佩戴式機械仿真手指的製作方法

2023-05-24 16:31:16

專利名稱：佩戴式機械仿真手指的製作方法
技術領域：
佩戴式機械仿真手指本實用新型涉及假肢的一種佩戴式機械仿真手指。
技術背景人類的手指靈活，而且功能很多，除了可以實現抓、握、捏、拿等功能以外，還可以進 行其它很多精細的複合運動。但是現有的假肢技術中，矽膠仿真手指套只是起到了一種外觀 裝飾的作用，不能實現人體手指的正常運動功能，所以在學習、生活、工作中給手指殘缺人 士帶來了很大的麻煩和困難。發明內容本實用新型的目的是提供一種接近人體手指正常運動功能的佩戴式機械仿真手指裝置， 它不但具備了人體手指的屈伸運動功能，而且還具備了抓握、拿捏功能，其裝置小巧，外形 接近人體手指大小，適合佩戴在殘缺了的手指上。本實用新型採用以下技術方案 一種佩戴式機械仿真手指裝置，該裝置包括第一指尖模 塊、連接模塊、第二指模塊、掌指驅動機構和接受腔；掌指驅動機構還包括動力驅動杆、指 尖關節轉動孔、第二指關節轉動孔、掌指連接模塊、平行驅動杆、助伸彈簧、彈簧定位套、 固定管；連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔連接，另一端連接在指尖關節轉動孔；動力驅動 杆一端與連接模塊軸孔連接，同指尖關節轉動孔在一條中心線上，另一端連接在掌指連接模 塊軸孔上；掌指連接模塊固定在第二指模塊裡與之進行軸孔連接；平行驅動杆穿過第二指關 節轉動孔，固定在掌指連接模塊槽孔裡；助伸彈簧連接在平行驅動杆上；彈簧定位套固定在 平行驅動杆上的助伸彈簧套後側；固定管固定在平行驅動杆末端；接受腔與掌指模塊鉚孔連 接。本發明與現有技術相比，具有以下優點和突出性效果該裝置利用手指殘留部位與佩戴 式機械仿真手指的接受腔連接，兩者結合。當手指殘留部位進行屈伸運動時，將會帶動佩戴 式機械仿真手指上的掌指驅動機構進行轉動，從而達到佩戴式機械仿真手指被動的屈伸運動.該裝置僅採用動力驅動杆和平行驅動杆進行傳動，結構簡單，重量輕，方便維護等特點，從 而可以使佩戴式機械仿真手指與人體手指的關節結構功相似，同時也具備了現有矽膠仿真手 指套不能實現人體手指的屈伸運動功能。該裝置可以作為單一的一個手指，還可以組合成兩 個或以上的連指佩戴式機械仿真手指裝置，
圖1是實用新型的佩戴式機械仿真手指裝置主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖1 的A-A拋視圖，圖4是圖1的底視圖，圖5是第一指尖連接模塊主視圖，圖6是圖5的拋視 圖，圖7是連接模塊拋視圖，圖8是圖7的俯視圖，圖9是動力驅動杆的主視圖，圖10是圖 9的俯視圖，圖ll是第二指模塊主視剖面圖，圖12是圖11的俯視圖，圖13是圖11的底視 圖，圖14是掌指連接模塊的主視圖，圖15是圖14的俯視局部剖面圖，圖16是圖14的底視 圖，圖17是平行驅動杆的主視圖，圖18是圖17的俯視圖，圖19是助伸彈簧的主視圖，圖 20是圖19的俯視圖，圖21是彈簧固定定位套主視剖面圖，圖22是圖21的俯視圖，圖23 是圖21的後視圖，圖24是固定管的主視圖，圖25是圖24的俯視圖，圖26是接受腔的主視 圖，圖27是圖25的俯視圖，圖28是圖25的底視圖，圖29分別代表連接軸12、連接軸13、 連接軸14、連接軸15的主視圖，圖30是圖29的俯視圖，圖31、 32、 33、 34為屈曲運動示 範圖。