氣壓控制機械手的製作方法

2023-12-09 13:25:06

專利名稱：氣壓控制機械手的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種前臂截肢患者使用的氣壓控制機械手，屬於醫療康復設備技 術領域。
背景技術：
當前，公知的電動機械假手其控制電極貼裝在人體上臂前群肌外皮膚上或將控制 電極植入體內與神經相連，由殘疾人自身殘臂上的肌電信號控制，用以控制假手抓取物體； 控制電極長期貼在人體或植入人體內對皮膚產生刺激，患者長期使用會誘發皮膚多種不良 反應，還因肌電手傳感線路外露，故障頻發，造成使用中的困難和不便。
發明內容為了克服現有電動機械假手長期使用對皮膚產生刺激，誘發皮膚多種不良反應的 不足，本實用新型提供一種氣壓控制機械手，該氣壓控制機械手不僅能對被抓物體安全穩 定的抓取，而且保護皮膚，避免發生皮膚的多種不良反應。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是手掌體上設有機械手支架，其 機械手支架上安有微型電機，微型電機的軸上安有電機皮帶輪，機械手支架後端安有電路 控制裝置、傳感器接口和前臂套座，傳感器接口通過氣管連接氣囊；機械手支架食指位置下 端安有四聯輪軸，四聯輪軸上安有四聯輪，拇指端安有拇指皮帶軸，軸上安有拇指皮帶輪， 機械手支架頂端安有指轉動軸；指轉動軸上分別對應設有中指支架、無名指支架、小指支架 以支撐中指、無名指和小指，指轉動軸一端安有雙聯輪，雙聯輪對應上方的食指分為兩節， 中節上安有中指支架，其側端安有食指彈簧，食指彈簧連接食指尖復位皮帶，食指尖復位皮 帶連接食指尖上的食指定位銷；中指支架內安有雙聯力矩輪，其上端安有指尖雙聯皮帶輪， 中指支架頂端設有指尖支架連接食指尖，食指收縮皮帶端頭固定連接在食指定位銷手心 端，食指舒張皮帶端頭固定連接在食指定位銷手背端；拇指分為兩節，其下節上安有拇指支 架，拇指支架側端安有拇指彈簧，拇指彈簧上連接拇指尖復位皮帶，拇指尖復位皮帶固定連 接在拇指定位銷外端，拇指支架中部安有拇指力矩皮帶輪，拇指支架上端安有拇指皮帶輪， 其頂端設有拇指尖支架，拇指尖支架中部設有拇指定位銷，拇指尖支架固定連接拇指尖；食 指收縮皮帶由食指定位銷起繞指尖雙聯皮帶輪裡側、雙聯力矩輪外側、雙聯輪小輪裡側固 定連接在四聯輪裡側；拇指收縮皮帶固定連接在四聯輪裡側與食指收縮皮帶固定在同一 點，繞拇指皮帶輪裡側、拇指力矩皮帶輪外側、拇指皮帶輪裡側最後固定在拇指定位銷手心 側；食指舒張皮帶由食指定位銷起繞指尖雙聯皮帶輪外側、雙聯力矩輪裡側、雙聯輪小輪外 側固定連接在四聯輪外側；拇指舒張皮帶固定連接在四聯輪上側，繞拇指皮帶輪外側、拇指 力矩皮帶輪裡側、拇指皮帶輪外側最後固定在拇指定位銷手背側；雙聯輪通過皮帶連接四 聯輪；電路控制裝置中安有電池，電路控制裝置內設有接收氣壓信號的壓力傳感裝置，其壓 力傳感裝置指令電路控制裝置中的微型電機的開關正向轉動連通或反向轉動連通。本實用新型的有益效果是性能穩定，氣動控制和傳感器不與人體連接接觸，長期使用對人體無刺激作用，不用患者的神經與電極驗配，患者可以隨意更換電動機械手和前 臂套座，以適應患者前臂的生理變化，給患者的生活與工作帶來方便，使用方便、操作簡單。

