基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢及其制造方法，通過(guò)相互連接的手掌、前臂、上臂、手指，以及設(shè)置其中的驅(qū)動(dòng)繩索和彈性復(fù)位繩索；當(dāng)屈曲手掌或前臂時(shí)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)繩索移動(dòng)，進(jìn)而使手指屈曲產(chǎn)生抓握動(dòng)作；當(dāng)手掌或前臂伸直時(shí)，驅(qū)動(dòng)繩索放松，彈性復(fù)位繩索復(fù)位令手指伸直，這樣僅需手掌、前臂的屈曲、伸直活動(dòng)就完成了手指的抓握功能。本發(fā)明部件均可經(jīng)3D打印快速成型，其制作簡(jiǎn)便，方便，周期短，所用材料及其他部件如彈性繩索等均很容易獲得，因此價(jià)格低廉，適用范圍廣，此外，本發(fā)明假肢組裝簡(jiǎn)易，訓(xùn)練簡(jiǎn)單，使用者佩戴及使用方便，可以有效避免復(fù)雜的培訓(xùn)適應(yīng)過(guò)程，易于使用，因此是非常有市場(chǎng)意義的基礎(chǔ)型假肢。
【專利說(shuō)明】基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的假肢【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及更具性價(jià)比和操作性的一種基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，以及該假肢的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]假肢，也稱“義肢”，是供截肢者使用以代償缺損肢體部分功能的人造肢體，常見(jiàn)的有上肢假肢和下肢假肢。以往的假肢多用鋁板、木材、皮革、塑料等材料制作，關(guān)節(jié)采用金屬部件，而現(xiàn)在假肢界的主流是鈦合金和碳素纖維材料。
[0003]當(dāng)前市面上各公司或機(jī)構(gòu)研制的假肢，根據(jù)功能可分為美觀功能假肢和操作功能假肢，操作功能假肢根據(jù)動(dòng)力分型可以大致分為索控假肢和肌電控制假肢。操作功能假肢的仿真程度相當(dāng)高，可以實(shí)現(xiàn)不同維度的活動(dòng)，能夠配合相應(yīng)部件實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、傳感器反饋，腦電波控制、意念控制等。但是，操作功能假肢的制造工藝復(fù)雜、配套設(shè)備多，有些還需要復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，因此價(jià)格高昂，裝配復(fù)雜，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，使用者的掌握難度也大。這些問(wèn)題無(wú)疑限制了假肢在廣大普通患者中的應(yīng)用。
[0004]總結(jié)而言，市場(chǎng)上非常的缺乏高性價(jià)比的假肢，舉例來(lái)說(shuō)，手作為對(duì)靈活性要求最高的假肢，其最基本也最重要的功能是抓握功能，但是，能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)手的抓握功能，訓(xùn)練周期短，讓病人容易掌握的手假肢目前確還沒(méi)有出現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，可較佳的適用于手指、手掌或前臂部分缺失的患者，肘關(guān)節(jié)以上(沒(méi)有前臂)缺失的患者不能直接使用，需要附加其他固定和驅(qū)動(dòng)裝置。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供基于快速成型的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)假肢的制造方法。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，包括相互連接的手掌，前臂，上臂，同時(shí)手掌上設(shè)有多組手指；其中，手指、手掌與上臂之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)繩索，同時(shí)手指與手掌之間設(shè)有彈性復(fù)位繩索；當(dāng)屈曲手掌或前臂時(shí)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)繩索移動(dòng)，進(jìn)而使手指屈曲產(chǎn)生抓握動(dòng)作；當(dāng)手掌或前臂伸直時(shí)，驅(qū)動(dòng)繩索放松，彈性復(fù)位繩索復(fù)位令手指伸直，這樣僅需手掌、前臂的屈曲、伸直活動(dòng)就完成了手指的抓握功能。
[0009]手指由I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)和f 2個(gè)近端手指節(jié)組成；遠(yuǎn)端手指節(jié)的后端設(shè)置有近端軸孔；近端手指節(jié)的前端設(shè)置有遠(yuǎn)端軸孔，近端手指節(jié)的后端設(shè)置有近端軸孔。
[0010]此外，手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)中均設(shè)有上下分布的上手指孔道和下手指孔道，其中，下手指孔道用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)，上手指孔道用于引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索經(jīng)過(guò)。
[0011]上臂包括上臂固定面，沿上臂固定面前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，且凸出部上均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔。
[0012]此外，上臂背側(cè)設(shè)有與手指數(shù)量相同的固定孔道，固定孔道用于固定驅(qū)動(dòng)繩索的端部。
[0013]前臂包括前臂固定面，前臂固定面前端的左右兩側(cè)均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔，前臂固定面后端的左右兩側(cè)均設(shè)有近端軸孔。
[0014]此外，前臂背側(cè)設(shè)有與手指數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道，索道引導(dǎo)孔道用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索的路徑。
[0015]手掌包括手掌固定面；手掌固定面表面前端設(shè)有多組固定孔；手掌固定面內(nèi)設(shè)置有與手指數(shù)量相同的通道。