從圖1到圖34中1、第一指尖模塊， 2、 3、動力驅動杆， 4、 5、掌指驅動機構， 6、 7、平行驅動杆， 8、 9、彈簧定位套， 10、連接模塊，第二指模塊，掌指連接模塊,助伸彈簧，固定管，11、接受腔，12、第一指尖模塊連接軸，13、連接模塊連接軸，14、掌指連接模塊前連接軸，15、掌指連接模塊後連接軸，16、第二指固定空槽，17、掌指連接模塊前鉚接孔，18、掌指連接模塊後鉚接孔，19、第一指尖模塊軸孔，20、指尖關節轉動孔，21、第二指模塊軸孔，22、第二指關節轉動孔，23、接受腔前鉚接孔，24、接受腔後鉚接孔，25、第一指尖模塊空心長方體凹槽，26、連接模塊前軸孔，27、連接模塊後軸孔，28、連接模塊中間空槽，29、動力驅動杆前連接孔，30、動力驅動杆後連接孔，31、掌指連接模塊軸孔，32、掌指連接模塊前連接孔，33、掌指連接模塊過伸阻擋塊，34、掌指連接模塊連接開槽，35、掌指連接模塊左槽孔，36、掌指連接模塊右槽孔，37、彈簧定位套左定位孔，38、彈簧定位套右定位孔，39、固定管孔，40、接受腔殘肢包裹槽，41、接受腔懸吊凹塊。
具體實施方式
根據圖]、圖2、圖3、圖4說明實施方式，其實施方式由第一指尖模塊l、連接模塊2、 第二指模塊4、掌指驅動機構5和接受腔11;所述的掌指驅動機構還包括動力驅動杆3、指 尖關節轉動孔20、第二指關節轉動孔22、掌指連接模塊6、平行驅動杆7、助伸彈簧8、彈 簧定位套9、固定管10;所述的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔19連接，另一端連接在指 尖關節轉動孔；所述的動力驅動杆前連接孔29連接在連接模塊前軸孔26和第一指尖模塊軸 孔19上，該連接點與指尖關節轉動孔在同一條中心線上，後連接孔30連接在掌指連接模塊 軸孔31上；所述的掌指連接模塊通過後連接軸15固定在第二指模塊裡面並與其軸孔21連接； 所述的平行驅動杆穿過第二指關節轉動孔，固定在掌指連接模塊上的平行驅動杆左槽孔35和 右槽孔36裡；所述的助伸彈簧固定在平行驅動杆上；所述的彈簧定位套固定在平行驅動杆上， 位於助伸彈簧後側所述的固定管固定在平行驅動杆的兩端接口處；接受腔固定在掌指模塊 的鉚孔上。根據圖3、圖5、圖6、圖7、圖9說明實施方式，其實施方式的第一指尖模塊1包括空 心長方體凹槽25、連接軸12、軸孔19,所述的連接軸穿過位於第一指尖模塊上的軸孔並與 連接模塊前軸孔26和動力驅動杆前連接孔29 —同連接在空心長方體凹槽裡。根據圖l、圖3、圖7、圖8、圖13說明實施方式，其實施方式的連接模塊2包括中間空 槽28、連接軸13、前軸孔26、後軸孔27,所述的中間空槽目的是為了不阻擋動力驅動杆與 連接模塊進行連接，所述的連接軸連接在指尖關節轉動孔20和連接模塊後軸孔27上，同時 把連接模塊固定在第二指模塊前方固定空槽16a裡，其結構參數符合以下關係:設連接模塊的 長度為L，因連接模塊的寬度a等於第二指模塊內壁的寬度，且連接模的高度h^a，則 L:a:h-2 4:1:1，其結構起到連接第一指尖模塊和第二指模塊目的，形成了指尖關節，同時起 到了連接動力驅動杆的作用。根據圖3、圖ll、圖12、圖13說明實施方式，其實施方式的第二指模塊4包括了固定 空槽6、指尖關節轉動孔20、軸孔21、第二指關節轉動孔22，所述的指尖關節轉動孔和第 二指關節轉動孔位於同一條中心線上，軸孔位於第二指關節轉動孔的前下方，其結構是一個 重要連接載體，通過軸孔來固定連接模塊和掌指連接模塊。