CN107233149B - 一种气动控制的柔性上肢假肢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气动控制的柔性上肢假肢。其目的是为了提供一种结构简单、操控简便、抓取效果好的柔性上肢假肢。本发明包括上肢肢体和手指组件，上肢肢体采用3D打印技术制成，上肢肢体的一端开设有手臂连接口，上肢肢体的另一端开设有多个手指连接口，手臂连接口与各手指连接口之间连通。手指组件又包括手指基座、柔性高仿手指和气管接头，手指基座为筒形结构，手指基座后端与上肢肢体的手指连接口连接，手指基座前端与柔性高仿手指的末端密封连接，手指基座内部的前端位置设置有气管接头，气管接头的一端位于手指基座内部并与外部气动装置的输气管连通，气管接头的另一端穿过手指基座前端并与柔性高仿手指的末端接触。

Description

一种气动控制的柔性上肢假肢
技术领域
本发明涉及一种假肢，特别是涉及一种气动控制的柔性上肢假肢。
背景技术
假肢就是用工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体，又称“义肢”。它的主要作用是代替失去肢体的部分功能，使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。其适用对象是因疾病、交通事故、工伤事故、运动创伤等原因的截肢者。
当前上肢假肢的主要品类有：1、装饰性上肢假肢；2、工具手；3、牵引式机械假手；4、电动假肢；5、肌电假肢。其中前三者以装饰性为主，带有简单、僵硬的抓取能力，且结构易损、佩戴不美观；后两者虽然能够实现简单的自动控制，但存在着质量过重、造价较高的缺点，不适于推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操控简便、抓取效果好的气动控制的柔性上肢假肢。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，包括上肢肢体和手指组件，上肢肢体的一端开设有手臂连接口，上肢肢体的另一端开设有多个手指连接口，其中，手臂连接口与各手指连接口之间连通，手指组件又包括手指基座、柔性高仿手指和气管接头，手指基座为筒形结构，手指基座后端与上肢肢体的手指连接口连接，手指基座前端与柔性高仿手指的末端密封连接，手指基座内部的前端位置设置有气管接头，气管接头的一端位于手指基座内部并与外部气动装置的输气管连通，气管接头的另一端穿过手指基座前端并与柔性高仿手指的末端接触。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述上肢肢体采用3D打印技术制成，上肢肢体的材质为3D打印技术用材。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述各手指连接口按人类手指的排布位置进行开设。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述手指基座前端的中间位置设置有锥形手指连接座，柔性高仿手指的末端套设在连接座上。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述手指组件还包括圆环形密封件，密封件设置在手指基座和柔性高仿手指之间，密封件套设在柔性高仿手指的末端，密封件的内壁与柔性高仿手指的外壁密封连接，密封件后端与手指基座前端密封连接。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述气动装置的控制器设置在上肢肢体内部或者由用户随身携带。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述柔性高仿手指的内侧根据人类手指的关节位置设置有多个凸起状第一气囊，柔性高仿手指的外侧并排设置有多个凸起状第二气囊,各第一气囊和第二气囊分别与柔性高仿手指内部的空腔连通。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，其中所述柔性高仿手指的材质为硅胶。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢与现有技术不同之处在于：本发明上肢肢体采用3D打印技术制成，与用户截肢位置和截肢处端面的契合度高，对用户上肢的补全达到最佳效果。柔性高仿手指与手指基座密封连接，手指基座内部设置有气管接头，气管接头的一端与柔性高仿手指接触，通过充气或者抽气对柔性高仿手指的动作进行控制，保证柔性高仿手指能够完成对物品的柔性抓取。柔性高仿手指的内侧设置有多个凸起状第一气囊，可增大柔性高仿手指抓取物品时的摩擦力，保证物品抓取的稳定性，柔性高仿手指的外设置有多个凸起状第二气囊，可增大柔性高仿手指的弯曲程度，增大柔性高仿手指的抓取范围。柔性高仿手指的作动过程通过外部气动装置的控制器进行控制，气动装置的控制器设置在上肢肢体内部或者由用户随身携带，操控简单，便于携带。
下面结合附图对本发明的一种气动控制的柔性上肢假肢作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种气动控制的柔性上肢假肢中上肢肢体的立体图；
图2为本发明一种气动控制的柔性上肢假肢中手指组件的主视剖视图。
具体实施方式
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，包括上肢肢体1和手指组件2。