[0016]通道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)；通道上位于手掌固定面前端的部分與手指上靠近手掌的近端手指節(jié)相接。
[0017]手掌前端處與各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔；手掌后端左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且凸起部上均設(shè)有近端軸孔。
[0018]手掌近端外側(cè)向外凸起，且該凸起上設(shè)有外側(cè)軸孔；外側(cè)軸孔與手掌中軸線在水平面的夾角為15度?145度，同時(shí)外側(cè)軸孔與手掌中軸線在垂直面的夾角為45度?120度。
[0019]手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)之間，以及近端手指節(jié)相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔與近端軸孔配合橫銷相連接。
[0020]此外，在手掌上的遠(yuǎn)端軸孔與相近的各個(gè)近端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫軸相接，將各個(gè)手指并排連接在一起。
[0021]另外，近端手指節(jié)的遠(yuǎn)端軸孔與遠(yuǎn)端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接。前臂的近端軸孔和上臂的遠(yuǎn)端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接；前臂的遠(yuǎn)端軸孔和手掌的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接；上臂的遠(yuǎn)端軸孔和前臂的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接。
[0022]驅(qū)動(dòng)繩索數(shù)量與手指相同，驅(qū)動(dòng)繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，同時(shí)驅(qū)動(dòng)繩索的另一端固定在上臂背側(cè)的固定孔道中，驅(qū)動(dòng)繩索的本體依次經(jīng)過(guò)手指的下手指孔道、手掌的通道、前臂背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道；
彈性復(fù)位繩索數(shù)量與手指相同，彈性復(fù)位繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，彈性復(fù)位繩索的另一端經(jīng)過(guò)手指的上手指孔道并逐一固定在手掌上的固定孔中。
[0023]手掌固定面、前臂固定面、上臂固定面均能夠通過(guò)綁復(fù)帶對(duì)應(yīng)固定在患者的手掌、前臂、上臂上。
[0024]本發(fā)明還公開(kāi)了基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢的制造方法，首先將假肢各部件加工成有對(duì)側(cè)肢體完整外觀并匹配于殘疾肢體殘端的機(jī)械尺寸，再進(jìn)行裝配使用，具體包括如下步驟。
[0025]Stepl:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者對(duì)側(cè)健康肢體或者健康人的同側(cè)完整肢體進(jìn)行測(cè)量，獲得包括上臂、前臂、手掌、手指的輪廓、表面角度以及相對(duì)位置關(guān)系等外形數(shù)據(jù)；其中，對(duì)健康人同側(cè)肢體進(jìn)行測(cè)量，是在患者沒(méi)有對(duì)側(cè)健康肢體或無(wú)法當(dāng)面掃面患者對(duì)側(cè)健康肢體的情況下進(jìn)行。
[0026]Step2:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者截?cái)鄽堉瞬窟M(jìn)行測(cè)量，獲得殘肢端部的外形數(shù)據(jù)，對(duì)其使用計(jì)算機(jī)圖像軟件，進(jìn)行反向取形，得到殘肢端部的反向型狀，該反向型狀就是假肢的承窩內(nèi)側(cè)輪廓，此外，承窩的形狀也可以設(shè)計(jì)成填充材料接觸肢體面的形狀，而填充材料與假肢接觸面使用其他可以鑲嵌固定的簡(jiǎn)單形狀即可。
[0027]Step3:將步驟I中所獲得的外形數(shù)據(jù)及步驟2中獲得的假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓數(shù)據(jù)，導(dǎo)入圖形處理軟件:其中，當(dāng)步驟I中取患者對(duì)側(cè)健康肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，取對(duì)側(cè)肢體的鏡像圖像，再通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，當(dāng)步驟I中取健康人的同側(cè)完整肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)比例的擴(kuò)大或縮小調(diào)整后，通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，所述適當(dāng)比例為健康人肢體與患者健康對(duì)側(cè)肢體之間的大小比例；得到本側(cè)肢體的假肢外形后，根據(jù)承窩的內(nèi)側(cè)輪廓，對(duì)已經(jīng)獲得的假肢外形的三維實(shí)性圖像進(jìn)行挖取，在三維實(shí)性圖像上獲得假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓的形狀。
[0028]Step4:經(jīng)過(guò)以上步驟，可以獲得和對(duì)側(cè)同樣有外形并且承窩內(nèi)側(cè)輪廓完全匹配殘肢外形的假肢，將其從三維實(shí)性圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為可3D打印的格式文件，導(dǎo)入3D打印機(jī)，分別將上臂、前臂、手掌、手指等各部件制作出來(lái)；再通過(guò)下述步驟將各部件進(jìn)行裝配，獲得有仿真外形的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢。
[0029]St印5:在上臂上設(shè)置上臂固定面，令上臂固定面前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，并在該凸出部上設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔。
[0030]在前臂上設(shè)置前臂固定面，在前臂固定面前端的左右兩側(cè)均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔，在前臂固定面后端的左右兩側(cè)均設(shè)置近端軸孔。
