專利名稱：佩戴式機械仿真手指的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
佩戴式機械仿真手指本實用新型涉及假肢的一種佩戴式機械仿真手指。
技術(shù)背景人類的手指靈活，而且功能很多，除了可以實現(xiàn)抓、握、捏、拿等功能以外，還可以進 行其它很多精細的復(fù)合運動。但是現(xiàn)有的假肢技術(shù)中，硅膠仿真手指套只是起到了一種外觀 裝飾的作用，不能實現(xiàn)人體手指的正常運動功能，所以在學習、生活、工作中給手指殘缺人 士帶來了很大的麻煩和困難。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種接近人體手指正常運動功能的佩戴式機械仿真手指裝置， 它不但具備了人體手指的屈伸運動功能，而且還具備了抓握、拿捏功能，其裝置小巧，外形 接近人體手指大小，適合佩戴在殘缺了的手指上。本實用新型采用以下技術(shù)方案 一種佩戴式機械仿真手指裝置，該裝置包括第一指尖模 塊、連接模塊、第二指模塊、掌指驅(qū)動機構(gòu)和接受腔；掌指驅(qū)動機構(gòu)還包括動力驅(qū)動桿、指 尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔、掌指連接模塊、平行驅(qū)動桿、助伸彈簧、彈簧定位套、 固定管；連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔連接，另一端連接在指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔；動力驅(qū)動 桿一端與連接模塊軸孔連接，同指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔在一條中心線上，另一端連接在掌指連接模 塊軸孔上；掌指連接模塊固定在第二指模塊里與之進行軸孔連接；平行驅(qū)動桿穿過第二指關(guān) 節(jié)轉(zhuǎn)動孔，固定在掌指連接模塊槽孔里；助伸彈簧連接在平行驅(qū)動桿上；彈簧定位套固定在 平行驅(qū)動桿上的助伸彈簧套后側(cè)；固定管固定在平行驅(qū)動桿末端；接受腔與掌指模塊鉚孔連 接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和突出性效果該裝置利用手指殘留部位與佩戴 式機械仿真手指的接受腔連接，兩者結(jié)合。當手指殘留部位進行屈伸運動時，將會帶動佩戴 式機械仿真手指上的掌指驅(qū)動機構(gòu)進行轉(zhuǎn)動，從而達到佩戴式機械仿真手指被動的屈伸運動.該裝置僅采用動力驅(qū)動桿和平行驅(qū)動桿進行傳動，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，方便維護等特點，從 而可以使佩戴式機械仿真手指與人體手指的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)功相似，同時也具備了現(xiàn)有硅膠仿真手 指套不能實現(xiàn)人體手指的屈伸運動功能。該裝置可以作為單一的一個手指，還可以組合成兩 個或以上的連指佩戴式機械仿真手指裝置，
圖1是實用新型的佩戴式機械仿真手指裝置主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖1 的A-A拋視圖，圖4是圖1的底視圖，圖5是第一指尖連接模塊主視圖，圖6是圖5的拋視 圖，圖7是連接模塊拋視圖，圖8是圖7的俯視圖，圖9是動力驅(qū)動桿的主視圖，圖10是圖 9的俯視圖，圖ll是第二指模塊主視剖面圖，圖12是圖11的俯視圖，圖13是圖11的底視 圖，圖14是掌指連接模塊的主視圖，圖15是圖14的俯視局部剖面圖，圖16是圖14的底視 圖，圖17是平行驅(qū)動桿的主視圖，圖18是圖17的俯視圖，圖19是助伸彈簧的主視圖，圖 20是圖19的俯視圖，圖21是彈簧固定定位套主視剖面圖，圖22是圖21的俯視圖，圖23 是圖21的后視圖，圖24是固定管的主視圖，圖25是圖24的俯視圖，圖26是接受腔的主視 圖，圖27是圖25的俯視圖，圖28是圖25的底視圖，圖29分別代表連接軸12、連接軸13、 連接軸14、連接軸15的主視圖，圖30是圖29的俯視圖，圖31、 32、 33、 34為屈曲運動示 范圖。