[发明专利]穿戴式弹性刚性复合杆件假肢手指

说明书

本发明公开了一种穿戴式弹性刚性复合杆件假肢手指。本发明假肢手指第一指节由弹性段、联接段及刚性段组成，第一指节弹性段近端与手指机架铰接，连接段通过螺钉与第一指节固定架固定联接，而第一指节固定架通过第一指节绑带固定于人手第一指节残指上，第一指节刚性段次远端与第二指节铰接；第一连杆由弹性段、接触段及刚性段组成，第一连杆弹性段近端与手指机架铰接，第一连杆刚性段远端与第二指节铰接；第二指节与第三指节铰接，第二连杆近端与假肢第一指节刚性段远端铰接，第二连杆远端与第三指节铰接。本发明假肢手指由人手残指提供运动动力，无需电池、电机、减速装置及肌电信号传感器，其穿戴式的与人手的联接，便于安装及拆除。

技术领域

本发明属于医疗康复器械领域，特别涉及一种穿戴式弹性刚性复合杆件假肢手指。

背景技术

目前假肢手指作为假肢手的重要部件使用，而假肢手安装于残疾人残肢端部，用于实现人手的某些功能，一般用于从腕部或肘部截肢患者。德国OttoBock公司的Suva单自由度假肢手用一台微型电机驱动，该种假肢手只具简单的开合功能，不能实现复杂的动作模式。现代假肢手则具多个自由度，一般具有五个手指，其中食指、中指、无名指和小指机械结构相同，统称为手指，每个手指有两个关节，第一关节为主动关节，第二关节为从动关节，两个关节的运动是耦合的，每个手指由一台微型电机驱动，业内称这种驱动方式为欠驱动。比较有代表性的多自由度假肢手为英国的Blatchford&son公司生产的ilimb假肢手和冰岛Steeper公司生产的Bebionic假肢手。ilimb假肢手的手指第一关节由蜗杆蜗轮驱动，微型电机微型减速器组件置于手指第一指节的空腔内，微型减速器输出轴通过锥齿轮副驱动蜗杆回转，蜗轮联接于手掌部，相对于手掌固定不动，当电机回转时，蜗杆连同微型电机微型减速器及第一指节绕蜗轮回转，实现第一关节的运动，第二关节由联接于蜗轮的绳索驱动。Bebionic假肢手的手指第一关节由滑块连杆机构驱动，第二关节由四连杆机构驱动，四连杆的主动运动杆件即为第一指节，微型电机微型减速器组件置于手掌内。

iLimb假肢手手指，由于电机及减速器组件置于第一指节空腔内，也可用于从掌部截肢患者，而Bebionic假肢手指，由于电机及减速器组件置于手掌内，不能用于从掌部截肢患者。

另外，通过对现有的文献资料检索发现：

中国发明专利公开号：CN 1418765,名称：机器人灵巧手机构。每个手指的两个关节分由两台电机分别控制，虽然增加了灵活性，由于重量等原因不适用于假肢手。

中国发明专利公开号：CN 1365877,名称：机器人拟人多指手装置。食指、中指、无名指、小指四个手指用一台电机控制；拇指用一台电机控制。仅能实现五指抓取操作模式，其它的运动模式如两指捏取、鼠标双击等操作模式无法实现。

中国发明专利公开号：CN 103565562 A,名称：一种欠驱动假肢手。使用三台电机控制五个手指的运动，其中食指及中指由一台电机控制，无名指及小指由一台电机控制，拇指由一台电机控制，不能实现每个手指的独立运动。其机械传动链为，电机驱动丝杆螺母机构，再通过滑块导轨机构将电机的回转运动转化为滑块的线性运动，滑块拉动绳索驱动手指各指节，传动链较长，使手掌尺寸也较长；拇指的外旋及拇指的曲展运动不是独立的。

中国发明专利公开号：CN 103538077 A,名称：一种多自由度机器仿生手。使用六台电机控制假肢手，其中食指、中指、无名指、小指各用一台电机；拇指用两台电机，一台用于拇指外旋，一台用于拇指屈展。电机都固定在手掌上，机械传动链为蜗杆蜗轮机构。手指和拇指电机顺次摆放，使手掌很长。

从上述现有产品及专利技术可以看出，对于从手指第一指节处截肢的假肢手指的研究还很缺乏。从外科医生的角度出发，能尽量多地保留残疾人的组织是合理的；从假肢安装公司的角度出发，有时多切除残余组织对假肢安装更方便。从手指第一指节处截肢，残疾者保留了第一指节的一部分，手指残指尚能动作，若能发明一种假肢手指，实现第二指节及第三指节的功能，会对这些残疾人带来极大的生活便利。