[0031]將手指切割為I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)和f 2個(gè)近端手指節(jié)；在遠(yuǎn)端手指節(jié)的后端設(shè)置近端軸孔；同時(shí)在近端手指節(jié)的前端設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔，在近端手指節(jié)的后端設(shè)置近端軸孔。
[0032]在手掌上設(shè)置手掌固定面；在手掌固定面表面前端設(shè)置多組固定孔；在手掌固定面內(nèi)設(shè)置與手指數(shù)量相同的通道；令手掌近端外側(cè)向外凸起，在該凸起上設(shè)置外側(cè)軸孔；在手掌前端與各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔；令手掌后端的左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且在該凸起部上均設(shè)置近端軸孔，其中，通道上位于手掌固定面前端的部分能夠與手指上靠近手掌的近端手指節(jié)相接；此外，令外側(cè)軸孔與手掌中軸線在水平面的夾角為15度?145度，令外側(cè)軸孔與手掌中軸線在垂直面的夾角為45度?120度。
[0033]Step6:在前臂背側(cè)設(shè)置與手指數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道；手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)中均設(shè)置上下分布的上手指孔道和下手指孔道；在上臂背側(cè)設(shè)置與手指數(shù)量相同的固定孔道。
[0034]Step7:設(shè)置與手指數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)繩索，將驅(qū)動(dòng)繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)繩索的另一端固定在上臂背側(cè)的固定孔道中，使驅(qū)動(dòng)繩索的本體依次經(jīng)過(guò)手指的下手指孔道、手掌的通道、前臂背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道。
[0035]設(shè)置與手指數(shù)量相同的彈性復(fù)位繩索，將彈性復(fù)位繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，將彈性復(fù)位繩索的另一端經(jīng)過(guò)手指的上手指孔道并擇一固定在手掌上的固定孔中。
[0036]其中，索道引導(dǎo)孔道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索的路徑；其中，下手指孔道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)，上手指孔道能夠引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索經(jīng)過(guò)；固定孔道能夠固定驅(qū)動(dòng)繩索的端部。
[0037]St印8:令手指上遠(yuǎn)端手指節(jié)的近端軸孔和近端手指節(jié)的遠(yuǎn)端軸孔重合形成指間關(guān)節(jié)，令靠近手掌的近端手指節(jié)的近端軸孔和手掌的遠(yuǎn)端軸孔重合形成掌指關(guān)節(jié)，令手掌近端軸孔和前臂遠(yuǎn)端軸孔重合形成腕關(guān)節(jié)，令前臂近端軸孔和上臂遠(yuǎn)端軸孔重合形成肘關(guān)節(jié)。
[0038]Step9:通過(guò)橫銷連接各關(guān)節(jié)，令假肢整體成型；具體的，手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)之間，以及近端手指節(jié)相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔與近端軸孔配合橫銷相連接；此外，在手掌上的遠(yuǎn)端軸孔與相近的各個(gè)近端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫軸相接；如此將各個(gè)手指并排連接在一起。
[0039]此外，通過(guò)橫銷連接前臂的遠(yuǎn)端軸孔和手掌的近端軸孔。
[0040]此外，通過(guò)橫銷連接上臂的遠(yuǎn)端軸孔和前臂的近端軸孔。
[0041]SteplO:在承窩添加填充材料，避免假肢對(duì)殘肢皮膚的損傷，這樣完整的可穿戴使用的假肢制作完成。
[0042]其中，彈性復(fù)位繩索的材質(zhì)為彈性聚合物，該彈性聚合物為金屬、合金、塑料、纖維中的一種或幾種形成的彈性聚合物。
[0043]驅(qū)動(dòng)繩索的材質(zhì)為非彈性物質(zhì)，可以包含相應(yīng)的金屬、合金、塑料、纖維等聚合物。
[0044]填充材料為彈性聚合物，該彈性聚合物可以為硅膠、橡膠或海綿。
[0045]3D打印手指、手掌、前臂、上臂和橫銷時(shí)，打印材料能夠是金屬、合金、纖維、聚乳酸、含有聚乳酸的混合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物、聚酰胺、含聚酰胺的混合物、羥磷灰、石磷酸三鈣碳的一種或幾種組成的混合物，打印材料也能夠是含有羥磷灰或石磷酸三鈣碳的混合物；此外，打印材料還能夠是硅膠、橡膠、明膠、工業(yè)淀粉、瓊脂、聚氨基葡萄糖、藻朊酸鹽、白明膠、骨原膠、纖維素、硅酮中的一種或幾種組成的混合物。
[0046]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
本發(fā)明提供了自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的假肢，所用部件均可經(jīng)3D打印快速成型，其制作簡(jiǎn)便，、方便，周期短，所用材料及其他部件如彈性繩索等均很容易獲得，因此價(jià)格低廉，適用范圍廣，此外，本發(fā)明假肢組裝簡(jiǎn)易，訓(xùn)練簡(jiǎn)單，使用者佩戴及使用方便，可以有效避免復(fù)雜的培訓(xùn)適應(yīng)過(guò)程，易于使用，因此是非常有市場(chǎng)意義的基礎(chǔ)型假肢。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的上臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的側(cè)視圖；
圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的前臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5的側(cè)視圖；
圖7為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的手掌的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的側(cè)視圖；
