專利名稱：假肢曲腕關節(jié)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種假手電動可屈曲腕關節(jié)，尤其是一種肌電假手接合實現(xiàn)肌電控制的曲腕裝置。
背景技術：
人體假手有裝飾性假手和功能性假手，裝飾性假手具有美容效果，不能完成任何功能性動作，功能性假手可以完成特定的動作，一般為抓握、屈伸和旋轉(zhuǎn)。正常的人手有27 個自由度，現(xiàn)在一般的肌電假手可以完成手指伸屈、手腕伸屈、手腕內(nèi)外旋轉(zhuǎn)三組動作，自由度少，假手只能靠小臂的移動帶動，假手不能單獨的由腕部的屈伸完成功能性動作。目前國內(nèi)外具有曲腕功能的假手產(chǎn)品大多采用外置式扇形齒輪傳動設計，安全可靠性不高，且轉(zhuǎn)動中心在腕關節(jié)上部位置，而不能模擬繞腕關節(jié)中心轉(zhuǎn)動。具有曲腕功能的假手更加仿生，而且它能夠由腕部的屈伸完成抓握物品的移動， 這樣可以減少移動整個手臂所帶來的能量損耗。如果能發(fā)明一種體積重量小、具有模仿腕關節(jié)中心轉(zhuǎn)動的假手可屈曲腕關節(jié)，將對改變現(xiàn)有腕關節(jié)功能具有實際意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是要提供一種假肢曲腕關節(jié)，該假肢曲腕關節(jié)結(jié)構緊湊、重量輕、能通過肌電控制實現(xiàn)腕部的屈伸動作，更加仿生了殘疾人用假手。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種假肢曲腕關節(jié)，包括上基座，下基座，電機模塊，行星減速機構，其特點是電機模塊由直流電機、一級行星傳動機構、自鎖機構、輸出機構組成，直流電機輸出軸與一級行星傳動機構連接，一級行星傳動機構中的行星傳動盤與輸出機構的輸出齒軸之間通過自鎖機構的兩個自鎖半齒條片相對貼合后與輸出齒軸嚙合連接；輸出齒軸與銅環(huán)過盈配合連接，銅環(huán)與電機輸出軸外固定圈過盈配合連接；行星減速機構由二級行星傳動齒輪，三級行星傳動齒輪，行星減速機構傳動盤，行星減速機構輸出盤，行星減速機構內(nèi)齒圈，行星減速機構外殼和行星減速機構封閉蓋構成， 行星減速機構內(nèi)齒圈與行星減速機構外殼過盈配合連接，行星減速機構輸出盤置于行星減速機構外殼內(nèi)，并分別與三個三級行星傳動齒輪間隙配合，三個三級行星傳動齒輪與行星減速機構內(nèi)齒圈嚙合，三個三級行星傳動齒輪與行星減速機構傳動盤嚙合，行星減速機構傳動盤分別與三個二級行星傳動齒輪間隙配合，行星減速機構外殼輸入端上固定連接行星減速機構封閉蓋；行星減速機構由行星減速機構封閉蓋一側(cè)插入電機模塊的輸出齒軸，使三個二級行星傳動齒輪與輸出齒軸嚙合；上基座通過三個螺桿與行星減速機構輸出盤連接，并且通過軸承外固定圈與內(nèi)圈固定在電機外殼上的超薄深溝軸承連接。電機模塊和行星減速機構行星嚙合后，由三個螺桿固定在下基座上。本實用新型具有以下優(yōu)點和有益效果該專利成功的解決了體積、質(zhì)量和傳動比不適合的弊端，與正常人體解剖肢體的體積和質(zhì)量相差不大。該專利應用三級行星輪傳動機構，通過電機的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)假肢手腕的屈伸，能大大的提高了殘肢者的生活質(zhì)量，也增強了仿生效果、更加人性化。本實用新型的特點(1)結(jié)構緊湊，體積小(2)材料適當，質(zhì)量輕(3)三級減速，傳動比大(4)分次裝配，易裝配(5)裝有超薄深溝軸承，轉(zhuǎn)動更平滑(6)減少電量損耗。