圖1是本實用新型氣壓控制機械手正視結構圖。圖2是本實用新型氣壓控制機械手側視結構圖。圖中1、傳感器接口，2、電路控制裝置，3、機械手支架，4、四聯輪，5、四聯輪軸，6、 電機皮帶輪，7、雙聯輪，8、指轉動軸，9、雙聯力矩輪，10、食指支架，11、指尖雙聯皮帶輪，12、 指尖支架，13、中指支架，14、無名指支架，15、小指支架，16、軸套，17、手指體，18、微型電機， 19、手掌體，20、氣管，21、氣囊，22、拇指尖，23、拇指尖支架，24、拇指皮帶輪，25、拇指力矩皮 帶輪，26、拇指彈簧，27、拇指支架，28、拇指皮帶輪，29、電池，30、拇指尖復位皮帶，31、食指 尖，32、食指收縮皮帶，33、食指舒張皮帶，34、食指尖復位皮帶，35、食指彈簧，36、食指定位 銷，37、拇指定位銷，38、前臂套座，39、拇指收縮皮帶，40、拇指舒張皮帶。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1 一圖2所示，手掌體19上設有機械手支架3，其機械手支架3上安有微型 電機18，微型電機18的軸上安有電機皮帶輪6，機械手支架3後端安有電路控制裝置2、傳 感器接口 1和前臂套座38，傳感器接口 1通過氣管20連接氣囊21 ；機械手支架3食指位置 下端安有四聯輪軸5，四聯輪軸5上安有四聯輪4，拇指端安有拇指皮帶軸，軸上安有拇指皮 帶輪28，機械手支架3頂端安有指轉動軸8 ；指轉動軸8上分別對應設有中指支架13、無名 指支架14、小指支架15以支撐中指、無名指和小指，指轉動軸8 一端安有雙聯輪7，雙聯輪 7對應上方的食指分為兩節，中節上安有中指支架10，其側端安有食指彈簧35，食指彈簧35 連接食指尖復位皮帶；34，食指尖復位皮帶；34連接食指尖31上的食指定位銷36 ；中指支架 10內安有雙聯力矩輪9，其上端安有指尖雙聯皮帶輪11，中指支架10頂端設有指尖支架12 連接食指尖31，食指收縮皮帶32端頭固定連接在食指定位銷36手心端，食指舒張皮帶33 端頭固定連接在食指定位銷36手背端；拇指分為兩節，其下節上安有拇指支架27，拇指支 架27側端安有拇指彈簧26，拇指彈簧26上連接拇指尖復位皮帶30，拇指尖復位皮帶30固 定連接在拇指定位銷37外端，拇指支架27中部安有拇指力矩皮帶輪％，拇指支架27上端 安有拇指皮帶輪M，其頂端設有拇指尖支架^，拇指尖支架^中部設有拇指定位銷37，拇 指尖支架23固定連接拇指尖22 ；食指收縮皮帶32由食指定位銷36起繞指尖雙聯皮帶輪 11裡側、雙聯力矩輪9外側、雙聯輪7小輪裡側固定連接在四聯輪4裡側；拇指收縮皮帶39 固定連接在四聯輪4裡側與食指收縮皮帶32固定在同一點，繞拇指皮帶輪觀裡側、拇指力 矩皮帶輪％外側、拇指皮帶輪M裡側最後固定在拇指定位銷37手心側；食指舒張皮帶33 由食指定位銷36起繞指尖雙聯皮帶輪11外側、雙聯力矩輪9裡側、雙聯輪7小輪外側固定 連接在四聯輪4外側；拇指舒張皮帶40固定連接在四聯輪4上側，繞拇指皮帶輪觀外側、 拇指力矩皮帶輪％裡側、拇指皮帶輪M外側最後固定在拇指定位銷37手背側；雙聯輪7 通過皮帶連接四聯輪4 ；電路控制裝置2中安有電池，電路控制裝置2內設有接收氣壓信號 的壓力傳感裝置，其壓力傳感裝置指令電路控制裝置2中的微型電機18的開關正向轉動連通或反向轉動連通。其氣壓控制設定為擠壓氣囊21時間小於連續0. 5秒氣壓信號為舒張指令， 0.5-1秒為輕度收縮指令，大於連續1秒的氣壓信號為中度收縮指令。輕度收縮用於抓取如雞蛋、紙杯等較輕物體，中度抓取如裝滿水的玻璃杯、飲 料瓶等物體。其使用和工作方式為氣囊21縫裝在上衣的腋下處，上臂擠壓氣囊21由氣管20 通過傳感器接口 1向壓力傳感器發出指令，壓力傳感器根據傳來的指令信號接通微型電機 18的開關正向轉動連通或反向轉動連通；正向接通時，微型電機18正轉，機械手為輕度抓 取，大於連續1秒時間信號，微型電機18繼續旋轉增大為中度抓取；反向接通時機械手舒 張。其機械手內的傳動裝置的傳動方式為微型電機18正轉，電機皮帶輪6帶動四聯 輪4轉動，連接在四聯輪4上的食指收縮皮帶32和拇指收縮皮帶39在四聯輪4的轉動下 拉緊，同時牽動食指定位銷36和拇指定位銷37向手心位移，帶動食指和拇指做夾緊動作， 抓取或握緊物體，大於連續1秒加大夾緊動作。微型電機18反轉連接在四聯輪4上的食指 舒張皮帶33和拇指舒張皮帶40在四聯輪4的轉動下拉緊，同時牽動食指舒張皮帶33和拇 指舒張皮帶40向手背位移，帶動食指和拇指做鬆開動作，放鬆物體。