圖9為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的手指的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的近端手指節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的近遠(yuǎn)端手指節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制。
[0049]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。
[0050]下面將結(jié)合本發(fā)明中的說(shuō)明書附圖，對(duì)發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0051]實(shí)施例一
如圖f圖11所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其中如圖廣圖2所示，包括相互連接的手掌7，前臂10，上臂13，同時(shí)手掌7上設(shè)有多組手指25 ；其中，手指25、手掌7與上臂13之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)繩索14，同時(shí)手指25與手掌7之間設(shè)有彈性復(fù)位繩索19 ;當(dāng)屈曲手掌7或前臂10時(shí)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)繩索14移動(dòng)，進(jìn)而使手指25屈曲產(chǎn)生抓握動(dòng)作；當(dāng)手掌7或前臂10伸直時(shí)，驅(qū)動(dòng)繩索14放松，彈性復(fù)位繩索19復(fù)位令手指25伸直，這樣僅需手掌7或前臂10的屈曲、伸直活動(dòng)就完成了手指25的抓握功能。
[0052]如圖:T圖4所示，上臂13包括上臂固定面27，沿上臂固定面27前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，且凸出部上均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔2。
[0053]如圖5?圖6所示，前臂10包括前臂固定面26，前臂固定面26前端的左右兩側(cè)均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔2，前臂固定面26后端的左右兩側(cè)均設(shè)有近端軸孔3 ;前臂10的近端軸孔3和上臂13的遠(yuǎn)端軸孔2之間通過(guò)橫銷20相連接。
[0054]如圖9所示，手指25由I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)I和f 2個(gè)近端手指節(jié)4組成。
[0055]遠(yuǎn)端手指節(jié)I的后端設(shè)置有近端軸孔3。
[0056]近端手指節(jié)4的前端設(shè)置有遠(yuǎn)端軸孔2，近端手指節(jié)4的后端設(shè)置有近端軸孔3 ；近端手指節(jié)4的遠(yuǎn)端軸孔2與遠(yuǎn)端手指節(jié)I的近端軸孔3之間通過(guò)橫銷20相連接；
如圖T圖8所示，手掌7包括手掌固定面18 ;手掌固定面18表面前端設(shè)有多組固定孔39 ;手掌固定面18內(nèi)設(shè)置有與手指25數(shù)量相同的通道21 ;手掌7近端外側(cè)向外凸起，且該凸起上設(shè)有外側(cè)軸孔17。
[0057]通道21上位于手掌固定面18前端的部分與手指25上靠近手掌7的近端手指節(jié)4相接，手掌7前端處與各個(gè)通道21對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔2。
[0058]手掌7后端左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且凸起部上均設(shè)有近端軸孔3， 對(duì)于外側(cè)軸孔17的位置和方向優(yōu)選如下:外側(cè)軸孔17與手掌7中軸線在水平面的夾角為15度?145度，同時(shí)外側(cè)軸孔17與手掌7中軸線在垂直面的夾角為45度?120度。
[0059]手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I和近端手指節(jié)4之間，以及近端手指節(jié)4相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔2與近端軸孔3配合橫銷20相連接；此外，在手掌7上的遠(yuǎn)端軸孔2與相近的各個(gè)近端手指節(jié)4的近端軸孔3之間通過(guò)橫軸20相接。進(jìn)而將各個(gè)手指25并排連接在一起。
[0060]前臂10的遠(yuǎn)端軸孔2和手掌7的近端軸孔3之間通過(guò)橫銷20相連接。
[0061]上臂13的遠(yuǎn)端軸孔2和前臂10的近端軸孔3之間通過(guò)橫銷20相連接。
[0062]前臂10背側(cè)設(shè)有與手指25數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道22，索道引導(dǎo)孔道22用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索14經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索14的路徑。
[0063]手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I和近端手指節(jié)4中均設(shè)有上下分布的上手指孔道23和下手指孔道24，其中，下手指孔道24用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索14經(jīng)過(guò)，上手指孔道23用于引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索19經(jīng)過(guò)。
[0064]手掌7的通道21用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索14經(jīng)過(guò)。
[0065]上臂13背側(cè)設(shè)有與手指25數(shù)量相同的固定孔道15，固定孔道15用于固定驅(qū)動(dòng)繩索14的端部。
[0066]驅(qū)動(dòng)繩索14數(shù)量與手指25相同，驅(qū)動(dòng)繩索14的一端固定在手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I上，同時(shí)驅(qū)動(dòng)繩索14的另一端固定在上臂13背側(cè)的固定孔道15中，驅(qū)動(dòng)繩索14的本體依次經(jīng)過(guò)手指25的下手指孔道24、手掌7的通道21、前臂10背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道22。