根據圖9、圖10說明實施方式，其實施方式的動力驅動杆3包括前連接孔29和後連接 孔30，其結構參數符合以下關係:設動力驅動杆的長度為L1，動力驅動杆的高度hl等於第二 指模塊內壁的寬度，貝U: Ll:hl=2 5:l，此結構目的是為了有效的驅動第一指尖關節模塊的運 動。根據圖3、圖14、圖15、圖16、圖18說明實施方式，其實施方式的掌指連接模塊6包 括了連接開槽34、前連接軸14、後連接軸15、前連接孔31、後連接孔32、過伸阻擋塊33、 左槽孔35、右槽孔36、前鉚接孔17、後鉚接孔18,所述的前連接軸通過前連接孔與動力驅 動杆後連接孔30連接，把動力驅動杆固定在連接開槽裡，所述的後連接軸穿過後連接孔與第 二指模塊連接軸孔21，使掌指連接模塊固定在第二指模塊後方固定空槽16b裡，所述的過伸 阻擋塊與第二指模塊外壁等寬，並位於其後下方，其結構的主要目的是為了達到連接動力驅 動杆帶動第一指尖模塊運動，同時也通過和平行驅動杆的連接，形成了第二指關節。根據圖l、圖4、圖17、圖18說明實施方式，其實施方式的平行驅動杆7穿過第二指關 節轉動孔22，根據第二指模塊外壁寬度實施平行折彎，分別穿過掌指連接模塊的左槽孔35 和右槽孔36。在整個裝置運動過程中起到了推動第二指模塊的屈伸運動和控制掌指連接模塊 繞著第二指模塊軸孔進行轉動。根據圖4、圖15、圖19、圖20、圖31、圖32說明實施方式，其實施方式的助伸彈簧包 含了左助伸彈簧8a和右助伸彈簧8b，所述的助伸彈簧位於掌指連接模塊左槽孔和右槽孔後 方，分別固定在平行驅動杆上，當平行驅動杆受到向前運動的外力時，就會帶動整個佩戴式 機械假手指裝置向前運動，此時固定在平行驅動杆的助伸彈簧就會被壓縮，當平行驅動杆的 外力消失後，助伸彈簧就會釋放出被壓縮的力，佩戴式機械仿真手指裝置就會恢復到伸直狀 態。根據圖4、圖21、圖22、圖23說明實施方式，其實施方式的彈簧定位套9包括定位孔 37和定位孔38，兩孔固定在平行驅動杆上，分別位於左助伸彈簧8a和右助伸彈簧8b後側， 所述的彈簧定位套與掌指連接模塊左槽孔和右槽孔等寬，其結構設計主要目的是為了防止助 伸彈簧被壓縮時向後滑動。根據圖4、圖24、圖25說明實施方式，其實施方式的固定管10通過管孔39固定在平行 驅動杆的兩端接口處，結構設計目是為了連接平行驅動杆的兩端和防止平行驅動杆劃傷人體 手部，其固定管材料為聚氯乙烯。根據圖2、圖4、圖26、圖27、圖28說明實施方式，其實施方式的接受腔11包括殘肢 包裹槽40、懸吊凹塊41、前鉚接孔23和後鉚接孔24，所述的殘肢包裹槽用來固定手指殘留 的部位，所述的懸吊凹塊固定在殘留手指的指根位，起到懸吊和防止手指殘留部位與接受腔 之間竄動的作用，所述的前鉚接孔和後鉚接孔分別與掌指連接模塊的前鉚接孔、後鉚接孔鉚 接，其結構設計主要是將佩戴式機械仿真手指裝置與手指殘留部位連接為一體。