CN1040138A - 抓握运动学 - Google Patents

Abstract

一种与假肢接头相连的人造手，它包括一个相当拇指的抓指，至少还包括一个与手的另一手指相当的抓指，而且一个抓指至少对另一抓指可相对动作，相当于食指和中指的抓指以一钝角从一手指支架伸出，相当于拇指的一抓指也以同样的钝角从拇指支架伸出。每个可转动支架即手指支架和/或拇指支架的转动轴与假肢接头的轴线的法线平面之间夹一锐角，在此情况下在手指支架和/或拇指支架中设置传动装置，安装传动装置的结构可做成套筒结构。

Description

本发明涉及一种与假肢接头相连的人造手，它包括一个相当于大拇指的义指，至少还包括与手的另一手指相当的抓指，而且一个抓指至少对另一抓指可相对动作。

所熟悉的这种方式的结构是，义指是绕着横向于假肢接头走向的轴转动，其作用象钳子一样，用义指的相互动作将一物体握住。这种结构有一缺点，即尤其从较高的表面将物体举起时，难以达到抓握位置，因为夹臂必须对放置被抓物体的每一个表面保持相应的角度。

本发明的任务是制造一前面所述的人造手，而该手具有最有效的自然抓握过程。

按照本发明，完成上述任务的途径是：相当于食指和中指的义指以一钝角从一手指支架伸出，相当于拇指的一义指也以同样的钝角从拇指支架伸出。每个可转动支架即手指支架和/或拇指支架的转动轴，与假肢接头的轴线的法线平面之间，夹一锐角，在此情况下，在手指支架和/或拇指支架中设置传动装置，为安置传动装置，支架可做成套筒结构。由此，就能和手的自然动作一样从一平面抓起一物体，而且整个臂的姿势符合自然的姿势。另外，如果手指支架和/或拇指支架是套筒式的话，则可将传动装置装入套筒，这样，就可使装置所占空间小，这就制成了符合整容观点的人造手。

最好是，各可转动支承的转动轴线与到假肢接头轴线的法线平面之间的夹角为30°至70°。考虑到人的自然手利用转动轴的这一倾斜，可达到最有利的姿势。此时，在一臂上可设置手指支架的转向轴承，该轴承与假肢接头相连接。由此，可进行相当于天然手的食指和中指构成的夹抓动作。

在一最佳结构中，具有手指支架转动轴承的臂与假肢接头可旋转地连接，在此，在一装在假肢接头中的支承架上的臂的转动轴，平行于手指支架的旋转轴，最好与相当于拇指的义指的旋转轴恰好重合。这种结构基于臂能转动，成功地防止了整修装饰的不愉快之畸形。如果臂的转动轴同代表拇指义指的转动轴重合的话，这时食指和中指构成的义指和代表拇指的义指同时相互动作是有利的。为保护人造手上的整修复盖层，手指支架通过一连接板同假肢接头，最好同轴承支架铰接，以使动作特别好地平衡。由此形成一四杆联动机构，该机构可使轴承支架绕着安装在假肢接头中的手臂操纵动作。

在另一简单的实施方案中，将装有手指支架转动轴承的臂与假肢接头刚性相连接，从而可使与拇指相当的义指刚性地固定于假肢接头上。当然，手指支架也与假肢接头牢固相连，由此，代表拇指的义指也是可转动的。

用这两种实施方案，肯定能容易地抓起在一平面上的物体，然而，此时两个彼此动作的抓指中只有一个在转动，这种情况会使抓握动作变得困难些，而且鉴于手的整修复盖层的变形会导致不利的影响。

在附图中描述了本发明的两个实施例。

图1    表示按照本发明所制人造手的第一实施例的侧视图;

图2    表示上述实施例的顶视图;

图3    是沿图2中“Ⅲ-Ⅲ”线的剖视图;