從圖1到圖34中1、第一指尖模塊， 2、 3、動力驅(qū)動桿， 4、 5、掌指驅(qū)動機構(gòu)， 6、 7、平行驅(qū)動桿， 8、 9、彈簧定位套， 10、連接模塊，第二指模塊，掌指連接模塊,助伸彈簧，固定管，11、接受腔，12、第一指尖模塊連接軸，13、連接模塊連接軸，14、掌指連接模塊前連接軸，15、掌指連接模塊后連接軸，16、第二指固定空槽，17、掌指連接模塊前鉚接孔，18、掌指連接模塊后鉚接孔，19、第一指尖模塊軸孔，20、指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔，21、第二指模塊軸孔，22、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔，23、接受腔前鉚接孔，24、接受腔后鉚接孔，25、第一指尖模塊空心長方體凹槽，26、連接模塊前軸孔，27、連接模塊后軸孔，28、連接模塊中間空槽，29、動力驅(qū)動桿前連接孔，30、動力驅(qū)動桿后連接孔，31、掌指連接模塊軸孔，32、掌指連接模塊前連接孔，33、掌指連接模塊過伸阻擋塊，34、掌指連接模塊連接開槽，35、掌指連接模塊左槽孔，36、掌指連接模塊右槽孔，37、彈簧定位套左定位孔，38、彈簧定位套右定位孔，39、固定管孔，40、接受腔殘肢包裹槽，41、接受腔懸吊凹塊。
具體實施方式
根據(jù)圖]、圖2、圖3、圖4說明實施方式，其實施方式由第一指尖模塊l、連接模塊2、 第二指模塊4、掌指驅(qū)動機構(gòu)5和接受腔11;所述的掌指驅(qū)動機構(gòu)還包括動力驅(qū)動桿3、指 尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔20、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔22、掌指連接模塊6、平行驅(qū)動桿7、助伸彈簧8、彈 簧定位套9、固定管10;所述的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔19連接，另一端連接在指 尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔；所述的動力驅(qū)動桿前連接孔29連接在連接模塊前軸孔26和第一指尖模塊軸 孔19上，該連接點與指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔在同一條中心線上，后連接孔30連接在掌指連接模塊 軸孔31上；所述的掌指連接模塊通過后連接軸15固定在第二指模塊里面并與其軸孔21連接； 所述的平行驅(qū)動桿穿過第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔，固定在掌指連接模塊上的平行驅(qū)動桿左槽孔35和 右槽孔36里；所述的助伸彈簧固定在平行驅(qū)動桿上；所述的彈簧定位套固定在平行驅(qū)動桿上， 位于助伸彈簧后側(cè)所述的固定管固定在平行驅(qū)動桿的兩端接口處；接受腔固定在掌指模塊 的鉚孔上。根據(jù)圖3、圖5、圖6、圖7、圖9說明實施方式，其實施方式的第一指尖模塊1包括空 心長方體凹槽25、連接軸12、軸孔19,所述的連接軸穿過位于第一指尖模塊上的軸孔并與 連接模塊前軸孔26和動力驅(qū)動桿前連接孔29 —同連接在空心長方體凹槽里。根據(jù)圖l、圖3、圖7、圖8、圖13說明實施方式，其實施方式的連接模塊2包括中間空 槽28、連接軸13、前軸孔26、后軸孔27,所述的中間空槽目的是為了不阻擋動力驅(qū)動桿與 連接模塊進行連接，所述的連接軸連接在指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔20和連接模塊后軸孔27上，同時 把連接模塊固定在第二指模塊前方固定空槽16a里，其結(jié)構(gòu)參數(shù)符合以下關(guān)系:設(shè)連接模塊的 長度為L，因連接模塊的寬度a等于第二指模塊內(nèi)壁的寬度，且連接模的高度h^a，則 L:a:h-2 4:1:1，其結(jié)構(gòu)起到連接第一指尖模塊和第二指模塊目的，形成了指尖關(guān)節(jié)，同時起 到了連接動力驅(qū)動桿的作用。