工作原理敘述如下根據圖31、圖32、圖33、圖34所示，其實施方式的佩戴式機械仿真手指通過接受腔與 手指殘留部位的連接，兩者合為一體，當人體手部的掌指關節進行屈曲運動時，將會帶動佩 戴式機械仿真手指上的掌指驅動機構進行轉動，使位於人體手部掌指關節位的平行驅動杆受 到了一個向前推動的力，從而帶動了平行驅動杆上的彈簧定位套對助伸彈簧進行壓縮，進一 步也驅動著第二指模塊實施轉動，而位於第二指模塊裡面的掌指連接模塊繞著連接軸進行屈 曲轉動，同時也驅動著與掌指連接模塊連接的動力驅動杆向後運動，最後動力驅動杆一同連 帶著第一指尖模塊實施屈曲運動，當人體手部掌指關節運動的屈曲角度越大，佩戴式機械仿 真手指上的第一指尖模塊和第二指模塊運動的屈曲角度也會跟著變大，當人體手部的掌指關 節進行伸展運動時，被壓縮的助伸彈簧力量就會得到釋放，使平行驅動杆上的彈簧定位套恢 復原位，隨之第一指尖模塊、動力驅動杆、掌指連接模塊、第二指模塊、平行驅動杆同樣也 恢復到圖31正常伸直狀態。該裝置可以作為單一的一個手指，還可以組合成兩個或以上的連 指佩戴式機械仿真手指裝置，該裝置不但能滿足正常手指的外形和運動條件，而且穿戴方便、 小巧靈活。
權利要求1、一種佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於它包括第一指尖模塊(1)、連接模塊(2)、第二指模塊(4)、掌指驅動機構(5)和接受腔(11)；所述的掌指驅動機構還包括動力驅動杆(3)、指尖關節轉動孔(20)、第二指關節轉動孔(22)、掌指連接模塊(6)、平行驅動杆(7)、助伸彈簧(8)、彈簧定位套(9)、固定管(10)；所述的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔(19)連接，另一端連接在指尖關節轉動孔；所述的動力驅動杆前連接孔(29)連接在連接模塊前軸孔(26)和第一指尖模塊軸孔(19)上，該連接點與指尖關節轉動孔在同一條中心線上，後連接孔(30)連接在掌指連接模塊軸孔(31)上；所述的掌指連接模塊固定在第二指模塊裡並與其軸孔連接；所述的平行驅動杆穿過第二指關節轉動孔，固定在掌指連接模塊上的平行驅動杆槽孔裡所述的助伸彈簧固定在平行驅動杆上；所述的彈簧定位套固定在平行驅動杆上，位於助伸彈簧後側；所述的固定管固定在平行驅動杆的兩端接口處；所述的接受腔固定在掌指模塊的鉚孔上。
2、 根據權利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的第一指尖模塊 (1)包括空心長方體凹槽(25)、連接軸(12)、軸孔(19)，所述的連接軸穿過位於第-指尖模塊上的軸孔並與連接模塊前軸孔(26)和動力驅動杆前連接孔(29) —同連接在空心長 方體凹槽裡。
3、 根據權利要求2所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的連接模塊(2) 包括中間空槽(28)、連接軸(13)、前軸孔(26)、後軸孔(27)，所述的中間空槽目的是為 了不阻擋動力驅動杆與連接模塊進行連接，所述的連接軸連接在指尖關節轉動孔(20)和連接 模塊後軸孔(27)上，同時把連接模塊固定在第二指模塊前方固定空槽(16a)裡，其結構參 數符合以下關係設連接模塊的長度為L,因連接模塊的寬度a等於第二指模塊內壁的寬度，且連接模高 度h-a,則L:a:h=2 4:l:l。
4、 根據權利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的第二指模塊U; 上包括了固定空槽(16)、指尖關節轉動孔(20)、軸孔(21)、第二指關節轉動孔(22).所 述的指尖關節轉動孔和第二指關節轉動孔位於同一條中心線上，軸孔位於第二指關節轉動孔 的前下方。
