[发明专利]电磁铁控制的无源机械假肢机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁铁控制的无源机械假肢机构，通过该机构及其控制方法，患者能够恢复手部部分功能。

背景技术

近年来，随着国内交通事故和生产事故频发，手部残疾人越来越多。根据残疾人抽样调查显示，目前我国现有肢体残疾人约6000万。在这些的残疾人中，存在众多手部残疾的病例。缺少手指对他们造成了很大的不便。随着科技的发展，帮助手部残疾人的假肢越来越多。然而绝大多数只是用于美观的固定的假肢，而其他能恢复部分手部功能的助残手指都是由外力驱动的，如电机驱动和气缸驱动，这些助残手指都需要配备一整套复杂而昂贵的假肢控制系统和笨重的电源供应。虽然有这些假肢控制系统相对来说可以控制实现一些复杂的动作，但由于设计复杂，材料要求严格等致使其造价非常昂贵，机构笨重，续航力低下，作用力不大，防水性能不佳，可靠性和适用性不高。这些缺点致使其实用性不高，应用不是十分广泛。现在绝大部分的手部残疾的患者还用不上结构简单、可靠、价格低廉的假肢。

发明内容

为了改善手部残疾的患者缺少实用假肢的现状，本发明的目的是提供一种电磁铁控制的无源机械假肢机构，其无需电机，结构简单，方便实用，不仅可以实现一些简单的抓取动作，而且可以实现1024种姿态定位，利于肢体语言表达，同时造价低廉，实用可靠。

本发明提供一种电磁铁控制的无源机械假肢机构，其特征在于，包括以下三个部分：

动力机构，主要由掌套、腕套、粘扣、内衬套和大齿轮组成，腕套通过粘扣牢靠的固定在手腕上，掌套通过内衬套固定在手掌后部上；

传动机构，主要由小齿轮、线轮轴、线轮、钢丝绳、电磁线圈、槽组成，在线轮轴上设有多个槽，每个槽内都具有一个电磁铁、一个弹簧和一个键，键位于弹簧的侧面，电磁线圈套在线轮轴上，线轮与钢丝绳连接，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与线轮轴连接在一起，线轮通过键与线轮轴连接在一起；

执行机构，由指中、指根、指尖、扭簧轴和扭簧组成，指根和指尖通过扭簧轴连接，一个扭簧安装在两个指中之间。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明能够给使用者带来美观外形的同时，使其恢复部分手部的功能，大大降低其购买和使用假肢的成本，方便使用，灵活易学、能给患者来带来良好的体验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的单个手指工作原理图。

图2是本发明的多根手指之间配合原理图。

图3是本发明的固定端原理示意图。

图4是本发明的传动示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明电磁铁控制的无源机械假肢机构包括以下三个部分：

一，动力机构

动力机构主要由掌套1、腕套20、粘扣21、内衬套22和大齿轮19组成，腕套通过粘扣牢靠的固定在手腕上，掌套通过内衬套固定在手掌后部上。当手腕转动时，手掌与手腕发生了转动，此时套在手掌上的掌套随着手掌一起相对与手腕转动，从而带动与掌套固定在一起的大齿轮发生转动，这样手腕的上的力就通过手掌与手腕之间的相对运动传递到大齿轮上。这时，大齿轮的转动带动与之啮合的小齿轮转动，从而将手腕上的力传递到了手指动力箱的前端，提供了手指动力箱的源动力。特别的，本发明采用了硅胶内衬套，放置在掌套内，主要是为了适应不同残疾程度的手掌。

二，传动机构

传动机构主要由小齿轮18、线轮轴12、线轮17、钢丝绳5、电磁线圈13、槽16等组成，在线轮轴上设有多个槽16，每个槽16内都具有一个电磁铁15、一个弹簧14和一个键11，键11位于弹簧14的侧面，电磁线圈13套在线轮轴12上，线轮17与钢丝绳5连接，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮与线轮轴连接在一起，当手腕的力通过手指动力箱传递到小齿轮上时，小齿轮的转动带动线轮轴的转动。线轮通过键与线轮轴连接在一起，当键被弹簧顶起时，线轮轴的转动就会带动线轮的转动，从而线轮就可以拉动钢丝绳。钢丝绳的拉力使一直处于弯曲状态的手指伸直，从而实现手指张开的动作。当键被电磁线圈吸引入槽内时，线轮与线轮轴脱离，此时小齿轮上的力无法传递到线绳上，手指由于扭簧的作用实现手指握紧的状态。

三，执行机构