集成旋腕式單自由度假肢手的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及假肢領域，更具體的說，是一種可安裝于殘疾人斷肢末端，實現(xiàn)人手的夾持及腕部旋轉基本功能的集成旋腕式單自由度假肢手。
【背景技術】
[0002]目前市場上的假肢手主要有兩種。單自由度假肢手及多自由度假肢手。單自由度假肢手只有一臺驅動電機，能實現(xiàn)手指的開合這樣簡單的夾持動作。多自由度假肢手比較典型的有六臺驅動電機。每個手指用一臺電機驅動。手指具有基關節(jié)和近關節(jié)的兩個轉動自由度，兩個運動是耦合的?；P節(jié)為主動運動，近關節(jié)為從動運動。而拇指還需一臺電機實現(xiàn)拇指的對掌及側掌姿態(tài)。多自由度假肢手可以實現(xiàn)更多的人手功能。然而，多自由度假肢手由于機械結構及電控系統(tǒng)相對復雜，價格較高。因而，單自由度假肢手及多自由度假肢手在市場上共存將是一個長期現(xiàn)象。單自由度假肢手最初由德國0TT0B0CK公司研制出來。其它公司在此基礎上進行了一些改進。為克服單自由度假肢手兩側板對應軸孔的同心度加工及裝配問題，中國上?？粕炯爸袊K丹陽假肢公司分別提出了一體化機殼的機械結構。另一方面，旋腕也是假肢手的重要可選部件。旋腕有電動旋腕和手動旋腕兩種。電動旋腕需另一臺電機驅動，并需滑環(huán)機構在腕部旋轉運動時保證假肢手驅動電機纜線的聯(lián)接，因而自動旋腕價格甚至高于單自由度假肢手價格。手動旋腕用健手旋動手腕，鎖緊機構有摩擦式及棘輪式。手動摩擦旋腕應用廣泛。
[0003]上述現(xiàn)有技術中存在以下問題:
[0004]1.假肢手及旋腕是兩個獨立的部件。兩者用螺釘聯(lián)接。雖然具有選擇的方便，然而，手動式旋腕結構簡單，價格便宜，已成為絕大多數(shù)患者的首要選擇。
[0005]2.假肢手及旋腕兩者分別都有基礎構件(稱為機架)。假肢手機架和旋腕機架兩者用螺釘聯(lián)接。兩個機架有重疊的部分，造成尺寸及重量增加。
[0006]3.有的截肢患者保留了較長的小臂殘肢，其對旋腕的長度有較苛刻的要求。患者對現(xiàn)有假肢手及旋腕不滿意。
[0007]4.分離的假肢手及旋腕，造成零件數(shù)目增加，給制造及裝配帶來不便。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是，克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種實現(xiàn)人手的夾持及腕部旋轉基本功能的集成旋腕式單自由度假肢手。
[0009]本實用新型集成旋腕式單自由度假肢手，通過下述技術方案予以實現(xiàn)，由總成機架，旋腕部分和假肢手部分組成；
[0010]所述總成機架包括旋腕聯(lián)接端和手部聯(lián)接端，旋腕聯(lián)接端由總成機架連接板25和懸腕連接部24組成，手部聯(lián)接端由總成機架上側板29和總成機架下側板32組成，總成機架連接板一端固定旋腕聯(lián)接部的凸出空心軸，總成機架連接板另一端分別固定總成機架上側板29和總成機架下側板32的一端；[0011 ] 所述旋腕部分包括:旋腕端蓋I，旋腕擋片2，塑料墊3，小臂聯(lián)接器4，O形密封圈5，尼龍墊6和旋腕限位螺釘17，總成機架的旋腕聯(lián)接端凸出空心軸頸上套裝著旋腕小臂聯(lián)接器4，旋腕小臂聯(lián)接器4面對總成機架7的內平面上加工有環(huán)形槽，環(huán)形槽內嵌O形橡膠密封圈5，密封圈5與尼龍墊6相接觸；旋腕擋片2通過螺釘聯(lián)接于總成機架旋腕聯(lián)接端凸出空心軸端面上，兩者之間置有塑料墊3 ;旋腕端蓋I位于旋腕擋片2外側，旋腕端蓋I通過螺釘與旋腕小臂聯(lián)接器4固定；旋腕小臂聯(lián)接器4上固定著一限位螺釘17，用于對旋腕擋片2的阻擋部分實施限位；
[0012]所述假肢手部分包括:電機減速器組件8，第二軸延長式銅套9，二聯(lián)齒輪軸10，假肢中指11，假肢食指12，假肢拇指13，第二軸銅套14，第一軸銅套15，減速器輸出齒輪軸16，扇形齒輪18，食指第一銷軸19，連桿20，食指第二銷軸21，拇指第一銷軸22和拇指第二銷軸23 ；
[0013]總成機架7手部聯(lián)接端的兩側板的第一組同心孔用于約束電機減速器組件8，電機減速器組件8穿過一個側板的一個大孔，與電機減速器組件固定孔相對的側板孔內嵌放著第一軸銅套15，電機減速器組件輸出齒輪軸16的軸頸插入于第一軸銅套15內，中間傳動軸10是二聯(lián)齒輪軸，二聯(lián)齒輪10的一個齒輪與電機減速器組件8輸出齒輪嚙合，在總成機架7手部聯(lián)接端兩側板加工有第二組同心孔，第二組同心孔內分別安裝第二軸銅套14及第二軸延長式銅套9，用于對二聯(lián)齒輪軸10的兩端的軸頸實施約束；
