CN109223259B - 假肢 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种假肢。该假肢包括指部和用于指部的驱动单元。该驱动单元包括驱动输出部、可移动部以及驱动绳；可移动部与驱动输出部连接且可在驱动输出部的驱动下移动；驱动绳设置在指部中并与可移动部连接，并可将可移动部的移动转换为指部的运动。

Description

假肢

技术领域

本公开的实施例涉及一种假肢。

背景技术

我国残疾人口众多，例如上肢或下肢的肢体残疾对残疾人的生活会造成很大的困扰，严重影响了他们正常的起居生活以及劳动能力。目前的上肢假肢主要包括装饰性仿真手臂、索控式仿真手臂、肌电式仿真手臂等。装饰性仿真手臂虽然较美观，但是无手指关节，无法实现握力感知、握力控制，缺乏实用性。索控式仿真手臂和肌电式仿真手臂的手指关节多为单一的同步运动，与真实的人手运动相差甚远，无法满足使用者的日常需求以及心理上的满足。另外，由于每个使用者的残肢部分形状各异，现有的手臂套筒的适应能力较差，经常造成穿戴不适的问题。即便采用在线建模技术专门定制式的假肢套筒，所得到的假肢套筒造价高昂并且技术难度大、制作工艺复杂，目前无法得到普遍推广。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供了一种假肢，其包括指部和用于指部的驱动单元，其中，驱动单元包括：驱动输出部；可移动部，与驱动输出部连接且可在驱动输出部的驱动下移动；以及驱动绳，设置在指部中并与可移动部连接，并可将可移动部的移动转换为指部的运动。

在本公开的一些实施例中，假肢还可包括主体部，其中，指部可包括旋转关节，旋转关节可与主体部可枢转地连接，驱动单元的驱动绳可与旋转关节连接，以将驱动单元的可移动部的移动转换为指部相对于主体部的旋转运动。

在本公开的一些实施例的假肢中，指部可包括可枢转地连接的至少两个指节，驱动绳的一端可与至少两个指节中距离可移动部较远的指节连接，并且驱动绳的另一端可与可移动部连接，以使得驱动绳能够将可移动部的移动转换为指部的至少两个指节之间的弯曲运动。

在本公开的一些实施例的假肢中，指部还可包括导引件，驱动绳绕导引件设置。

在本公开的一些实施例的假肢中，驱动单元还可包括复位件，复位件具有弹性并配置为在弹性作用下使指部恢复趋于初始状态。

在本公开的一些实施例中，复位件可包括弹性绳，弹性绳可设置在指部中且与驱动绳并行设置。

在本公开的一些实施例的假肢中，驱动输出部可包括旋转电机或直线电机。

在本公开的一些实施例的假肢中，驱动输出部为旋转电机，驱动单元还可包括丝杠，可移动部设置在丝杠上，丝杠在旋转电机的驱动下旋转以使得可移动部能够沿丝杠移动。

在本公开的一些实施例的假肢中，可移动部可包括螺母滑块。

在本公开的一些实施例的假肢中，驱动单元还可包括导向件，导向件可与丝杠并行设置，并且可移动部在丝杠上可沿导向件移动。

在本公开的一些实施例的假肢中，可移动部可包括滚动轴承，滚动轴承可与导向件的导向表面滚动接触。

在本公开的一些实施例的假肢中，驱动单元还可包括在丝杠的两端处设置的行程开关，在可移动部接触到行程开关的情况下，旋转电机停止旋转。

在本公开的一些实施例中，假肢可包括多个指部和分别用于多个指部的多个驱动单元，多个驱动单元可设置在至少两层中。

在本公开的一些实施例的假肢中，多个指部可包括食指部件、中指部件、无名指部件、小拇指部件中至少之一和大拇指部件，用于大拇指部件的驱动单元与用于食指部件、中指部件、无名指部件、小拇指部件中至少之一的驱动单元可设置在不同层中。

在本公开的一些实施例中，假肢还可包括处理器和肌电传感器，其中，肌电传感器用于获取使用者残肢上的肌电信号并将获取的肌电信号传输给处理器，处理器基于接收到的肌电信号驱动驱动输出部。

在本公开的一些实施例中，假肢还可包括套筒部分，其中，套筒部分可包括热定形层，热定形层可包括弹性材料，弹性材料内部可设置有熔点在40℃-75℃之间的低温蜡。

在本公开的一些实施例的假肢中，弹性材料可可包括热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer)、橡胶、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)或硅胶。