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構立體總裝圖；[0020]圖2是電機模塊主視圖；[0021]圖3是圖2中沿A-A的剖視圖；[0022]圖4是行星減速機構主視圖；[0023]圖5是圖4中沿B-B的剖視圖；[0024]圖6是行星減速機構封閉蓋結(jié)構立體圖；[0025]圖7是上、下基座剖面圖；[0026]圖8是假手電動可屈曲腕關節(jié)與假手、臂筒連接的自然位立體圖；[0027]圖9是假手電動可屈曲腕關節(jié)與假手、臂筒連接的曲腕位立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作一步說明如圖1所示，本實用新型的假肢曲腕關節(jié)由上基座19，下基座18，電機模塊21，行星減速機構22組成。電機模塊21和行星減速機構22行星嚙合后，由三個螺桿固定在下基座18上。上基座19通過三個螺桿與行星減速機構22輸出盤15連接，并且通過軸承外固定圈20與內(nèi)圈固定在電機外殼4上的超薄深溝軸承3連接。將上基座19的左側(cè)板與行星減速機構22輸出盤15通過三個螺釘連接，上基座19 的右側(cè)與深溝軸承3外圈通過開口箍連接。這樣就得到了如圖1所示的完整的假手可屈曲腕關節(jié)24。如圖2，3所示，電機模塊21包括直流電機1、一級行星傳動機構，自鎖機構，輸出機構。直流電機1輸出軸與一級行星傳動機構連接。電機模塊21中電機輸出齒軸9與銅環(huán)10過盈配合，銅環(huán)10與電機輸出軸外固定圈8過盈配合。兩個自鎖半齒條片7相對貼合后與電機輸出齒軸9嚙合，然后將裝有三個行星減速小軸承5的傳動盤6的兩個腳插入自鎖半齒條片7。電機模塊21的裝配是將兩個半齒條片7裝在輸出機構的輸出齒軸9上形成配合， 再將兩個半齒條片7與一級行星傳動機構的行星傳動盤6配合，然后一起裝入電機外殼4 中，插入直流電機1使直流電機1的輸出軸與三個軸承5形成配合，放入深溝軸承3，旋上電機壓蓋2就形成了完整的電機模塊21。如圖4，5所示，行星減速機構22由二級行星傳動齒輪12，三級行星傳動齒輪14， 行星減速機構傳動盤13，行星減速機構輸出盤15，行星減速機構內(nèi)齒圈16，行星減速機構外殼17和行星減速機構封閉蓋11 (圖6)構成。將行星減速機構輸出盤15與行星減速機構外殼17配合，裝入第三級行星齒輪14， 第三級行星齒輪14的輸入為一個中間行星減速機構傳動盤13，轉(zhuǎn)入行星減速機構傳動盤 13后再裝入第二級行星齒輪12，旋上行星減速機構封閉蓋11，這樣就完成了電機外行星減速機構的裝配。將行星減速機構由行星減速機構封閉蓋11 一側(cè)插入電機模塊21的輸出齒軸9 形成齒輪嚙合，再通過經(jīng)由下基座18的三個固定螺桿固定行星減速機構22的徑向和軸向的自由度。電機模塊21與下基座18的裝配方法將行星減速機構22作為整體放入直流電機外殼4中，裝入直流電機1使其輸出軸與三個行星減速小軸承5構成配合實現(xiàn)傳動。再將此部分由電機外殼4的尾部，按圖7中的下基座18從右到左插入，使電機外殼4頭部的臺階沉入下基座18的沉孔中，這時將深溝軸承3由電機外殼4的尾部插入，使其內(nèi)圈頂在下基座18的凸臺上。旋上電機壓蓋2。這樣就完成了電機模塊與下基座18的裝配。圖8是假手可屈曲腕關節(jié)M與假手模塊23、臂筒25連接的自然位?？汕偈滞箨P節(jié)M上面通過上基座19固定連接假手模塊23，下面通過下基座18與臂筒固定連接。在使用過程中，由肌電信號控制固定在下基座18上的直流電機1輸出軸的轉(zhuǎn)動， 電機輸出軸的轉(zhuǎn)動帶動行星減速小軸承5的轉(zhuǎn)動，行星減速小軸承帶動行星傳動盤6轉(zhuǎn)動， 行星傳動盤6通過自鎖機構帶動輸出齒軸9轉(zhuǎn)動，這樣就完成了電機外殼4內(nèi)部的一級行星減速傳動。輸出齒軸9帶動與它嚙合的行星減速機構的第二級行星齒輪12，第二級行星齒輪 12帶動一個中間行星減速機構傳動盤13，行星減速機構傳動盤13的齒軸帶動與其嚙合的第三級行星齒輪14，第三級行星齒輪14帶動行星減速機構輸出盤15，從而帶動與其連接的上基座19的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)曲腕的功能(圖9)。