5、 根據權利要求1所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的動力驅動杆(3) 包括前連接孔(29)和後連接孔(30)，其結構參數符合以下關係設動力驅動杆的長度為Ll,動力驅動杆的高度hl等於第二指模塊內壁的寬度，則Ll: hl=2 5:l。
6、 根據權利要求4所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的攀指連接模塊 (6)包括了連接開槽(34)、前連接軸(14)、後連接軸(15)、前連接孔(31)、後連接孔(32)、過伸阻擋塊(33)、左槽孔(35)、右槽孔(36)、前鉚接孔(17)、後鉚接孔(18)，所述的前 連接軸通過前連接孔與動力驅動杆後連接孔(30)連接，把動力驅動杆固定在連接開槽裡， 所述的後連接軸連接在後連接孔和第二指模塊連接軸孔(21)上，使掌指連接模塊固定在第 二指模塊後方固定空槽(16b)裡，所述的掌指連接模塊過伸阻擋塊與第二指模塊外壁等寬， 並位於其後下方。
7、 根據權利要求6所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的平行驅動杆(7) 穿過第二指關節轉動孔(22),根據第二指模塊外壁寬度實施平行折彎，分別穿過所述的掌指 連接模塊的左槽孔(35)和右槽孔(36)，平行驅動杆的兩端通過固定管(10)上的管孔(39) 連接。
8、 根據權利要求7所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的助伸彈簧包含 了左助伸彈簧(8a)和右助伸彈簧(8b)，所述的左右助伸彈簧位於攀指連接模塊左槽孔和右 槽孔後方，分別固定在平行驅動杆上。
9、 根據權利要求7所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的彈簧定位套(9) 包括定位孔(37)和定位孔(38)，兩孔固定在平行驅動杆上，分別位於左助伸彈簧(8a)和 右助伸彈簧(8b>後側，彈簧定位套與掌指連接模塊左槽孔和右槽孔等寬。
10、根據權利要求6所敘的佩戴式機械仿真手指裝置，其特徵在於所述的接受腔(U) 包括殘肢包裹槽(40)、懸吊凹塊(41)、前鉚接孔(23)和後鉚接孔(24),所述的殘肢包裹 槽用來固定手指殘留的部位，所述的懸吊凹塊固定在殘留手指的指根位，起到懸吊和防止手 指殘留部位與接受腔之間竄動的作用，在所述的前鉚接孔和後鉚接孔分別與掌指連接模塊的 前鉚接孔、後鉚接孔鉚接。
專利摘要一種佩戴式機械仿真手指裝置。該裝置的連接模塊一端與第一指尖模塊軸孔連接，另一端連接在指尖關節轉動孔；動力驅動杆一端與連接模塊軸孔連接，同指尖關節轉動孔在一條中心線上，另一端連接在掌指連接模塊軸孔上；掌指連接模塊固定在第二指模塊裡與之進行軸孔連接；平行驅動杆穿過第二指關節轉動孔，固定在掌指連接模塊槽孔裡；助伸彈簧連接在平行驅動杆上；彈簧定位套固定在平行驅動杆上的助伸彈簧套後側；固定管固定在平行驅動杆末端；接受腔與掌指模塊鉚孔連接。該裝置外形小巧、重量輕，解決了現有的假手指裝置不能實現有力的抓握和靈活運動的問題，適用於失去兩節手指或者多個手指的傷殘人士。
文檔編號A61F2/54GK201299671SQ200820050608
公開日2009年9月2日 申請日期2008年7月14日 優先權日2008年7月14日
發明者闕玉濤 申請人:闕玉濤