在本公开的一些实施例的假肢中，套筒部分还可包括加热装置，加热装置设置在热定形层中用于加热低温蜡。

在本公开的一些实施例的假肢中，热定形层可包括通气孔。

在本公开的一些实施例的假肢中，套筒部分还可包括外壳层和柔性内衬层，热定形层可位于外壳层与柔性内衬层之间。

本公开的至少一个实施例提供了一种热定形材料，其可包括：弹性材料，弹性材料内部设置有熔点在40℃-75℃之间的低温蜡；以及加热装置，用于加热低温蜡。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开至少一个实施例提供的假肢的结构示意图；

图2为本公开至少一个实施例提供的假肢的部分剖视图；

图3为本公开至少一个实施例提供的假肢的螺母滑块的结构示意图；

图4为本公开至少一个实施例提供的假肢的旋转关节的结构示意图；

图5为本公开至少一个实施例提供的假肢的手掌的后视图；

图6为本公开至少一个实施例提供的假肢的热定形层的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如上所述，虽然当前市场上存在各种类型的假肢，但是这些假肢要么不能完全满足使用者使用的心理需求，要么成本较高而导致不能更好地推广和普及，要么不具有实现自适应造型的手臂套筒来提高穿戴者的舒适度。

本公开的至少一个实施例提供了一种假肢，其包括指部和用于该指部的驱动单元。该驱动单元包括驱动输出部、可移动部以及驱动绳。可移动部与驱动输出部连接且可在驱动输出部的驱动下移动。驱动绳设置在指部中并与可移动部连接，并可将可移动部的移动转换为指部的运动。

图1为本公开至少一个实施例提供的假肢100的结构示意图。如图1所示，假肢100为上肢，其包括至少一个(例如多个)指部和手掌14。多个指部包括大拇指1、食指2、中指3、无名指4和小拇指5；手掌14是本公开实施例的主体部的示例。虽然图1中示出了假肢100包括5个手指，然而本领域技术人员可理解，假肢100可包括更多或更少数量的手指，例如假肢100可包括1个手指、2个手指、3个手指、4个手指、6个手指等。

参考图1，类似地，本公开另一个实施例提供了一种假肢，其为下肢，包括至少一个(例如多个)指部和脚掌。脚掌是本公开实施例的主体部的示例。本领域技术人员可理解，该假肢可包括更多或更少数量的脚趾，例如假肢可包括1个脚趾、2个脚趾、3个脚趾、4个脚趾、6个脚趾等。

下面，本公开将以假体手臂为例来描述本公开的假肢，然而本领域技术人员可理解本公开的假肢并不限于此，例如本公开的假肢还可以是假体下肢等。

图2为本公开至少一个实施例提供的假肢100的部分剖视图。下面参照图2来描述假肢100的指部和手掌14的详细结构。图2示出了假肢100的指部和手掌14的部分剖视图。图2中的指部可以是食指2、中指3、无名指4和小拇指5中的任一个。如图2所示，假肢100还可包括驱动单元，该驱动单元包括电机9、螺母滑块6、驱动绳17和丝杠20。电机9为本公开实施例中的驱动输出部的示例，其例如可以为旋转电机，丝杠20与电机9连接并在电机9的驱动下进行旋转。螺母滑块6为本公开实施例中的可移动部的示例，其与驱动绳17的一端连接(例如张紧连接)，设置在丝杠20上，并在丝杠20旋转的情况下，螺母滑块6被丝杠20驱动以沿丝杠20移动，由此张紧或放松驱动绳17。丝杠具有自锁性能，因此螺母滑块6不会自动移动而停留在预定位置，从而在断电的情况下假肢100仍然能保持抓持动作，且可以施加较大的抓持力。

驱动绳17可以有多种形式，例如尼龙绳、钢丝绳等，从而强度高、重量轻，例如驱动绳17本身还可以具有一定弹性。

虽然图2中示出了一个驱动单元用于一个指部，然而本领域技术人员可理解一个驱动单元还可用于多个指部。

虽然在本公开中示出了驱动单元包括旋转电机、丝杠、螺母滑块和驱动绳，然而本领域技术人员可理解，在另一个实施例中，驱动单元的驱动输出部以及可移动部还可以分别实现为直线电机和滑块，该滑块可以沿例如导轨移动，由此张紧或放松驱动绳。此时，滑块直接由直线电机驱动，从而可省略丝杠。

此外，本领域技术人员可理解，在其他实施例中，驱动单元并不限于使用电机来驱动可移动部，驱动单元还可采用任何其他适当的驱动形式，例如液压驱动等。

在本公开的上述实施例中，假肢100采用了绳驱的方式来实现指部的运动，特别是采用了电机驱动与绳驱相结合的方式，将电机的旋转运动转换为螺母滑块6的移动，继而将螺母滑块6的移动转换为指部的运动，这提高了指部的驱动力，降低了制造成本，并且由于电机驱动与绳驱相结合的方式安全性高，可维护性好，提高了使用过程的友好性。