權利要求1.一種假肢曲腕關節(jié)，包括上基座(19)，下基座(18)，電機模塊(21 )，行星減速機構 (22)，其特征在于:所述電機模塊(21)由直流電機(1)、一級行星傳動機構、自鎖機構、輸出機構組成，直流電機(1)輸出軸與一級行星傳動機構連接，一級行星傳動機構中的行星傳動盤(6)與輸出機構的輸出齒軸(9)之間通過自鎖機構的兩個自鎖半齒條片(7)相對貼合后與輸出齒軸 (9)嚙合連接；輸出齒軸(9)與銅環(huán)(10)過盈配合連接，銅環(huán)(10)與電機輸出軸外固定圈 (8)過盈配合連接；所述行星減速機構(22)由二級行星傳動齒輪(12)，三級行星傳動齒輪(14)，行星減速機構傳動盤(13)，行星減速機構輸出盤(15)，行星減速機構內(nèi)齒圈(16)，行星減速機構外殼(17)和行星減速機構封閉蓋(11)構成，行星減速機構內(nèi)齒圈(16)與行星減速機構外殼 (17)過盈配合連接，行星減速機構輸出盤(15)置于行星減速機構外殼(17)內(nèi)，并分別與三個三級行星傳動齒輪(14)間隙配合，三個三級行星傳動齒輪(14)與行星減速機構內(nèi)齒圈 (16)嚙合，三個三級行星傳動齒輪(14)與行星減速機構傳動盤(13)嚙合，行星減速機構傳動盤(13)分別與三個二級行星傳動齒輪(12)間隙配合，行星減速機構外殼(17)輸入端上固定連接行星減速機構封閉蓋(11);行星減速機構(22)由行星減速機構封閉蓋(11) 一側(cè)插入電機模塊(21)的輸出齒軸(9)，使三個二級行星傳動齒輪(12)與輸出齒軸(9)嚙合; 上基座(19 )通過三個螺桿與行星減速機構輸出盤(15 )連接，并且通過軸承外固定圈(8 )與內(nèi)圈固定在電機外殼(4 )上的超薄深溝軸承(3 )連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的假肢曲腕關節(jié)，其特征在于所述電機模塊(21)和行星減速機構(22)行星嚙合后，由三個螺桿固定在下基座(18)上。
專利摘要本實用新型涉及一種假肢曲腕關節(jié)，包括上基座，下基座，電機模塊，行星減速機構，電機模塊的直流電機輸出軸與一級行星傳動機構連接，一級行星傳動機構中的行星傳動盤與輸出機構的輸出齒軸之間通過自鎖機構的兩個自鎖半齒條片相對貼合后與輸出齒軸嚙合連接；行星減速機構的行星減速機構內(nèi)齒圈與行星減速機構外殼過盈配合連接，行星減速機構由行星減速機構封閉蓋一側(cè)插入電機模塊的輸出齒軸，使三個二級行星傳動齒輪與輸出齒軸嚙合。本實用新型采用三級行星傳動機構，手頭與手腕的連接采用了一種小徑向尺寸的深溝球軸承作為支承結(jié)構，這種新型結(jié)構可使手頭繞電機的中心軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)假肢手腕的屈伸，提高腕關節(jié)的仿生性、可靠性并減小體積。
文檔編號A61F2/42GK202060917SQ201120147400
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2011年5月11日
發(fā)明者傅丹琦, 喻洪流, 李繼才, 林起彪 申請人:上海理工大學, 丹陽假肢廠有限公司