根據(jù)圖3、圖ll、圖12、圖13說明實施方式，其實施方式的第二指模塊4包括了固定 空槽6、指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔20、軸孔21、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔22，所述的指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔和第 二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔位于同一條中心線上，軸孔位于第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔的前下方，其結(jié)構(gòu)是一個 重要連接載體，通過軸孔來固定連接模塊和掌指連接模塊。根據(jù)圖9、圖10說明實施方式，其實施方式的動力驅(qū)動桿3包括前連接孔29和后連接 孔30，其結(jié)構(gòu)參數(shù)符合以下關(guān)系:設(shè)動力驅(qū)動桿的長度為L1，動力驅(qū)動桿的高度hl等于第二 指模塊內(nèi)壁的寬度，貝U: Ll:hl=2 5:l，此結(jié)構(gòu)目的是為了有效的驅(qū)動第一指尖關(guān)節(jié)模塊的運 動。根據(jù)圖3、圖14、圖15、圖16、圖18說明實施方式，其實施方式的掌指連接模塊6包 括了連接開槽34、前連接軸14、后連接軸15、前連接孔31、后連接孔32、過伸阻擋塊33、 左槽孔35、右槽孔36、前鉚接孔17、后鉚接孔18,所述的前連接軸通過前連接孔與動力驅(qū) 動桿后連接孔30連接，把動力驅(qū)動桿固定在連接開槽里，所述的后連接軸穿過后連接孔與第 二指模塊連接軸孔21，使掌指連接模塊固定在第二指模塊后方固定空槽16b里，所述的過伸 阻擋塊與第二指模塊外壁等寬，并位于其后下方，其結(jié)構(gòu)的主要目的是為了達到連接動力驅(qū) 動桿帶動第一指尖模塊運動，同時也通過和平行驅(qū)動桿的連接，形成了第二指關(guān)節(jié)。根據(jù)圖l、圖4、圖17、圖18說明實施方式，其實施方式的平行驅(qū)動桿7穿過第二指關(guān) 節(jié)轉(zhuǎn)動孔22，根據(jù)第二指模塊外壁寬度實施平行折彎，分別穿過掌指連接模塊的左槽孔35 和右槽孔36。在整個裝置運動過程中起到了推動第二指模塊的屈伸運動和控制掌指連接模塊 繞著第二指模塊軸孔進行轉(zhuǎn)動。根據(jù)圖4、圖15、圖19、圖20、圖31、圖32說明實施方式，其實施方式的助伸彈簧包 含了左助伸彈簧8a和右助伸彈簧8b，所述的助伸彈簧位于掌指連接模塊左槽孔和右槽孔后 方，分別固定在平行驅(qū)動桿上，當平行驅(qū)動桿受到向前運動的外力時，就會帶動整個佩戴式 機械假手指裝置向前運動，此時固定在平行驅(qū)動桿的助伸彈簧就會被壓縮，當平行驅(qū)動桿的 外力消失后，助伸彈簧就會釋放出被壓縮的力，佩戴式機械仿真手指裝置就會恢復(fù)到伸直狀 態(tài)。根據(jù)圖4、圖21、圖22、圖23說明實施方式，其實施方式的彈簧定位套9包括定位孔 37和定位孔38，兩孔固定在平行驅(qū)動桿上，分別位于左助伸彈簧8a和右助伸彈簧8b后側(cè)， 所述的彈簧定位套與掌指連接模塊左槽孔和右槽孔等寬，其結(jié)構(gòu)設(shè)計主要目的是為了防止助 伸彈簧被壓縮時向后滑動。根據(jù)圖4、圖24、圖25說明實施方式，其實施方式的固定管10通過管孔39固定在平行 驅(qū)動桿的兩端接口處，結(jié)構(gòu)設(shè)計目是為了連接平行驅(qū)動桿的兩端和防止平行驅(qū)動桿劃傷人體 手部，其固定管材料為聚氯乙烯。根據(jù)圖2、圖4、圖26、圖27、圖28說明實施方式，其實施方式的接受腔11包括殘肢 包裹槽40、懸吊凹塊41、前鉚接孔23和后鉚接孔24，所述的殘肢包裹槽用來固定手指殘留 的部位，所述的懸吊凹塊固定在殘留手指的指根位，起到懸吊和防止手指殘留部位與接受腔 之間竄動的作用，所述的前鉚接孔和后鉚接孔分別與掌指連接模塊的前鉚接孔、后鉚接孔鉚 接，其結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是將佩戴式機械仿真手指裝置與手指殘留部位連接為一體。