權利要求1. 一種氣壓控制機械手，其特徵是手掌體(19)上設有機械手支架(3)，其機械手支架 (3 )上安有微型電機(18 )，微型電機(18 )的軸上安有電機皮帶輪(6 )，機械手支架(3 )後端 安有電路控制裝置(2)、傳感器接口( 1)和前臂套座(38)，傳感器接口( 1)通過氣管(20)連 接氣囊(21)；機械手支架(3)食指位置下端安有四聯輪軸(5)，四聯輪軸(5)上安有四聯輪 (4)，拇指端安有拇指皮帶軸，軸上安有拇指皮帶輪(28)，機械手支架(3)頂端安有指轉動 軸(8);指轉動軸(8)上分別對應設有中指支架(13)、無名指支架(14)、小指支架(15)以支 撐中指、無名指和小指，指轉動軸(8)—端安有雙聯輪(7)，雙聯輪7對應上方的食指分為兩 節，中節上安有中指支架(10)，其側端安有食指彈簧(35)，食指彈簧(35)連接食指尖復位 皮帶(34)，食指尖復位皮帶(34)連接食指尖(31)上的食指定位銷(36);中指支架(10)內 安有雙聯力矩輪(9)，其上端安有指尖雙聯皮帶輪(11 )，中指支架(10)頂端設有指尖支架 (12)連接食指尖(31)，食指收縮皮帶(32)端頭固定連接在食指定位銷(36)手心端，食指 舒張皮帶(33)端頭固定連接在食指定位銷(36)手背端；拇指分為兩節，其下節上安有拇指 支架(27)，拇指支架(27)側端安有拇指彈簧(26)，拇指彈簧(26)上連接拇指尖復位皮帶 (30)，拇指尖復位皮帶(30)固定連接在拇指定位銷(37)外端，拇指支架(27)中部安有拇指 力矩皮帶輪(25)，拇指支架(27)上端安有拇指皮帶輪(24)，其頂端設有拇指尖支架(23)， 拇指尖支架(23)中部設有拇指定位銷(37)，拇指尖支架(23)固定連接拇指尖(22);食指收 縮皮帶(32 )由食指定位銷(36 )起繞指尖雙聯皮帶輪(11)裡側、雙聯力矩輪(9 )外側、雙聯 輪(7)小輪裡側固定連接在四聯輪(4)裡側；拇指收縮皮帶(39)固定連接在四聯輪(4)裡側 與食指收縮皮帶(32)固定在同一點，繞拇指皮帶輪(28)裡側、拇指力矩皮帶輪(25)外側、 拇指皮帶輪(24)裡側最後固定在拇指定位銷(37)手心側；食指舒張皮帶(33)由食指定位 銷(36 )起繞指尖雙聯皮帶輪(11)外側、雙聯力矩輪(9 )裡側、雙聯輪(7 )小輪外側固定連接 在四聯輪(4)外側；拇指舒張皮帶(40)固定連接在四聯輪(4)上側，繞拇指皮帶輪(28)外 側、拇指力矩皮帶輪(25)裡側、拇指皮帶輪(24)外側最後固定在拇指定位銷(37)手背側； 雙聯輪(7)通過皮帶連接四聯輪(4)；電路控制裝置(2)中安有電池，電路控制裝置(2)內 設有接收氣壓信號的壓力傳感裝置，其壓力傳感裝置指令電路控制裝置(2)中的微型電機 (18)的開關正向轉動連通或反向轉動連通。
專利摘要本實用新型公開了一種前臂截肢患者使用的氣壓控制機械手，屬於醫療康復設備技術領域，手掌體上設有機械手支架，其機械手支架上安有微型電機，微型電機的軸上安有電機皮帶輪，機械手支架後端安有電路控制裝置、傳感器接口和前臂套座，傳感器接口通過氣管連接氣囊；氣動控制和傳感器不與人體連接接觸，長期使用對人體無刺激作用，不用患者的神經與電極驗配，患者可以隨意更換電動機械手和前臂套座，以適應患者前臂的生理變化，給患者的生活與工作帶來方便，使用方便、操作簡單。
文檔編號A61F2/68GK201920939SQ20112003446
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月8日 優先權日2011年2月8日
發明者劉同雙, 賈俊紅, 高崇銘 申請人:賈俊紅