专利名称：佩戴式机械仿真手指的制作方法
技术领域：
佩戴式机械仿真手指本实用新型涉及假肢的一种佩戴式机械仿真手指。
技术背景人类的手指灵活，而且功能很多，除了可以实现抓、握、捏、拿等功能以外，还可以进 行其它很多精细的复合运动。但是现有的假肢技术中，硅胶仿真手指套只是起到了一种外观 装饰的作用，不能实现人体手指的正常运动功能，所以在学习、生活、工作中给手指残缺人 士带来了很大的麻烦和困难。发明内容本实用新型的目的是提供一种接近人体手指正常运动功能的佩戴式机械仿真手指装置， 它不但具备了人体手指的屈伸运动功能，而且还具备了抓握、拿捏功能，其装置小巧，外形 接近人体手指大小，适合佩戴在残缺了的手指上。本实用新型采用以下技术方案 一种佩戴式机械仿真手指装置，该装置包括第一指尖模 块、连接模块、第二指模块、掌指驱动机构和接受腔；掌指驱动机构还包括动力驱动杆、指 尖关节转动孔、第二指关节转动孔、掌指连接模块、平行驱动杆、助伸弹簧、弹簧定位套、 固定管；连接模块一端与第一指尖模块轴孔连接，另一端连接在指尖关节转动孔；动力驱动 杆一端与连接模块轴孔连接，同指尖关节转动孔在一条中心线上，另一端连接在掌指连接模 块轴孔上；掌指连接模块固定在第二指模块里与之进行轴孔连接；平行驱动杆穿过第二指关 节转动孔，固定在掌指连接模块槽孔里；助伸弹簧连接在平行驱动杆上；弹簧定位套固定在 平行驱动杆上的助伸弹簧套后侧；固定管固定在平行驱动杆末端；接受腔与掌指模块铆孔连 接。本发明与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果该装置利用手指残留部位与佩戴 式机械仿真手指的接受腔连接，两者结合。当手指残留部位进行屈伸运动时，将会带动佩戴 式机械仿真手指上的掌指驱动机构进行转动，从而达到佩戴式机械仿真手指被动的屈伸运动.该装置仅采用动力驱动杆和平行驱动杆进行传动，结构简单，重量轻，方便维护等特点，从 而可以使佩戴式机械仿真手指与人体手指的关节结构功相似，同时也具备了现有硅胶仿真手 指套不能实现人体手指的屈伸运动功能。该装置可以作为单一的一个手指，还可以组合成两 个或以上的连指佩戴式机械仿真手指装置，
图1是实用新型的佩戴式机械仿真手指装置主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1 的A-A抛视图，图4是图1的底视图，图5是第一指尖连接模块主视图，图6是图5的抛视 图，图7是连接模块抛视图，图8是图7的俯视图，图9是动力驱动杆的主视图，图10是图 9的俯视图，图ll是第二指模块主视剖面图，图12是图11的俯视图，图13是图11的底视 图，图14是掌指连接模块的主视图，图15是图14的俯视局部剖面图，图16是图14的底视 图，图17是平行驱动杆的主视图，图18是图17的俯视图，图19是助伸弹簧的主视图，图 20是图19的俯视图，图21是弹簧固定定位套主视剖面图，图22是图21的俯视图，图23 是图21的后视图，图24是固定管的主视图，图25是图24的俯视图，图26是接受腔的主视 图，图27是图25的俯视图，图28是图25的底视图，图29分别代表连接轴12、连接轴13、 连接轴14、连接轴15的主视图，图30是图29的俯视图，图31、 32、 33、 34为屈曲运动示 范图。从图1到图34中1、第一指尖模块， 2、 3、动力驱动杆， 4、 5、掌指驱动机构， 6、 7、平行驱动杆， 8、 9、弹簧定位套， 10、连接模块，第二指模块，掌指连接模块,助伸弹簧，固定管，11、接受腔，12、第一指尖模块连接轴，13、连接模块连接轴，14、掌指连接模块前连接轴，15、掌指连接模块后连接轴，16、第二指固定空槽，17、掌指连接模块前铆接孔，18、掌指连接模块后铆接孔，19、第一指尖模块轴孔，20、指尖关节转动孔，21、第二指模块轴孔，22、第二指关节转动孔，23、接受腔前铆接孔，24、接受腔后铆接孔，25、第一指尖模块空心长方体凹槽，26、连接模块前轴孔，27、连接模块后轴孔，28、连接模块中间空槽，29、动力驱动杆前连接孔，30、动力驱动杆后连接孔，31、掌指连接模块轴孔，32、掌指连接模块前连接孔，33、掌指连接模块过伸阻挡块，34、掌指连接模块连接开槽，35、掌指连接模块左槽孔，36、掌指连接模块右槽孔，37、弹簧定位套左定位孔，38、弹簧定位套右定位孔，39、固定管孔，40、接受腔残肢包裹槽，41、接受腔悬吊凹块。