工作原理敘述如下根據(jù)圖31、圖32、圖33、圖34所示，其實施方式的佩戴式機械仿真手指通過接受腔與 手指殘留部位的連接，兩者合為一體，當人體手部的掌指關(guān)節(jié)進行屈曲運動時，將會帶動佩 戴式機械仿真手指上的掌指驅(qū)動機構(gòu)進行轉(zhuǎn)動，使位于人體手部掌指關(guān)節(jié)位的平行驅(qū)動桿受 到了一個向前推動的力，從而帶動了平行驅(qū)動桿上的彈簧定位套對助伸彈簧進行壓縮，進一 步也驅(qū)動著第二指模塊實施轉(zhuǎn)動，而位于第二指模塊里面的掌指連接模塊繞著連接軸進行屈 曲轉(zhuǎn)動，同時也驅(qū)動著與掌指連接模塊連接的動力驅(qū)動桿向后運動，最后動力驅(qū)動桿一同連 帶著第一指尖模塊實施屈曲運動，當人體手部掌指關(guān)節(jié)運動的屈曲角度越大，佩戴式機械仿 真手指上的第一指尖模塊和第二指模塊運動的屈曲角度也會跟著變大，當人體手部的掌指關(guān) 節(jié)進行伸展運動時，被壓縮的助伸彈簧力量就會得到釋放，使平行驅(qū)動桿上的彈簧定位套恢 復(fù)原位，隨之第一指尖模塊、動力驅(qū)動桿、掌指連接模塊、第二指模塊、平行驅(qū)動桿同樣也 恢復(fù)到圖31正常伸直狀態(tài)。該裝置可以作為單一的一個手指，還可以組合成兩個或以上的連 指佩戴式機械仿真手指裝置，該裝置不但能滿足正常手指的外形和運動條件，而且穿戴方便、 小巧靈活。
權(quán)利要求1、一種佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于它包括第一指尖模塊(1)、連接模塊(2)、第二指模塊(4)、掌指驅(qū)動機構(gòu)(5)和接受腔(11)；所述的掌指驅(qū)動機構(gòu)還包括動力驅(qū)動桿(3)、指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(20)、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(22)、掌指連接模塊(6)、平行驅(qū)動桿(7)、助伸彈簧(8)、彈簧定位套(9)、固定管(10)；所述的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔(19)連接，另一端連接在指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔；所述的動力驅(qū)動桿前連接孔(29)連接在連接模塊前軸孔(26)和第一指尖模塊軸孔(19)上，該連接點與指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔在同一條中心線上，后連接孔(30)連接在掌指連接模塊軸孔(31)上；所述的掌指連接模塊固定在第二指模塊里并與其軸孔連接；所述的平行驅(qū)動桿穿過第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔，固定在掌指連接模塊上的平行驅(qū)動桿槽孔里所述的助伸彈簧固定在平行驅(qū)動桿上；所述的彈簧定位套固定在平行驅(qū)動桿上，位于助伸彈簧后側(cè)；所述的固定管固定在平行驅(qū)動桿的兩端接口處；所述的接受腔固定在掌指模塊的鉚孔上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的第一指尖模塊 (1)包括空心長方體凹槽(25)、連接軸(12)、軸孔(19)，所述的連接軸穿過位于第-指尖模塊上的軸孔并與連接模塊前軸孔(26)和動力驅(qū)動桿前連接孔(29) —同連接在空心長 方體凹槽里。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的連接模塊(2) 包括中間空槽(28)、連接軸(13)、前軸孔(26)、后軸孔(27)，所述的中間空槽目的是為 了不阻擋動力驅(qū)動桿與連接模塊進行連接，所述的連接軸連接在指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(20)和連接 模塊后軸孔(27)上，同時把連接模塊固定在第二指模塊前方固定空槽(16a)里，其結(jié)構(gòu)參 數(shù)符合以下關(guān)系設(shè)連接模塊的長度為L,因連接模塊的寬度a等于第二指模塊內(nèi)壁的寬度，且連接模高 度h-a,則L:a:h=2 4:l:l。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的第二指模塊U; 上包括了固定空槽(16)、指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(20)、軸孔(21)、第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(22).