[0014]總成機架7手部聯(lián)接端上、下側板前端加工有兩組同心孔，分別固定聯(lián)接著食指第一銷軸19及拇指第一銷軸22，假肢食指12及假肢中指11加工有兩組同心孔，假肢食指12及假肢中指11后端同心孔穿過食指第一銷軸19 ;假肢食指12與假肢中指11前端同心孔穿過食指第二銷軸21，銷軸21外周聯(lián)接在一連桿20的一端的孔內，假肢拇指13也加工有兩個孔，前端的孔穿過拇指第一銷軸22，拇指23后端的孔內間隙配合聯(lián)接著拇指第二銷軸23，銷軸23與連桿20另一端孔間隙配合聯(lián)接；扇形齒輪18與二聯(lián)齒輪軸10的第二個齒輪嚙合，而扇形齒輪18與假肢食指12緊固聯(lián)接。
[0015]所述二聯(lián)齒輪軸的總長度小于假肢手兩側板的間距。
[0016]在總成機架的腕部聯(lián)接端的平面處安裝有尼龍墊片。旋腕小臂聯(lián)接器的中心孔套裝在總成機架腕部聯(lián)接端的突出空心軸頸外周上，兩者可以相對轉動。旋腕小臂聯(lián)接器面向總成機架腕部聯(lián)接端的平面上加工了環(huán)形槽，槽內嵌放著O形橡膠密封圈，該密封圈與尼龍墊片接觸，兩者可以相對滑動，可以提供所需的摩擦力矩。旋腕擋片通過螺釘聯(lián)接于總成機架的腕部聯(lián)接端軸頸上。在旋腕擋片與旋腕小臂聯(lián)接器之間安裝有塑料墊片，該塑料墊片與旋腕小臂聯(lián)接器之間也存在摩擦力約束。小臂授腔可以套裝在旋腕小臂聯(lián)接器外圓周上，兩者以螺釘聯(lián)接。這樣，總成機架就可以繞小臂軸線回轉。O型密封圈與尼龍墊片提供的摩擦力矩可以保持總成機架相對于小臂授腔的姿態(tài)。旋腕小臂聯(lián)接器上安裝有限位螺釘，可以對旋腕擋片的阻擋部分實施阻擋，避免了總成機架整周回轉，防止穿過總成機架腕部聯(lián)接端空心軸頸的線纜折斷。
[0017]在總成機架手部聯(lián)接端具有兩個側板。兩個側板各有四個對應的孔，對應的孔是同心的。最前端的兩個孔分別穿過螺釘用于在兩端固定帶螺紋孔的銷軸。中指與食指是緊固為一體的，加工了兩個同心孔。食指與中指后端的孔穿過前述的一個銷軸，并可繞其轉動。食指與中指前端的孔內穿過螺釘，緊固聯(lián)接著另一銷軸，銷軸外周上套裝著一個連桿的一端。拇指也加工了兩個孔。拇指前端的孔套裝在側板前端的一個銷軸外周，并可繞前端銷軸回轉。拇指后端的孔與前述連桿另一個孔用銷釘聯(lián)接。這樣，拇指與食指的運動成為聯(lián)動運動方式。總成機架手部聯(lián)接端的兩個側板對應的第一個同心孔用于固定電機。側板直徑較大的孔內穿套著電機減速器組件，對應的較小的孔內嵌放著一銅套，銅套內約束著電機減速器組件輸出齒輪軸軸頸?？偝蓹C架手部聯(lián)接端的兩個側板對應的第二個同心孔用于約束中間傳動軸，中間傳動軸為二聯(lián)齒輪軸。二聯(lián)齒輪軸中的直徑較大的齒輪與電機減速器組件輸出齒輪嗤合。二聯(lián)齒輪直徑較小的齒輪與一扇形齒輪嗤合，而該扇形齒輪與食指緊固。這樣，電機的回轉運動經(jīng)齒輪傳動鏈，成為拇指及食指的開合運動。中間傳動軸總長略小于兩側板間距，以便中間傳動軸順利安裝。中間傳動軸兩端都設計為軸頸，以便與滑動軸承配合。一銅套嵌入于總成機架第二同心孔中的一個。另一延長式銅套通過螺釘聯(lián)接于總成機架側板上。延長式銅套在中間齒輪軸安裝后，再套裝在中間軸的軸頸上。
[0018]本實用新型具有如下有益效果:
[0019]1.本實用新型把傳統(tǒng)的單自由度假肢手機架及手動旋腕的機架設計為一個零件稱為總成機架?？偝蓹C架消除了原單自由度假肢手機架及摩擦式旋腕機架的重疊部分，并把假肢手的兩個側板也集成在總成機架上。這樣，原設計中的四個零件現(xiàn)設計為一個零件，消減了冗余，省去了原假肢手機架與摩擦旋腕機架之間的三個聯(lián)接螺釘及兩側板與假肢手機架之間的四個聯(lián)接螺釘。
[0020]2.減少了原旋腕部件與假肢手部件之間的聯(lián)接部分的加工，免除了兩者的聯(lián)接螺釘。減少了兩側板與機架之間的聯(lián)接部分加工，免除了兩者的聯(lián)接螺釘。
[0021]3.縮短了假肢手旋腕組件的總長度，旋腕總長度縮短為7毫米。滿足了保留較長殘肢截肢者的假肢手的要求。
[0022]4.由于強化了側板與機架的聯(lián)接，增強了假肢手基