[0067]彈性復(fù)位繩索19數(shù)量與手指25相同，彈性復(fù)位繩索19的一端固定在手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I上，彈性復(fù)位繩索19的另一端經(jīng)過(guò)手指25的上手指孔道23并逐一固定在手掌7上的固定孔39中。
[0068]手掌固定面18、前臂固定面26、上臂固定面27均可通過(guò)綁復(fù)帶16分別固定在患者的手掌、前臂、上臂上。
[0069]經(jīng)過(guò)這樣的組裝，當(dāng)患者屈曲手掌或者前臂時(shí)可以帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)繩索移動(dòng)，使手指屈曲產(chǎn)生抓握動(dòng)作，手掌或者前臂伸直時(shí)驅(qū)動(dòng)繩索放松，彈性復(fù)位繩索復(fù)位伸直手指，這樣僅需患者的手掌或者前臂的屈曲、伸直活動(dòng)就完成了手的抓握功能。
[0070]基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢的制造方法，首先將假肢各部件加工成有對(duì)側(cè)肢體完整外觀并匹配于殘疾肢體殘端的機(jī)械尺寸，再進(jìn)行裝配使用，具體包括如下步驟:
Stepl:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者對(duì)側(cè)健康肢體或者健康人的同側(cè)完整肢體進(jìn)行測(cè)量，獲得包括上臂13、前臂10、手掌7、手指25的輪廓、表面角度以及相對(duì)位置關(guān)系等外形數(shù)據(jù)；其中，對(duì)健康人同側(cè)肢體進(jìn)行測(cè)量，是在患者沒(méi)有對(duì)側(cè)健康肢體或無(wú)法當(dāng)面掃面患者對(duì)側(cè)健康肢體的情況下進(jìn)行。
[0071]Step2:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者截?cái)鄽堉瞬窟M(jìn)行測(cè)量，獲得殘肢端部的外形數(shù)據(jù)，對(duì)其使用計(jì)算機(jī)圖像軟件，進(jìn)行反向取形，得到殘肢端部的反向型狀，該反向型狀就是假肢的承窩內(nèi)側(cè)輪廓，此外，承窩的形狀也可以設(shè)計(jì)成填充材料接觸肢體面的形狀，而填充材料與假肢接觸面使用其他可以鑲嵌固定的簡(jiǎn)單形狀即可。
[0072]Step3:將步驟I中所獲得的外形數(shù)據(jù)及步驟2中獲得的假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓數(shù)據(jù)，導(dǎo)入圖形處理軟件:其中，當(dāng)步驟I中取患者對(duì)側(cè)健康肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，取對(duì)側(cè)肢體的鏡像圖像，再通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，當(dāng)步驟I中取健康人的同側(cè)完整肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)比例的擴(kuò)大或縮小調(diào)整后，通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，所述適當(dāng)比例為健康人肢體與患者健康對(duì)側(cè)肢體之間的大小比例；得到本側(cè)肢體的假肢外形后，根據(jù)承窩的內(nèi)側(cè)輪廓，對(duì)已經(jīng)獲得的假肢外形的三維實(shí)性圖像進(jìn)行挖取，在三維實(shí)性圖像上獲得假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓的形狀。
[0073]Step4:經(jīng)過(guò)以上步驟，可以獲得和對(duì)側(cè)同樣有外形并且承窩內(nèi)側(cè)輪廓完全匹配殘肢外形的假肢，將其從三維實(shí)性圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為可3D打印的格式文件，導(dǎo)入3D打印機(jī)，分別將上臂13、前臂10、手掌7、手指25等各部件制作出來(lái)；再通過(guò)下述步驟將各部件進(jìn)行裝配，獲得有仿真外形的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢。
[0074]Step5:在上臂13上設(shè)置上臂固定面27，令上臂固定面27前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，并在該凸出部上設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔2。
[0075]在前臂10上設(shè)置前臂固定面26，在前臂固定面26前端的左右兩側(cè)均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔2，在前臂固定面26后端的左右兩側(cè)均設(shè)置近端軸孔3。
[0076]將手指25切割為I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)I和I 2個(gè)近端手指節(jié)4 ;在遠(yuǎn)端手指節(jié)I的后端設(shè)置近端軸孔3 ;同時(shí)在近端手指節(jié)4的前端設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔2，在近端手指節(jié)4的后端設(shè)置近端軸孔3。
[0077]在手掌7上設(shè)置手掌固定面18 ;在手掌固定面18表面前端設(shè)置多組固定孔39 ;在手掌固定面18內(nèi)設(shè)置與手指25數(shù)量相同的通道21 ;令手掌7近端外側(cè)向外凸起，在該凸起上設(shè)置外側(cè)軸孔17 ;在手掌7前端與各個(gè)通道21對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔2 ;令手掌7后端的左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且在該凸起部上均設(shè)置近端軸孔3，其中，通道21上位于手掌固定面18前端的部分能夠與手指25上靠近手掌7的近端手指節(jié)4相接；此外，優(yōu)選的，令外側(cè)軸孔17與手掌7中軸線在水平面的夾角為15度?145度，令外側(cè)軸孔17與手掌7中軸線在垂直面的夾角為45度?120度。
[0078]St印6:在前臂10背側(cè)設(shè)置與手指25數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道22。
[0079]在手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I和近端手指節(jié)4中均設(shè)置上下分布的上手指孔道23和下手指孔道24。
[0080]在上臂13背側(cè)設(shè)置與手指25數(shù)量相同的固定孔道15。
