基于快速成型的自身动力驱动假肢的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自身动力驱动的假肢技术领域，更具体地，涉及更具性价比和操作性的一种基于快速成型的自身动力驱动假肢。
【背景技术】
[0002]假肢，也称“义肢”，是供截肢者使用以代偿缺损肢体部分功能的人造肢体，常见的有上肢假肢和下肢假肢。以往的假肢多用铝板、木材、皮革、塑料等材料制作，关节采用金属部件，而现在假肢界的主流是钛合金和碳素纤维材料。
[0003]当前市面上各公司或机构研制的假肢，根据功能可分为美观功能假肢和操作功能假肢，操作功能假肢根据动力分型可以大致分为索控假肢和肌电控制假肢。操作功能假肢的仿真程度相当高，可以实现不同维度的活动，能够配合相应部件实现自适应、传感器反馈，脑电波控制、意念控制等。但是，操作功能假肢的制造工艺复杂、配套设备多，有些还需要复杂的计算机程序设计，因此价格高昂，装配复杂，训练周期长，使用者的掌握难度也大。这些问题无疑限制了假肢在广大普通患者中的应用。
[0004]总结而言，市场上非常的缺乏高性价比的假肢，举例来说，手作为对灵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，能简单、经济地实现手的抓握功能，训练周期短，让病人容易掌握的手假肢目前确还没有出现。
【发明内容】
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
[0006]本实用新型的第一个目的是提供基于快速成型的自身动力驱动假肢，可较佳的适用于手指、手掌或前臂部分缺失的患者，肘关节以上(没有前臂)缺失的患者不能直接使用，需要附加其他固定和驱动装置。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0008]基于快速成型的自身动力驱动假肢，包括相互连接的手掌，前臂，上臂，同时手掌上设有多组手指；其中，手指、手掌与上臂之间设有驱动绳索，同时手指与手掌之间设有弹性复位绳索；当屈曲手掌或前臂时，带动驱动绳索移动，进而使手指屈曲产生抓握动作；当手掌或前臂伸直时，驱动绳索放松，弹性复位绳索复位令手指伸直，这样仅需手掌、前臂的屈曲、伸直活动就完成了手指的抓握功能。
[0009]手指由I个远端手指节和1~2个近端手指节组成；远端手指节的后端设置有近端轴孔；近端手指节的前端设置有远端轴孔，近端手指节的后端设置有近端轴孔。
[0010]此外，手指的远端手指节和近端手指节中均设有上下分布的上手指孔道和下手指孔道，其中，下手指孔道用于引导驱动绳索经过，上手指孔道用于引导弹性复位绳索经过。
[0011]上臂包括上臂固定面，沿上臂固定面前端的左右两侧延伸出两个凸出部，且凸出部上均设有远端轴孔。
[0012]此外，上臂背侧设有与手指数量相同的固定孔道，固定孔道用于固定驱动绳索的端部。
[0013]前臂包括前臂固定面，前臂固定面前端的左右两侧均设有远端轴孔，前臂固定面后端的左右两侧均设有近端轴孔。
[0014]此外，前臂背侧设有与手指数量相同的索道引导孔道，索道引导孔道用于引导驱动绳索经过并固定驱动绳索的路径。
[0015]手掌包括手掌固定面；手掌固定面表面前端设有多组固定孔；手掌固定面内设置有与手指数量相同的通道。
[0016]通道能够引导驱动绳索经过；通道上位于手掌固定面前端的部分与手指上靠近手掌的近端手指节相接。
[0017]手掌前端处与各个通道对应的位置处均设有远端轴孔；手掌后端左右两侧均向后延伸形成凸起部，且凸起部上均设有近端轴孔。