具体实施方式
根据图]、图2、图3、图4说明实施方式，其实施方式由第一指尖模块l、连接模块2、 第二指模块4、掌指驱动机构5和接受腔11;所述的掌指驱动机构还包括动力驱动杆3、指 尖关节转动孔20、第二指关节转动孔22、掌指连接模块6、平行驱动杆7、助伸弹簧8、弹 簧定位套9、固定管10;所述的连接模块一端与第一指尖模块轴孔19连接，另一端连接在指 尖关节转动孔；所述的动力驱动杆前连接孔29连接在连接模块前轴孔26和第一指尖模块轴 孔19上，该连接点与指尖关节转动孔在同一条中心线上，后连接孔30连接在掌指连接模块 轴孔31上；所述的掌指连接模块通过后连接轴15固定在第二指模块里面并与其轴孔21连接； 所述的平行驱动杆穿过第二指关节转动孔，固定在掌指连接模块上的平行驱动杆左槽孔35和 右槽孔36里；所述的助伸弹簧固定在平行驱动杆上；所述的弹簧定位套固定在平行驱动杆上， 位于助伸弹簧后侧所述的固定管固定在平行驱动杆的两端接口处；接受腔固定在掌指模块 的铆孔上。根据图3、图5、图6、图7、图9说明实施方式，其实施方式的第一指尖模块1包括空 心长方体凹槽25、连接轴12、轴孔19,所述的连接轴穿过位于第一指尖模块上的轴孔并与 连接模块前轴孔26和动力驱动杆前连接孔29 —同连接在空心长方体凹槽里。根据图l、图3、图7、图8、图13说明实施方式，其实施方式的连接模块2包括中间空 槽28、连接轴13、前轴孔26、后轴孔27,所述的中间空槽目的是为了不阻挡动力驱动杆与 连接模块进行连接，所述的连接轴连接在指尖关节转动孔20和连接模块后轴孔27上，同时 把连接模块固定在第二指模块前方固定空槽16a里，其结构参数符合以下关系:设连接模块的 长度为L，因连接模块的宽度a等于第二指模块内壁的宽度，且连接模的高度h^a，则 L:a:h-2 4:1:1，其结构起到连接第一指尖模块和第二指模块目的，形成了指尖关节，同时起 到了连接动力驱动杆的作用。根据图3、图ll、图12、图13说明实施方式，其实施方式的第二指模块4包括了固定 空槽6、指尖关节转动孔20、轴孔21、第二指关节转动孔22，所述的指尖关节转动孔和第 二指关节转动孔位于同一条中心线上，轴孔位于第二指关节转动孔的前下方，其结构是一个 重要连接载体，通过轴孔来固定连接模块和掌指连接模块。根据图9、图10说明实施方式，其实施方式的动力驱动杆3包括前连接孔29和后连接 孔30，其结构参数符合以下关系:设动力驱动杆的长度为L1，动力驱动杆的高度hl等于第二 指模块内壁的宽度，贝U: Ll:hl=2 5:l，此结构目的是为了有效的驱动第一指尖关节模块的运 动。根据图3、图14、图15、图16、图18说明实施方式，其实施方式的掌指连接模块6包 括了连接开槽34、前连接轴14、后连接轴15、前连接孔31、后连接孔32、过伸阻挡块33、 左槽孔35、右槽孔36、前铆接孔17、后铆接孔18,所述的前连接轴通过前连接孔与动力驱 动杆后连接孔30连接，把动力驱动杆固定在连接开槽里，所述的后连接轴穿过后连接孔与第 二指模块连接轴孔21，使掌指连接模块固定在第二指模块后方固定空槽16b里，所述的过伸 阻挡块与第二指模块外壁等宽，并位于其后下方，其结构的主要目的是为了达到连接动力驱 动杆带动第一指尖模块运动，同时也通过和平行驱动杆的连接，形成了第二指关节。根据图l、图4、图17、图18说明实施方式，其实施方式的平行驱动杆7穿过第二指关 节转动孔22，根据第二指模块外壁宽度实施平行折弯，分别穿过掌指连接模块的左槽孔35 和右槽孔36。在整个装置运动过程中起到了推动第二指模块的屈伸运动和控制掌指连接模块 绕着第二指模块轴孔进行转动。根据图4、图15、图19、图20、图31、图32说明实施方式，其实施方式的助伸弹簧包 含了左助伸弹簧8a和右助伸弹簧8b，所述的助伸弹簧位于掌指连接模块左槽孔和右槽孔后 方，分别固定在平行驱动杆上，当平行驱动杆受到向前运动的外力时，就会带动整个佩戴式 机械假手指装置向前运动，此时固定在平行驱动杆的助伸弹簧就会被压縮，当平行驱动杆的 外力消失后，助伸弹簧就会释放出被压縮的力，佩戴式机械仿真手指装置就会恢复到伸直状 态。