[0081]Step7:設(shè)置與手指25數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)繩索14，將驅(qū)動(dòng)繩索14的一端固定在手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I上，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)繩索14的另一端固定在上臂13背側(cè)的固定孔道15中，使驅(qū)動(dòng)繩索14的本體依次經(jīng)過(guò)手指25的下手指孔道24、手掌7的通道21、前臂10背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道22。
[0082]設(shè)置與手指25數(shù)量相同的彈性復(fù)位繩索19，將彈性復(fù)位繩索19的一端固定在手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I上，將彈性復(fù)位繩索19的另一端經(jīng)過(guò)手指25的上手指孔道23并擇一固定在手掌7上的固定孔39中。
[0083]其中，索道引導(dǎo)孔道22能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索14經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索14的路徑；其中，下手指孔道24能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索14經(jīng)過(guò)，上手指孔道23能夠引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索19經(jīng)過(guò)；固定孔道15能夠固定驅(qū)動(dòng)繩索14的端部。
[0084]StepS:令手指25上遠(yuǎn)端手指節(jié)I的近端軸孔3和近端手指節(jié)4的遠(yuǎn)端軸孔2重合形成指間關(guān)節(jié)，令靠近手掌7的近端手指節(jié)4的近端軸孔3和手掌7的遠(yuǎn)端軸孔2重合形成掌指關(guān)節(jié)，令手掌7近端軸孔3和前臂10遠(yuǎn)端軸孔2重合形成腕關(guān)節(jié)，令前臂10近端軸孔3和上臂13遠(yuǎn)端軸孔2重合形成肘關(guān)節(jié)。
[0085]Step9:通過(guò)橫銷20連接各關(guān)節(jié)，令假肢整體成型；具體的，手指25的遠(yuǎn)端手指節(jié)I和近端手指節(jié)4之間，以及近端手指節(jié)4相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔2與近端軸孔3配合橫銷20相連接；此外，在手掌7上的遠(yuǎn)端軸孔2與相近的各個(gè)近端手指節(jié)4的近端軸孔3之間通過(guò)橫軸20相接；如此將各個(gè)手指25并排連接在一起。
[0086]此外，通過(guò)橫銷20連接前臂10的遠(yuǎn)端軸孔2和手掌7的近端軸孔3。
[0087]此外，通過(guò)橫銷20連接上臂13的遠(yuǎn)端軸孔2和前臂10的近端軸孔3。
[0088]SteplO:在承窩添加填充材料，避免假肢對(duì)殘肢皮膚的損傷，這樣完整的可穿戴使用的假肢制作完成。
[0089]實(shí)際當(dāng)中，彈性復(fù)位繩索19的材質(zhì)優(yōu)選具有彈性的聚合物，可以是金屬、合金、塑料、纖維中的一種或任意幾種組合形成的彈性聚合物，例如橡膠或橡膠纖維組合物。
[0090]驅(qū)動(dòng)繩索14的材質(zhì)為非彈性物質(zhì)，可以包含相應(yīng)的金屬、合金、塑料、纖維等聚合物。
[0091]填充材料優(yōu)選具有彈性的聚合物制成，如選用硅膠、橡膠或海綿等。
[0092]手指25、手掌7、前臂10、上臂13以及橫銷20等部件的打印材料能夠是金屬、合金、纖維、聚乳酸、含有聚乳酸的混合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物、聚酰胺、含聚酰胺的混合物、羥磷灰、石磷酸三鈣碳的一種或幾種組成的混合物，打印材料也能夠是含有羥磷灰或石磷酸三鈣碳的混合物；此外，打印材料還能夠是硅膠、橡膠、明膠、工業(yè)淀粉、瓊脂、聚氨基葡萄糖、藻朊酸鹽、白明膠、骨原膠、纖維素、硅酮中的一種或幾種組成的混合物。
[0093]實(shí)施例二
本實(shí)施例的技術(shù)方案與實(shí)施例一中的相同，不同之處在于在本實(shí)施例中，手掌固定面18、上臂固定面27、前臂固定面26均可以用套筒代替，進(jìn)行相應(yīng)的連接。
[0094]實(shí)施例三
本實(shí)施例的技術(shù)方案與實(shí)施例一中的相同，不同之處在于在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)繩索14的本體可以擰在一起形成一道繩索，相應(yīng)的，固定孔道15和索道引導(dǎo)孔道22的數(shù)量也可以變成一個(gè)。
[0095]實(shí)施例四
本實(shí)施例的技術(shù)方案與實(shí)施例一中的相同，不同之處在于在本實(shí)施例中，彈性復(fù)位繩索19的本體可以擰在一起形成一道繩索，相應(yīng)的，固定孔39的數(shù)量也可以變成一個(gè)。
[0096]實(shí)施例五
本實(shí)施例的技術(shù)方案與實(shí)施例一中的相同，不同之處在于，針對(duì)有手掌部位但失去握抓能力的患者，則可以取消本發(fā)明中的上臂13部位，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)繩索14固定在上臂13背側(cè)的端部轉(zhuǎn)移到前臂10上進(jìn)行固定。
[0097]綜上所述，顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于包括相互連接的手掌，前臂，上臂，同時(shí)手掌上設(shè)有多組手指；其中，手指由I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)和f 2個(gè)近端手指節(jié)組成；此外，手指、手掌與上臂之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)繩索，同時(shí)手指與手掌之間設(shè)有彈性復(fù)位繩索；當(dāng)屈曲手掌或前臂時(shí)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)繩索移動(dòng)，進(jìn)而使手指屈曲產(chǎn)生抓握動(dòng)作；當(dāng)手掌或前臂伸直時(shí)，驅(qū)動(dòng)繩索放松，彈性復(fù)位繩索復(fù)位令手指伸直，通過(guò)手掌、前臂的屈曲、伸直活動(dòng)完成了手指的抓握功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)的后端設(shè)置有近端軸孔；近端手指節(jié)的前端設(shè)置有遠(yuǎn)端軸孔，近端手指節(jié)的后端設(shè)置有近端軸孔； 