[0018]手掌近端外侧向外凸起，且该凸起上设有外侧轴孔；外侧轴孔与手掌中轴线在水平面的夹角为15度~145度，同时外侧轴孔与手掌中轴线在垂直面的夹角为45度~120度。
[0019]手指的远端手指节和近端手指节之间，以及近端手指节相互之间均通过对应位置的远端轴孔与近端轴孔配合横销相连接。
[0020]此外，在手掌上的远端轴孔与相近的各个近端手指节的近端轴孔之间通过横轴相接，将各个手指并排连接在一起。
[0021]另外，近端手指节的远端轴孔与远端手指节的近端轴孔之间通过横销相连接。前臂的近端轴孔和上臂的远端轴孔之间通过横销相连接；前臂的远端轴孔和手掌的近端轴孔之间通过横销相连接；上臂的远端轴孔和前臂的近端轴孔之间通过横销相连接。
[0022]驱动绳索数量与手指相同，驱动绳索的一端固定在手指的远端手指节上，同时驱动绳索的另一端固定在上臂背侧的固定孔道中，驱动绳索的本体依次经过手指的下手指孔道、手掌的通道、前臂背侧的索道引导孔道；
[0023]弹性复位绳索数量与手指相同，弹性复位绳索的一端固定在手指的远端手指节上，弹性复位绳索的另一端经过手指的上手指孔道并逐一固定在手掌上的固定孔中。
[0024]手掌固定面、前臂固定面、上臂固定面均能够通过绑复带对应固定在患者的手掌、前臂、上臂上。
[0025]上述基于快速成型的自身动力驱动假肢有其对应的制作方法，首先将假肢各部件加工成有对侧肢体完整外观并匹配于残疾肢体残端的机械尺寸，再进行装配使用，具体包括如下步骤。
[0026]Stepl:使用红外线3d扫描仪等光学测量工具或者其它测量工具，对患者对侧健康肢体或者健康人的同侧完整肢体进行测量，获得包括上臂、前臂、手掌、手指的轮廓、表面角度以及相对位置关系等外形数据；其中，对健康人同侧肢体进行测量，是在患者没有对侧健康肢体或无法当面扫面患者对侧健康肢体的情况下进行。
[0027]Step2:使用红外线3d扫描仪等光学测量工具或者其它测量工具，对患者截断残肢端部进行测量，获得残肢端部的外形数据，对其使用计算机图像软件，进行反向取形，得到残肢端部的反向型状，该反向型状就是假肢的承窝内侧轮廓，此外，承窝的形状也可以设计成填充材料接触肢体面的形状，而填充材料与假肢接触面使用其他可以镶嵌固定的简单形状即可。
[0028]Step3:将步骤I中所获得的外形数据及步骤2中获得的假肢承窝内侧轮廓数据，导入图形处理软件:其中，当步骤I中取患者对侧健康肢体的外形数据时，取对侧肢体的镜像图像，再通过图形处理软件获得本侧肢体的假肢外形的三维实性图像，当步骤I中取健康人的同侧完整肢体的外形数据时，经过适当比例的扩大或缩小调整后，通过图形处理软件获得本侧肢体的假肢外形的三维实性图像，所述适当比例为健康人肢体与患者健康对侧肢体之间的大小比例；得到本侧肢体的假肢外形后，根据承窝的内侧轮廓，对已经获得的假肢外形的三维实性图像进行挖取，在三维实性图像上获得假肢承窝内侧轮廓的形状。
[0029]Step4:经过以上步骤，可以获得和对侧同样有外形并且承窝内侧轮廓完全匹配残肢外形的假肢，将其从三维实性图像数据格式转化为可3D打印的格式文件，导入3D打印机，分别将上臂、前臂、手掌、手指等各部件制作出来；再通过下述步骤将各部件进行装配，获得有仿真外形的自身动力驱动假肢。
[0030]St印5:在上臂上设置上臂固定面，令上臂固定面前端的左右两侧延伸出两个凸出部，并在该凸出部上设置远端轴孔。
[0031]在前臂上设置前臂固定面，在前臂固定面前端的左右两侧均设置远端轴孔，在前臂固定面后端的左右两侧均设置近端轴孔。
[0032]将手指切割为I个远端手指节和1