图4    表示按照本发明所制的人造手的正视图;和

图5    表示一第二实施例沿着手指支架轴线方向看去的视图。

伸出的义指3是以一钝角安装在手指支架上的，它是呈指状弯曲的。这两个义指3大约相当于人手的食指和中指。手指支架1可转动地装置于一臂7上，臂从假肢接头4的一侧伸出。手指支架1的旋转轴与假肢接头4的轴线2的法线平面E之间成约30°至70°的夹角，这是按照假肢支架的天然手来确定这个角度范围的。通过选择相应的角度，假肢支架就能相应地仿造成天然手的形状。从一侧伸出的臂7可转动地连接于轴承架9上，而且通过一销钉8。该销钉或轴8又在延伸部分连接构成大拇指的义指8′。如图3清楚地表示的，不但手指支架1而且轴承支架9均有一从一侧伸出的凸肩10或11，连接板6可转动地安装在此凸肩中。连接板6与其余部分组成一四杆联动机构，在这四杆联动机构上通过向一侧伸出的臂7构成其一曲柄，通过手指支架1构成一联接件，通过假肢接头4构成一连接架，以及通过接板6构成第二曲柄。

使义指动作的传动装置设置在手指支架1与向一侧伸出的臂7之间，对此情况未作描绘，一种传统的电动机传动装置安装在套筒状的两构件中。

当传动装置一启动，一方面同侧臂7有关的手指支架1通过接板6转动，同时，构成拇指的义指8′通过轴承支架9中的轴8也转动。图4进一步表示出它们的转动路线，5a是代表拇指义指8′的转动路线，5b是代表另两手指的义指3的转动路线。

在图5所示的一实施例中，手指支架1直接通过一转动轴承12连接于支承架9上。拇指义指8′通过一肘节杆16与一设置在手指支架1内的传动装置直接相连接，因此为手指支架1的传动装置构成对向轴承。在肘节杆16上的14处可转动地连接一接板13，该接板的另一端在该侧的15处与一支承架9铰接。这样就形成了一四杆联动机构，而手指支架1与其伸及轴承12的那部分构成一连接架，位于12与15之间的轴承支架9的那部分构成一曲柄，而肘节杆16构成另一曲柄，以及接板13构成偶接件。

如图5所示，如果手指支架1通过传动装置沿逆时针方向转动，则在抓指8′转动下使肘节杆16沿顺时针方向转动，从而实现了手指支架1绕铰接点12转动和肘节杆16绕铰接点14转动，而铰接点14本身则可绕着接板13的交点15自由转动。由此，可使两个抓指3和8′张开。而合拢时，手指支架1沿相反方向即顺时针方向转动，由此，肘节杆16也转动，从而使义指8′逆时针转动，这就使两只义指关闭起来了。

在采用一个将两个义指件中的一个固定住的简单实施方案时，人们或者将义指8′或将指3固定于它们转动路线的终点，即转动路线5a和5b的交接处，而另一义指则在半边范围内，即或路线5a或路线5b中动作。

Claims (7)

1、一种与假肢接头相连的人造手，包括一个相当于大拇指的抓指，至少还包括一个与手的另一手指相当的抓指，而且一个抓指至少对另一抓指可相对动作，其特征在于，相当于食指和中指的抓指3以一钝角从一手指支架伸出，相当于拇指的抓指8′也以同样的钝角从拇指支架伸出。每个可转动支架即手指支架1和/或拇指支架的转动轴与假肢接头4的轴线2的法线平面之间夹一锐角，在此情况下，在手指支架1和/或拇指支架7中设置传动装置。

2、如权利要求1所述的人造手，其特征在于，各可转动支承的转动轴线与到假肢接头4的轴线2的法线平面E之间的夹角为30°至70°。

3、如权利要求1或2所述的人造手，其特征在于，在臂7上可设置手指支架1的转向轴承，该轴承与假肢接头4相连接。

4、如权利要求3所述的人造手，其特征在于，具有手指支架1的转动轴承的臂7可转动地与假肢接头4相连接，在此，在一装在假肢接头4中的支承架9中的臂7的转动轴8平行于手指支架1的旋转轴，最好还使它恰与相当于拇指的抓指8′的转动轴相重合。

5、如权利要求4所述的人造手，其特征在于，手指支架1通过一接板6和假肢接头，最好和轴承支架9相铰接。

6、如权利要求1至3所述的人造手，其特征在于，装有手指支架1的转动支承的臂7与假肢接头4刚性相连，从而使与拇指相当的抓指8′刚性地固定于假肢接头4上。

7、如权利要求1至3所述的人造手，其特征在于，手指支架1与假肢接头4牢固相连，由此，使代表拇指的抓指8′也可转动地连接。