此外，手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)中均設(shè)有上下分布的上手指孔道和下手指孔道，其中，下手指孔道用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)，上手指孔道用于引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索經(jīng)過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的上臂包括上臂固定面，沿上臂固定面前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，且凸出部上均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔； 此外，上臂背側(cè)設(shè)有與手指數(shù)量相同的固定孔道，固定孔道固定驅(qū)動(dòng)繩索的端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的前臂包括前臂固定面，前臂固定面前端的左右兩側(cè)均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔，前臂固定面后端的左右兩側(cè)均設(shè)有近端軸孔； 此外，前臂背側(cè)設(shè)有與手指數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道，索道引導(dǎo)孔道用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索的路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的手掌包括手掌固定面；手掌固定面表面前端設(shè)有多組固定孔；手掌固定面內(nèi)設(shè)置有與手指數(shù)量相同的通道； 通道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)；通道上位于手掌固定面前端的部分與手指上靠近手掌的近端手指節(jié)相接； 手掌前端處與各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)有遠(yuǎn)端軸孔；手掌后端左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且凸起部上均設(shè)有近端軸孔； 手掌近端外側(cè)向外凸起，且該凸起上設(shè)有外側(cè)軸孔； 外側(cè)軸孔與手掌中軸線在水平面的夾角為15度?145度，同時(shí)外側(cè)軸孔與手掌中軸線在垂直面的夾角為45度?120度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)之間，以及近端手指節(jié)相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔與近端軸孔配合橫銷相連接； 此外，在手掌上的遠(yuǎn)端軸孔與相近的各個(gè)近端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫軸相接，將各個(gè)手指并排連接在一起； 另外，近端手指節(jié)的遠(yuǎn)端軸孔與遠(yuǎn)端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接； 前臂的近端軸孔和上臂的遠(yuǎn)端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接； 前臂的遠(yuǎn)端軸孔和手掌的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接； 上臂的遠(yuǎn)端軸孔和前臂的近端軸孔之間通過(guò)橫銷相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求Γ6任一所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)繩索數(shù)量與手指相同，驅(qū)動(dòng)繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，同時(shí)驅(qū)動(dòng)繩索的另一端固定在上臂背側(cè)的固定孔道中，驅(qū)動(dòng)繩索的本體依次經(jīng)過(guò)手指的下手指孔道、手掌的通道、前臂背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道。
8.根據(jù)權(quán)利要求Γ6任一所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的彈性復(fù)位繩索數(shù)量與手指相同，彈性復(fù)位繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，彈性復(fù)位繩索的另一端經(jīng)過(guò)手指的上手指孔道并逐一固定在手掌上的固定孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1任一所述的基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢，其特征在于所述的手掌固定面、前臂固定面、上臂固定面均通過(guò)綁復(fù)帶對(duì)應(yīng)固定在患者的手掌、前臂、上臂上。
10.基于快速成型的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢的制造方法，首先將假肢各部件加工成有對(duì)側(cè)肢體完整外觀并匹配于殘疾肢體殘端的機(jī)械尺寸，再進(jìn)行裝配使用，具體包括如下步驟: Stepl:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者對(duì)側(cè)健康肢體或者健康人的同側(cè)完整肢體進(jìn)行測(cè)量，獲得包括上臂、前臂、手掌、手指的輪廓、表面角度以及相對(duì)位置關(guān)系等外形數(shù)據(jù)；其中，對(duì)健康人同側(cè)肢體進(jìn)行測(cè)量，是在患者沒(méi)有對(duì)側(cè)健康肢體或無(wú)法當(dāng)面掃面患者對(duì)側(cè)健康肢體的情況下進(jìn)行； Step2:使用紅外線3d掃描儀等光學(xué)測(cè)量工具或者其它測(cè)量工具，對(duì)患者截?cái)鄽堉瞬窟M(jìn)行測(cè)量，獲得殘肢端部的外形數(shù)據(jù)，對(duì)其使用計(jì)算機(jī)圖像軟件，進(jìn)行反向取形，得到殘肢端部的反向型狀，該反向型狀就是假肢的承窩內(nèi)側(cè)輪廓，此外，承窩的形狀也可以設(shè)計(jì)成填充材料接觸肢體面的形狀，而填充材料與假肢接觸面使用其他可以鑲嵌固定的簡(jiǎn)單形狀即可； Step3:將步驟I中所獲得的外形數(shù)據(jù)及步驟2中獲得的假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓數(shù)據(jù)，導(dǎo)入圖形處理軟件:其中，當(dāng)步驟I中取患者對(duì)側(cè)健康肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，取對(duì)側(cè)肢體的鏡像圖像，再通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，當(dāng)步驟I中取健康人的同側(cè)完整肢體的外形數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)比例的擴(kuò)大或縮小調(diào)整后，通過(guò)圖形處理軟件獲得本側(cè)肢體的假肢外形的三維實(shí)性圖像，所述適當(dāng)比例為健康人肢體與患者健康對(duì)側(cè)肢體之間的大小比例；得到本側(cè)肢體的假肢外形后，根據(jù)承窩的內(nèi)側(cè)輪廓，對(duì)已經(jīng)獲得的假肢外形的三維實(shí)性圖像進(jìn)行挖取，在三維實(shí)性圖像上獲得假肢承窩內(nèi)側(cè)輪廓的形狀； Step4:經(jīng)過(guò)以上步驟，可以獲得和對(duì)側(cè)同樣有外形并且承窩內(nèi)側(cè)輪廓完全匹配殘肢外形的假肢，將其從三維實(shí)性圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為可3D打印的格式文件，導(dǎo)入3D打印機(jī)，分別將上臂、前臂、手掌、手指等各部件制作出來(lái)；再通過(guò)下述步驟將各部件進(jìn)行裝配，獲得有仿真外形的自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)假肢； Step5:在上臂上設(shè)置上臂固定面，令上臂固定面前端的左右兩側(cè)延伸出兩個(gè)凸出部，并在該凸出部上設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔； 在前臂上設(shè)置前臂固定面，在前臂固定面前端的左右兩側(cè)均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔，在前臂固定面后端的左右兩側(cè)均設(shè)置近端軸孔； 將手指切割為I個(gè)遠(yuǎn)端手指節(jié)和廣2個(gè)近端手指節(jié)；在遠(yuǎn)端手指節(jié)的后端設(shè)置近端軸孔；同時(shí)在近端手指節(jié)的前端設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔，在近端手指節(jié)的后端設(shè)置近端軸孔； 在手掌上設(shè)置手掌固定面；在手掌固定面表面前端設(shè)置多組固定孔；在手掌固定面內(nèi)設(shè)置與手指數(shù)量相同的通道；令手掌近端外側(cè)向外凸起，在該凸起上設(shè)置外側(cè)軸孔；在手掌前端與各個(gè)通道對(duì)應(yīng)的位置處均設(shè)置遠(yuǎn)端軸孔；令手掌后端的左右兩側(cè)均向后延伸形成凸起部，且在該凸起部上均設(shè)置近端軸孔，其中，通道上位于手掌固定面前端的部分能夠與手指上靠近手掌的近端手指節(jié)相接；此外，令外側(cè)軸孔與手掌中軸線在水平面的夾角為15度?145度，令外側(cè)軸孔與手掌中軸線在垂直面的夾角為45度?120度； Step6:在前臂背側(cè)設(shè)置與手指數(shù)量相同的索道引導(dǎo)孔道； 在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)中均設(shè)置上下分布的上手指孔道和下手指孔道； 在上臂背側(cè)設(shè)置與手指數(shù)量相同的固定孔道； Step7:設(shè)置與手指數(shù)量相同的驅(qū)動(dòng)繩索，將驅(qū)動(dòng)繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)繩索的另一端固定在上臂背側(cè)的固定孔道中，使驅(qū)動(dòng)繩索的本體依次經(jīng)過(guò)手指的下手指孔道、手掌的通道、前臂背側(cè)的索道引導(dǎo)孔道；設(shè)置與手指數(shù)量相同的彈性復(fù)位繩索，將彈性復(fù)位繩索的一端固定在手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)上，將彈性復(fù)位繩索的另一端經(jīng)過(guò)手指的上手指孔道并擇一固定在手掌上的固定孔中；其中，索道引導(dǎo)孔道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)并固定驅(qū)動(dòng)繩索的路徑；其中，下手指孔道能夠引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)繩索經(jīng)過(guò)，上手指孔道能夠引導(dǎo)彈性復(fù)位繩索經(jīng)過(guò)；固定孔道能夠固定驅(qū)動(dòng)繩索的端部； StepS:令手指上遠(yuǎn)端手指節(jié)的近端軸孔和近端手指節(jié)的遠(yuǎn)端軸孔重合形成指間關(guān)節(jié)，令靠近手掌的近端手指節(jié)的近端軸孔和手掌的遠(yuǎn)端軸孔重合形成掌指關(guān)節(jié)，令手掌近端軸孔和前臂遠(yuǎn)端軸孔重合形成腕關(guān)節(jié)，令前臂近端軸孔和上臂遠(yuǎn)端軸孔重合形成肘關(guān)節(jié)；Step9:通過(guò)橫銷連接各關(guān)節(jié)，令假肢整體成型；具體的，手指的遠(yuǎn)端手指節(jié)和近端手指節(jié)之間，以及近端手指節(jié)相互之間均通過(guò)對(duì)應(yīng)位置的遠(yuǎn)端軸孔與近端軸孔配合橫銷相連接；此外，在手掌上的遠(yuǎn)端軸孔與相近的各個(gè)近端手指節(jié)的近端軸孔之間通過(guò)橫軸相接；如此將各個(gè)手指并排連接在一起； 此外，通過(guò)橫銷連接前臂的遠(yuǎn)端軸孔和手掌的近端軸孔； 此外，通過(guò)橫銷連接上臂的遠(yuǎn)端軸孔和前臂的近端軸孔； SteplO:在承窩添加填充材料，避免假肢對(duì)殘肢皮膚的損傷，這樣完整的可穿戴使用的假肢制作完成； 其中，彈性復(fù)位繩索的材質(zhì)為彈性聚合物，該彈性聚合物為金屬、合金、塑料、纖維中的一種及幾種形成的彈性聚合物； 填充材料為彈性聚合物； 3D打印手指、手掌、前臂、上臂和橫銷時(shí)，打印材料的組成成分為金屬、合金、纖維、聚乳酸、含有聚乳酸的混合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物、聚酰胺、含聚酰胺的混合物、羥磷灰、石磷酸三鈣碳混合物、硅膠、橡膠、明膠、工業(yè)淀粉、瓊脂、聚氨基葡萄糖、藻朊酸鹽、白明膠、骨原膠、纖維素、硅酮中的一種及幾種形成的混合物。
【文檔編號(hào)】A61F2/70GK104382675SQ201410776757
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】徐貴升, 徐猛賢 申請(qǐng)人:徐貴升