[实用新型]一种仿生手拇指装置

说明书

本实用新型公开了一种仿生手拇指装置，涉及仿生假肢领域，包括拇指单元、换向单元、传动单元、内掌子块、外掌子块、传动绳索；所述拇指单元与所述换向单元的第一端连接，所述换向单元的第二端与所述内掌子块固定连接，所述传动单元与所述内掌子块和所述外掌子块固定连接，所述内掌子块和所述外掌子块固定连接，所述传动绳索贯穿于所述拇指单元、所述换向单元、所述传动单元、所述内掌子块和所述外掌子块；所述传动绳索材料选择包括尼龙绳。本实用新型能够实现屈曲伸展和对掌功能，配合仿生手四指实现抓握、捏取等日常常用动作，且成本低、质量轻和实用性强，从而提高假手的仿人性以及灵巧性，满足实际情况的需要。

技术领域

本实用新型涉及仿生假肢领域，尤其涉及一种仿生手拇指装置。

背景技术

我国的肢体残疾患者数量庞大。据2006年全国第二次残疾人口抽样调查，残疾人口占总人口的比例为6.34％；其中主要的残疾类别便是肢体残疾，大约有2412万人。人手经过数百万年的进化，具有高度的灵巧性和卓越的操作性能。手是人体最为重要的肢体部位之一，人们的各种日常活动均离不开手。因意外伤害和疾病导致的肢体残缺，不仅影响外表的美观，而且会严重影响患者的生活质量。研究发现，穿戴假手的日常行为中，日常生活的力量抓握占35％、精捏占30％，侧捏占20％，其他动作如食指伸、钩状抓握等也应用较多。因此，研发一款的与人手功能相近的假肢，不仅具有迫切的市场需求，而且具有重大的现实意义。

拇指在手的功能中占极其重要的地位，运动功能占整个手功能的18％，对掌运动功能占60％；其中，对掌运动，是指拇指尖的掌面和其他各指的掌面相接触的运动。对掌运动功能是人类在长期的生产过程中进化出的特有能力，使人手能够执行复杂的捏取动作以及使手掌适应具有复杂曲面的被操作对象。拇指的对掌运动是一个多关节、多肌肉的复杂协作运动，主要由拇指的外展、旋前、屈曲即桡偏组成。充分的拇指对掌功能要求拇指有充分的外展，同时产生旋前运动。

现有的大部分假手尚未充分实现对掌功能，难以执行复杂的捏取动作。对于肢体残缺患者，若假手的仿人性和灵活性达不到患者心中预想，会严重影响患者穿戴的舒适感，降低假手的使用效率。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种仿生手拇指装置，能够实现屈曲伸展和对掌功能，且成本低、质量轻和实用性强，从而提高假手的仿人性以及灵巧性，满足实际情况的需要。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何充分实现屈曲伸展和对掌功能，且成本低、质量轻和实用性强，从而提高假手的仿人性以及灵巧性，满足实际情况的需要的一种仿生手拇指装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种仿生手拇指装置，包括拇指单元、换向单元、传动单元、内掌子块、外掌子块、传动绳索；所述拇指单元与所述换向单元的第一端铰链连接，所述换向单元的第二端与所述内掌子块固定连接，所述传动单元与所述内掌子块和所述外掌子块固定连接，所述内掌子块和所述外掌子块固定连接，所述传动绳索贯穿于所述拇指单元、所述换向单元、所述传动单元、所述内掌子块和所述外掌子块；所述传动绳索包括拇指绳索、屈曲绳索、位姿绳索；所述屈曲绳索的第一端和所述位姿绳索的第一端均与所述传动单元连接，所述屈曲绳索的第二端还与所述拇指绳索相连；所述拇指绳索与所述拇指单元相连；所述传动绳索材料选择包括尼龙绳。

进一步地，所述拇指单元包括掌骨关节、中指关节和远指关节；所述掌骨关节的第一端与所述换向单元的第一端铰链连接，所述掌骨关节的第二端与所述中指关节的第一端铰链连接；所述中指关节的第二端与所述远指关节的第一端铰链连接；所述拇指单元还包括绕线滑轮和平角弹簧；所述绕线滑轮与所述中指关节铰链连接，所述平角弹簧与所述绕线滑轮同轴，且所述平角弹簧安装于所述绕线滑轮；所述绕线滑轮被配置为改变所述拇指绳索在所述拇指单元的走向。

进一步地，所述掌骨关节包括第一正线槽、第一压线轴承、第一返线槽；所述第一压线轴承安装在所述第一正线槽内；所述拇指绳索穿过所述第一正线槽和所述第一返线槽。