所 述的指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔和第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔位于同一條中心線上，軸孔位于第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔 的前下方。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的動力驅(qū)動桿(3) 包括前連接孔(29)和后連接孔(30)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)符合以下關(guān)系設(shè)動力驅(qū)動桿的長度為Ll,動力驅(qū)動桿的高度hl等于第二指模塊內(nèi)壁的寬度，則Ll: hl=2 5:l。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的攀指連接模塊 (6)包括了連接開槽(34)、前連接軸(14)、后連接軸(15)、前連接孔(31)、后連接孔(32)、過伸阻擋塊(33)、左槽孔(35)、右槽孔(36)、前鉚接孔(17)、后鉚接孔(18)，所述的前 連接軸通過前連接孔與動力驅(qū)動桿后連接孔(30)連接，把動力驅(qū)動桿固定在連接開槽里， 所述的后連接軸連接在后連接孔和第二指模塊連接軸孔(21)上，使掌指連接模塊固定在第 二指模塊后方固定空槽(16b)里，所述的掌指連接模塊過伸阻擋塊與第二指模塊外壁等寬， 并位于其后下方。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的平行驅(qū)動桿(7) 穿過第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔(22),根據(jù)第二指模塊外壁寬度實施平行折彎，分別穿過所述的掌指 連接模塊的左槽孔(35)和右槽孔(36)，平行驅(qū)動桿的兩端通過固定管(10)上的管孔(39) 連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的助伸彈簧包含 了左助伸彈簧(8a)和右助伸彈簧(8b)，所述的左右助伸彈簧位于攀指連接模塊左槽孔和右 槽孔后方，分別固定在平行驅(qū)動桿上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的彈簧定位套(9) 包括定位孔(37)和定位孔(38)，兩孔固定在平行驅(qū)動桿上，分別位于左助伸彈簧(8a)和 右助伸彈簧(8b>后側(cè)，彈簧定位套與掌指連接模塊左槽孔和右槽孔等寬。
10、根據(jù)權(quán)利要求6所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特征在于所述的接受腔(U) 包括殘肢包裹槽(40)、懸吊凹塊(41)、前鉚接孔(23)和后鉚接孔(24),所述的殘肢包裹 槽用來固定手指殘留的部位，所述的懸吊凹塊固定在殘留手指的指根位，起到懸吊和防止手 指殘留部位與接受腔之間竄動的作用，在所述的前鉚接孔和后鉚接孔分別與掌指連接模塊的 前鉚接孔、后鉚接孔鉚接。
專利摘要一種佩戴式機械仿真手指裝置。該裝置的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔連接，另一端連接在指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔；動力驅(qū)動桿一端與連接模塊軸孔連接，同指尖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔在一條中心線上，另一端連接在掌指連接模塊軸孔上；掌指連接模塊固定在第二指模塊里與之進行軸孔連接；平行驅(qū)動桿穿過第二指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動孔，固定在掌指連接模塊槽孔里；助伸彈簧連接在平行驅(qū)動桿上；彈簧定位套固定在平行驅(qū)動桿上的助伸彈簧套后側(cè)；固定管固定在平行驅(qū)動桿末端；接受腔與掌指模塊鉚孔連接。該裝置外形小巧、重量輕，解決了現(xiàn)有的假手指裝置不能實現(xiàn)有力的抓握和靈活運動的問題，適用于失去兩節(jié)手指或者多個手指的傷殘人士。
文檔編號A61F2/54GK201299671SQ200820050608
公開日2009年9月2日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者闕玉濤 申請人:闕玉濤