擦阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的主動(dòng)齒輪(3.1)通過旋轉(zhuǎn)軸(3. 5)與 內(nèi)承筒(2)連接，可與內(nèi)承筒(2)同步旋轉(zhuǎn)。所述的主動(dòng)齒輪(3. 1)與從動(dòng)齒輪(3.2)相 嚙合，從動(dòng)齒輪(3. 3)與從動(dòng)齒輪(3. 4)相嚙合。所述的從動(dòng)齒輪(3. 2)與從動(dòng)齒輪(3. 3) 共用同一個(gè)軸彼此同步旋轉(zhuǎn)，該軸的兩端固定在手腕外框架(3. 7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的功能選擇軸(4.1. 1)設(shè)置成空心的， 并且沿軸一側(cè)或兩側(cè)有開口，該功能選擇軸(4. 1. 1)內(nèi)部裝有彈簧(4. 1.6)及可沿功能選 擇軸(4. 1. 1)滑動(dòng)的主動(dòng)功能齒條(4. 1. 2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3的假肢手，其特征在于所述的主動(dòng)功能齒條(4.1. 2)可以構(gòu) 造成雙側(cè)有齒，也可以構(gòu)造成單側(cè)有齒。該主動(dòng)功能齒條(4. 1. 2)與控制索(5. 1. 1)相連，當(dāng)該主動(dòng)功能齒條(4. 1. 2)旋轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)能與從動(dòng)功能齒條(4. 1. 3)相嚙合。當(dāng)該從 動(dòng)功能齒條(4. 1. 3)在與主動(dòng)功能齒條(4. 1. 2)相嚙合時(shí)，能在主動(dòng)功能齒條(4. 1. 2)的 拉動(dòng)下沿自身的齒條滑道(4. 1. 5)滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的主動(dòng)功能齒條(4.1. 2)能在控制索 (5. 1. 1)的拉動(dòng)下壓縮彈簧(4. 1.6)，并能在失去控制索(5. 1. 1)的拉力及主動(dòng)功能齒條 (4. 1. 2)與從動(dòng)功能齒條(4. 1. 3)非嚙合的情況下恢復(fù)原來的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的從動(dòng)功能齒條(4.1. 3)具有齒條基 座(4. 1. 4)，該齒條基座(4. 1. 4)安裝在齒條滑道(4. 1. 5)上，可沿齒條滑道(4. 1. 5)前后 移動(dòng)。所述齒條基座(4. 1.4)的前端固定連接有控制索(6.3B)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的功能選擇開關(guān)(4.2. 2)固定在功能 選擇軸(4. 2. 1)上，能與功能轉(zhuǎn)換器(4. 2. 4)上的功能鍵(4. 2. 3)相耦合。當(dāng)功能選擇開 關(guān)(4. 2. 2)與環(huán)形排列在功能轉(zhuǎn)換器(4. 2. 4)上的功能鍵(4. 2. 3)相耦合時(shí)能夠形成一個(gè) 閉合電路，該閉合電路上串聯(lián)有電池(5. 2. 1)和馬達(dá)(5. 2. 3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的假肢手，其特征在于所述的手指(6.1)內(nèi)外側(cè)具有控制索 (6. 3A，6. 3B)，其內(nèi)部的控制索(6. 3A) 一端固定連接在指尖上，另一端固定連接在拉伸彈 簧(6. 2)上，該拉伸彈簧(6. 2)能夠使手指在自然狀態(tài)下保持屈曲狀態(tài)，其外側(cè)的控制索 (6. 3B)連接在從動(dòng)功能齒條(4. 1. 3)或者纏繞在馬達(dá)(5. 2. 3)上，能夠在從動(dòng)功能齒條 (4. 1. 3)的拉動(dòng)下或者馬達(dá)(5. 2. 3)的驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)手指(6. 1)的伸展。
9.根據(jù)如上權(quán)利要求中的假肢手，其特征在于當(dāng)所述的功能選擇軸(4.1. 1,4. 1. 2) 旋轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)會(huì)受到來自角度擋板(4.2.5)或者齒條基座(4. 1.4)的阻擋，將不會(huì) 繼續(xù)與功能轉(zhuǎn)換裝置(4)之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，而是帶動(dòng)手部功能裝置(6)整體旋轉(zhuǎn)，從而實(shí) 現(xiàn)了手部旋腕的功能。
10.根據(jù)如上權(quán)利要求中的假肢手，其特征在于所述的齒條滑道(4.1.5)、電池 (5.2. 1)、馬達(dá)(5. 2. 3)、功能轉(zhuǎn)換器(4. 2. 4)、角度擋板(4.2.5)固定安裝在手掌外框架 (6. 4)上。所述的手指(6. 1)鉸接在手掌外框架(6. 4)上。
全文摘要
本發(fā)明一種前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手。本發(fā)明涉及一種假肢手，特別是一種前臂多功能轉(zhuǎn)換假肢手。本發(fā)明的假肢手由懸吊裝置(1)、內(nèi)承筒(2)、旋腕傳動(dòng)裝置(3)、功能轉(zhuǎn)換裝置(4)、驅(qū)動(dòng)裝置(5)、手部功能裝置(6)構(gòu)成。其特征在于，所述的假肢手能夠充分利用前臂截肢患者殘肢的內(nèi)外旋功能，設(shè)計(jì)出可以兩個(gè)自由度同時(shí)進(jìn)行、多功能輕松轉(zhuǎn)換和選擇的多功能轉(zhuǎn)換假肢手。當(dāng)截肢者將前臂殘端放入內(nèi)承筒(2)后，能夠通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)承筒(2)來控制功能的轉(zhuǎn)換和選擇，其功能的轉(zhuǎn)換和選擇功能設(shè)置在功能轉(zhuǎn)換裝置(4)中，所述的功能轉(zhuǎn)換裝置(4)根據(jù)驅(qū)動(dòng)力類型的不同分別設(shè)計(jì)了索控式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.1)和電動(dòng)式功能轉(zhuǎn)換裝置(4.2)。
文檔編號A61F2/54GK101843534SQ201010169519
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:王永玉