根据图4、图21、图22、图23说明实施方式，其实施方式的弹簧定位套9包括定位孔 37和定位孔38，两孔固定在平行驱动杆上，分别位于左助伸弹簧8a和右助伸弹簧8b后侧， 所述的弹簧定位套与掌指连接模块左槽孔和右槽孔等宽，其结构设计主要目的是为了防止助 伸弹簧被压縮时向后滑动。根据图4、图24、图25说明实施方式，其实施方式的固定管10通过管孔39固定在平行 驱动杆的两端接口处，结构设计目是为了连接平行驱动杆的两端和防止平行驱动杆划伤人体 手部，其固定管材料为聚氯乙烯。根据图2、图4、图26、图27、图28说明实施方式，其实施方式的接受腔11包括残肢 包裹槽40、悬吊凹块41、前铆接孔23和后铆接孔24，所述的残肢包裹槽用来固定手指残留 的部位，所述的悬吊凹块固定在残留手指的指根位，起到悬吊和防止手指残留部位与接受腔 之间窜动的作用，所述的前铆接孔和后铆接孔分别与掌指连接模块的前铆接孔、后铆接孔铆 接，其结构设计主要是将佩戴式机械仿真手指装置与手指残留部位连接为一体。工作原理叙述如下根据图31、图32、图33、图34所示，其实施方式的佩戴式机械仿真手指通过接受腔与 手指残留部位的连接，两者合为一体，当人体手部的掌指关节进行屈曲运动时，将会带动佩 戴式机械仿真手指上的掌指驱动机构进行转动，使位于人体手部掌指关节位的平行驱动杆受 到了一个向前推动的力，从而带动了平行驱动杆上的弹簧定位套对助伸弹簧进行压縮，进一 步也驱动着第二指模块实施转动，而位于第二指模块里面的掌指连接模块绕着连接轴进行屈 曲转动，同时也驱动着与掌指连接模块连接的动力驱动杆向后运动，最后动力驱动杆一同连 带着第一指尖模块实施屈曲运动，当人体手部掌指关节运动的屈曲角度越大，佩戴式机械仿 真手指上的第一指尖模块和第二指模块运动的屈曲角度也会跟着变大，当人体手部的掌指关 节进行伸展运动时，被压縮的助伸弹簧力量就会得到释放，使平行驱动杆上的弹簧定位套恢 复原位，随之第一指尖模块、动力驱动杆、掌指连接模块、第二指模块、平行驱动杆同样也 恢复到图31正常伸直状态。该装置可以作为单一的一个手指，还可以组合成两个或以上的连 指佩戴式机械仿真手指装置，该装置不但能满足正常手指的外形和运动条件，而且穿戴方便、 小巧灵活。
权利要求1、一种佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于它包括第一指尖模块(1)、连接模块(2)、第二指模块(4)、掌指驱动机构(5)和接受腔(11)；所述的掌指驱动机构还包括动力驱动杆(3)、指尖关节转动孔(20)、第二指关节转动孔(22)、掌指连接模块(6)、平行驱动杆(7)、助伸弹簧(8)、弹簧定位套(9)、固定管(10)；所述的连接模块一端与第一指尖模块轴孔(19)连接，另一端连接在指尖关节转动孔；所述的动力驱动杆前连接孔(29)连接在连接模块前轴孔(26)和第一指尖模块轴孔(19)上，该连接点与指尖关节转动孔在同一条中心线上，后连接孔(30)连接在掌指连接模块轴孔(31)上；所述的掌指连接模块固定在第二指模块里并与其轴孔连接；所述的平行驱动杆穿过第二指关节转动孔，固定在掌指连接模块上的平行驱动杆槽孔里所述的助伸弹簧固定在平行驱动杆上；所述的弹簧定位套固定在平行驱动杆上，位于助伸弹簧后侧；所述的固定管固定在平行驱动杆的两端接口处；所述的接受腔固定在掌指模块的铆孔上。
2、 根据权利要求1所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的第一指尖模块 (1)包括空心长方体凹槽(25)、连接轴(12)、轴孔(19)，所述的连接轴穿过位于第-指尖模块上的轴孔并与连接模块前轴孔(26)和动力驱动杆前连接孔(29) —同连接在空心长 方体凹槽里。
3、 根据权利要求2所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的连接模块(2) 包括中间空槽(28)、连接轴(13)、前轴孔(26)、后轴孔(27)，所述的中间空槽目的是为 了不阻挡动力驱动杆与连接模块进行连接，所述的连接轴连接在指尖关节转动孔(20)和连接 模块后轴孔(27)上，同时把连接模块固定在第二指模块前方固定空槽(16a)里，其结构参 数符合以下关系设连接模块的长度为L,因连接模块的宽度a等于第二指模块内壁的宽度，且连接模高 度h-a,则L:a:h=2 4:l:l。
