新型被动假手的制作方法

本发明涉及假肢技术领域，具体是指一种既可呈现装饰性假手状态又有抓握、锁定、提物功能的多功能被动假手。

背景技术：

目前使用最多的上肢假肢是装饰性假肢，但这种假肢没有抓握功能，手指也不能锁定提起物体，国内外已有的被动假手也无手指锁定功能，因此只能提起轻的物体，物体稍重一点，会超过闭合手指的弹簧力，使物体滑脱，索控假手只有零位自锁，只要物体稍粗，手指闭合不到拇指与食指接触的零位，提稍重物体也会滑脱；这些假手和普通电动、肌电控制假手，平时只能是对指抓握的紧张状态，不能呈现五指放松的自然状态；上述假手和普通一个电机驱动的电动、肌电控制假手，无名指和小指的活动都是靠中指带动，手套的中指内的空间，除有主动运动的中指外，在侧面还有一根附加骨架，此骨架与小指、无名指骨架在根部相连，由主动运动的中指带动手套运动，手套带动中指内的附加骨架运动，使无名指和小指与中指一起开闭，由于中指附加骨架与中指没有固定在一起，无名指和小指的活动会滞后于中指，且不能完全运动到位，需要发明一种新型假手，克服国内外假肢技术存在的上述多种缺点。

技术实现要素：

在手架上，以控制杆轴为圆心，安装了一段圆弧形的齿条，控制杆按压位置安装了一个船形按钮，船形按钮具有电路常采用的船形开关的机械部结构，内部装有弹簧，具有双稳态性能，船形按钮轴安装在控制杆末端，船形按钮前端通过锁杆轴与锁杆连接，可以相对转动，当按下按船形开关的前端，推动锁杆向前移动，锁杆端部的锁销插入弧形齿条的一个齿槽，锁定控制杆，由于控制杆与五个手指都是连动的，因此手指便被锁定。当按压力向后，船形按钮拉动锁杆向后移动，使锁杆头部的锁销脱离弧形齿条的齿槽，解除锁定，控制杆便可以上下活动使手指开闭。当控制杆被压下，手指张开，放松按压力，假手指在弹性部件的作用下闭合，抓取物体，完成抓握后，如果需要提起较重物体，则按压船形开关前端使手指锁定，物体便不会滑脱，停止按压后，仍保持手指锁定状态。

锁定和解锁被动手于除使用具有的双稳态性能船形开关推拉锁杆外，还可使用其他方法，例如采用按压控制杆的手指前后推动锁杆在控制杆的滑槽中滑动，将锁杆末端按压处做成适合拇指的凹形，便于推动，用装在控制杆上的球头柱塞解决锁定和解锁的稳定性，球头可分别进入锁杆上二个弧形凹坑中的一个。另一方法是使用具有按下和弹出双稳态的按压开关。

为了使手指可以在不抓握时呈现放松状态，紧靠拇指关节轴前面有一个拇指附加被动关节，转动此关节的摩擦阻力可由一个螺丝调节，应调节到此关摩擦阻力大于手套对拇指开闭的阻力，使拇指开闭不受影响。扳动拇指到对指抓握功能位时，被动关节被限位，使此被动关节对于假手抓握和提起重物都完全不受影响。当另四指锁定在微屈的放松状态，同时扳动拇指到靠近手掌的自放松位置，此假手完全成为一个装饰性假手状态。附加被动关节的轴心位置也可与拇指关节轴心重合。

这种附加拇指被动关节也可用于肌电控制或电动假手，使这些假手也可呈现美观放松状态。

五个手指骨架外部都有作为假肌肉的弹性材料指套，中指骨架外部的弹性材料指套具有双腔，中腔容纳中指主骨架，边腔容纳带动无名指和小指的中指边架，中指边架与无名指架、小指架在手指根部相连，形成山形骨架，在戴仿真手套时，先将山形骨架分别戴上这三个手指的弹性指套，再将此三指放入仿真手套，然后将假手戴上仿生手套，在手套内将中指主骨架插入中指套的中腔。

这种假手指的连接方法也可适用于普通一个电机驱动的肌电控制或电动假手，以及索控假手，既使戴手套时容易通过较细的腕部，又使小指无名指抓握时能保持联动不会滞后。

附图说明

图1 是新型被动假手结构原理图

图2 是新型被动假手双腔中指套结构原理图

图中标号说明如下：

1 食指

2 拇指

3 食指关节轴

4 控制杆轴

5 连杆

6 弹性部件

7 螺丝

8 控制杆

9 限位销

10 船型按钮轴

11 连接板

12 腕环

13 船形按钮

14 锁杆

15 圆弧形齿条

16 锁销

17 锁杆轴

18 手架

19 附加被动关节

20 拇指上段

21 拇指下段

22 中指套

23 中腔

24 边腔

25 无名指套

26 中指边架

27 无名指架

28 小指架

29 滑槽

30 锁销轴

31 小指套

具体实施方式:

见图1、图2，本实例中控制杆轴（4）也是拇指关节轴，在手架（18）上，以控制杆轴（4）为圆心，安装了一段圆弧形的齿条（15），在控制杆（8）末端装了一个船形按钮（13），船形按钮（13）的轴（10）安装在控制杆（8）末端，船形按钮（13）的前端装有一个锁杆轴（17），使锁杆（14）与船型按钮（13）的前端转动连接，锁杆（14）的前端是锁销（16），锁销（16）能在控制杆（8）的滑槽（29）中滑动，滑槽（29）是在圆弧形齿条（15）的半径方向，使锁销（16）始终在圆弧形齿条（15）的半径方向活动。锁销（16）末端通过锁销轴（30）与锁杆连接，当按下按船形开关（13）的前端，推动锁杆（14），锁杆（14）端部的锁销（16）插入弧形齿条（15）的一个齿槽，锁定控制杆（8），由于控制杆（8）与五个手指都是连动的，因此手指便被锁定。当按压船形开关（13）后端，船形开关（13）拉动锁杆（14），锁销（16）退出齿槽，解锁控制杆（8），控制杆（8）被压下，手指张开，放松按压力，假手指便在弹性部件（6）的作用下闭合，抓取物体，完成抓握后，如果需要提起较重物体，则按压船形开关（13）前端使手指锁定，物体便不会滑脱。

为了使手指可以在不抓握时呈现放松状态，拇指有一个紧靠控制杆轴（4）的拇指附加被动关节（19），转动此关节的摩擦阻力可由螺丝（7）调节，调节螺丝（7）可夹紧或放松拇指上段（20）与拇指下段（21）间在附加被动关节（19）处的接触压力。拇指上段（20）有限位销（9），拇指上段（20）张开到对指抓握功能位时，限位销（9）被拇指下段（21）挡住限位，使假手抓握和提起重时此关节都不动，功能不受影响。当假手指锁定在半张开状态，然后扳动拇指上段（20）到靠近手掌的自然放松位置，此假手完全成为一个装饰性假手状态。

见图2，五个手指骨架外部都有作为假肌肉的弹性材料指套，是中指套（22）有双腔，见图2。中腔（23）容纳假手中指主骨架，边腔（24）容纳山形骨架的中指边架（26），中指边架（26）与无名指架（27）、小指架（28）山形相连，在戴仿真手套时，先将山形骨架分别戴上这三个手指的弹性指套，再将此三指放入仿真手套，然后将假手戴上仿生手套，在手套内将中指主骨架插入中指套（22）的中腔（23）。

在本发明范围内，可以有不同实施本专利的各种方案，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。