如图1所示，为本发明一种气动控制的柔性上肢假肢中上肢肢体的立体图，采用3D打印机根据用户截肢位置和截肢处端面的三维成像制成上肢肢体1，上肢肢体1的一端开设有手臂连接口3，上肢肢体1的另一端开设有多个手指连接口4，各手指连接口4按人类手指的排布位置进行开设，手臂连接口3与各手指连接口4之间连通。
如图2所示，为本发明一种气动控制的柔性上肢假肢中手指组件的主视剖视图，手指组件2又包括手指基座5、柔性高仿手指6、气管接头7和密封件8，手指基座5为筒形结构，手指基座5后端与上肢肢体1的手指连接口4连接，手指基座5前端的中间位置设置有锥形手指连接座9，柔性高仿手指6的末端套设在手指连接座9上，柔性高仿手指6内部开设有空腔，在手指基座5和柔性高仿手指6之间设置有圆环形密封件8，密封件8套设在柔性高仿手指6的末端，密封件8的内壁与柔性高仿手指6的外壁密封连接，密封件8后端与手指基座5前端密封连接。在手指基座5内部的前端位置设置有气管接头7，气管接头7的一端位于手指基座5内部并与外部气动装置的输气管连通，气动装置的控制器设置在上肢肢体1内部或者由用户随身携带，气管接头7的另一端穿过手指基座5前端并与柔性高仿手指6的末端接触。
本发明的一个实施例中所采用的柔性高仿手指6的材质为硅胶，柔性高仿手指6的内侧根据人类手指的关节位置设置有多个凸起状第一气囊10，各凸起状第一气囊10的设置可增大柔性高仿手指6抓取物品时的摩擦力，柔性高仿手指6的外侧并排设置有多个凸起状第二气囊11，各凸起状第二气囊11的设置可增大柔性高仿手指6的弯曲程度，增大柔性高仿手指6对物品的抓取范围，柔性高仿手指6内部的空腔与各第一气囊10和第二气囊11连通。
本发明在使用过程中，用户通过操控气动装置的控制器，向各手指组件2中的气管接头7内进行充气或者抽气操作，通过气体的压力或者吸力控制柔性高仿手指6进行动作，从而完成对柔性抓取物品的功能。
本发明一种气动控制的柔性上肢假肢，上肢肢体1采用3D打印技术制成，与用户截肢位置和截肢处端面的契合度高，对用户上肢的补全达到最佳效果。柔性高仿手指6与手指基座5密封连接，手指基座5内部设置有气管接头7，气管接头7的一端与柔性高仿手指6接触，通过充气或者抽气对柔性高仿手指6的动作进行控制，保证柔性高仿手指6能够完成对物品的柔性抓取。柔性高仿手指6的内侧设置有多个凸起状第一气囊10，可增大柔性高仿手指6抓取物品时的摩擦力，保证物品抓取的稳定性，柔性高仿手指6的外设置有多个凸起状第二气囊11，可增大柔性高仿手指6的弯曲程度，增大柔性高仿手指6的抓取范围。柔性高仿手指6的作动过程通过外部气动装置的控制器进行控制，气动装置的控制器设置在上肢肢体1内部或者由用户随身携带，操控简单，便于携带。本发明结构简单、操控简便、抓取效果好，与现有技术相比具有明显的优点。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种气动控制的柔性上肢假肢，包括上肢肢体(1)和手指组件(2)，上肢肢体(1)的一端开设有手臂连接口(3)，上肢肢体(1)的另一端开设有多个手指连接口(4)，其特征在于：手臂连接口(3)与各手指连接口(4)之间连通，手指组件(2)又包括手指基座(5)、柔性高仿手指(6)和气管接头(7)，手指基座(5)为筒形结构，手指基座(5)后端与上肢肢体(1)的手指连接口(4)连接，手指基座(5)前端与柔性高仿手指(6)的末端密封连接，柔性高仿手指(6)内部开设有空腔，手指基座(5)内部的前端位置设置有气管接头(7)，气管接头(7)的一端位于手指基座(5)内部并与外部气动装置的输气管连通，气管接头(7)的另一端穿过手指基座(5)前端并与柔性高仿手指(6)的末端接触，所述柔性高仿手指(6)的内侧根据人类手指的关节位置设置有多个凸起状第一气囊(10)，各第一气囊(10)分别与柔性高仿手指(6)内部的空腔连通，所述柔性高仿手指(6)的外侧并排设置有多个凸起状第二气囊(11),各第二气囊(11)分别与柔性高仿手指(6)内部的空腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述上肢肢体(1)采用3D打印技术制成，上肢肢体(1)的材质为3D打印技术用材。
3.根据权利要求1所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述各手指连接口(4)按人类手指的排布位置进行开设。
4.根据权利要求1所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述手指基座(5)前端的中间位置设置有锥形手指连接座(9)，柔性高仿手指(6)的末端套设在手指连接座(9)上。
5.根据权利要求4所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述手指组件(2)还包括圆环形密封件(8)，密封件(8)设置在手指基座(5)和柔性高仿手指(6)之间，密封件(8)套设在柔性高仿手指(6)的末端，密封件(8)的内壁与柔性高仿手指(6)的外壁密封连接，密封件(8)后端与手指基座(5)前端密封连接。
6.根据权利要求1所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述气动装置的控制器设置在上肢肢体(1)内部或者由用户随身携带。
7.根据权利要求1所述的一种气动控制的柔性上肢假肢，其特征在于：所述柔性高仿手指(6)的材质为硅胶。
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