4、 根据权利要求1所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的第二指模块U; 上包括了固定空槽(16)、指尖关节转动孔(20)、轴孔(21)、第二指关节转动孔(22).所 述的指尖关节转动孔和第二指关节转动孔位于同一条中心线上，轴孔位于第二指关节转动孔 的前下方。
5、 根据权利要求1所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的动力驱动杆(3) 包括前连接孔(29)和后连接孔(30)，其结构参数符合以下关系设动力驱动杆的长度为Ll,动力驱动杆的高度hl等于第二指模块内壁的宽度，则Ll: hl=2 5:l。
6、 根据权利要求4所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的攀指连接模块 (6)包括了连接开槽(34)、前连接轴(14)、后连接轴(15)、前连接孔(31)、后连接孔(32)、过伸阻挡块(33)、左槽孔(35)、右槽孔(36)、前铆接孔(17)、后铆接孔(18)，所述的前 连接轴通过前连接孔与动力驱动杆后连接孔(30)连接，把动力驱动杆固定在连接开槽里， 所述的后连接轴连接在后连接孔和第二指模块连接轴孔(21)上，使掌指连接模块固定在第 二指模块后方固定空槽(16b)里，所述的掌指连接模块过伸阻挡块与第二指模块外壁等宽， 并位于其后下方。
7、 根据权利要求6所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的平行驱动杆(7) 穿过第二指关节转动孔(22),根据第二指模块外壁宽度实施平行折弯，分别穿过所述的掌指 连接模块的左槽孔(35)和右槽孔(36)，平行驱动杆的两端通过固定管(10)上的管孔(39) 连接。
8、 根据权利要求7所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的助伸弹簧包含 了左助伸弹簧(8a)和右助伸弹簧(8b)，所述的左右助伸弹簧位于攀指连接模块左槽孔和右 槽孔后方，分别固定在平行驱动杆上。
9、 根据权利要求7所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的弹簧定位套(9) 包括定位孔(37)和定位孔(38)，两孔固定在平行驱动杆上，分别位于左助伸弹簧(8a)和 右助伸弹簧(8b>后侧，弹簧定位套与掌指连接模块左槽孔和右槽孔等宽。
10、根据权利要求6所叙的佩戴式机械仿真手指装置，其特征在于所述的接受腔(U) 包括残肢包裹槽(40)、悬吊凹块(41)、前铆接孔(23)和后铆接孔(24),所述的残肢包裹 槽用来固定手指残留的部位，所述的悬吊凹块固定在残留手指的指根位，起到悬吊和防止手 指残留部位与接受腔之间窜动的作用，在所述的前铆接孔和后铆接孔分别与掌指连接模块的 前铆接孔、后铆接孔铆接。
专利摘要一种佩戴式机械仿真手指装置。该装置的连接模块一端与第一指尖模块轴孔连接，另一端连接在指尖关节转动孔；动力驱动杆一端与连接模块轴孔连接，同指尖关节转动孔在一条中心线上，另一端连接在掌指连接模块轴孔上；掌指连接模块固定在第二指模块里与之进行轴孔连接；平行驱动杆穿过第二指关节转动孔，固定在掌指连接模块槽孔里；助伸弹簧连接在平行驱动杆上；弹簧定位套固定在平行驱动杆上的助伸弹簧套后侧；固定管固定在平行驱动杆末端；接受腔与掌指模块铆孔连接。该装置外形小巧、重量轻，解决了现有的假手指装置不能实现有力的抓握和灵活运动的问题，适用于失去两节手指或者多个手指的伤残人士。
文档编号A61F2/54GK201299671SQ200820050608
公开日2009年9月2日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者阙玉涛 申请人:阙玉涛