在本公开的一些实施例中，驱动单元还可包括导向件，导向件与丝杠并行设置，用于引导螺母滑块6的移动。例如，该导向件为轨道槽50，其与丝杠20并行设置，限制螺母滑块6绕丝杠20的旋转运动，并且螺母滑块6在丝杠20上可沿轨道槽50的延伸方向移动。

如图2所示，在本公开的一些实施例中，螺母滑块6还可包括设置在其表面上的滚动轴承21，滚动轴承21与轨道槽50的导向表面滚动接触，以减小螺母滑块6滑动时的摩擦。例如，在一个示例中，两个滚动轴承21可设置在螺母滑块6彼此相对的两侧，共同协作以保持螺母滑块6在滑动过程中的稳定性且减小螺母滑块6滑动时的摩擦。

虽然在图2中示出了电机9设置在手掌14中，然而本领域技术人员可理解电机9可设置在假肢100的任何合适的地方，例如电机9还可设置假肢100的套筒部分10中，并且例如通过传动轴(未示出)等传动部件与丝杠20传动连接。

图3为本公开至少一个实施例提供的假肢100的螺母滑块6的一种示例性结构示意图。如图3所示，该螺母滑块6大体呈长方体形。螺母滑块6包括滚动轴承支承槽61、V型槽62和丝杠孔63。滚动轴承支承槽61用于容纳滚动轴承21，以使得螺母滑块6可通过滚动轴承21沿轨道槽移动。丝杠孔63内壁形成螺纹，丝杠20穿过丝杠孔63与螺母滑块6螺纹连接，以将螺母滑块6设置在丝杠20上。丝杠孔63与丝杠20螺纹配合。V型槽62用于固定、引导驱动绳17。本领域技术人员可理解图3示出的螺母滑块6的结构仅为示例性的，本公开并不限于此。

返回图2，驱动单元还可包括在丝杠20两端处设置的行程开关22和23。螺母滑块6向前端(图中的左端)移动时，在接触到行程开关22的情况下，电机9停止旋转，从而螺母滑块6停止前进。螺母滑块6向后端(图中的右端)移动时，在接触到行程开关23的情况下，电机9停止旋转，从而螺母滑块6停止后退。在该实施例的其他示例中，在丝杠20的中部(例如中间位置)还可以设置行程开关，当螺母滑块6前进或后退时，在接触到该中部行程开关的情况下，处理器(参见下文)的控制下，电机9改变转速，例如加快或减慢转速，从而加快或减慢手指的动作。本公开的实施例对于行程开关的类型、个数、设置位置等没有限制。

图2所示的指部包括三个指节，并且这三个指节中相邻的指节之间以及指节与手掌14之间通过枢轴部71、72和73可枢转地连接，该指部是除大拇指之外的其他拇指之一；大拇指通常包括两个指节，两个指节之间通过枢轴部可枢转地连接，而指节则通过下面将描述的旋转关节13与手掌14可枢转地连接。如图2所示，驱动绳17的一端与该三个指节中距离螺母滑块6最远的指节连接，并且驱动绳17的另一端与螺母滑块6连接，以使得驱动绳能够将螺母滑块6的移动转换为指部的这三个指节之间的弯曲运动。本领域技术人员可理解，本公开实施例所提供的假肢的指部还可包括更多或更少的指节，例如2个指节、4个指节、5个指节等。

在本公开的一些实施例中，指部还可包括多个突出设置的导向轴19，驱动绳17绕导向轴19设置。导向轴19为本公开的导引件的示例。如图2所示，驱动绳17的左端与距离螺母滑块6最远的指节连接，从左到右的方向上，先从下绕过枢轴部71，然后折向上绕过一个导向轴19，再折向下绕过枢轴部72，再折向上绕过一个导向轴19，再折向下绕过枢轴部73，最后连接到螺母滑块6。驱动绳17在整个行程中呈Z字形，从而更有助于对各个实现指部的弯曲动作。例如，还可以在导向轴19上套设滚动轴承，以减小驱动绳17在导向轴19的表面上滑动时的摩擦力。在其他示例中，导引件还可以形成为其他形式，例如带有孔的凸起等，本公开的实施例对此不作限制。

在本公开的一些实施例中，假肢100还可包括复位件，以使得弯曲的指部能够恢复趋于初始状态，例如恢复至例如初始状态，例如随着螺母滑块6后退的过程将指部逐渐恢复，也即起到与驱动绳17相反的作用。在一个示例中，该复位件包括弹性绳18。如图所示，弹性绳18设置在指部中并且与驱动绳17大体平行设置，在指节之间的枢轴部71、72和73的上侧延伸。指部弯曲时，弹性绳18被弹性变形(弹性拉伸)；指部伸直时，弹性绳18弹性回复，在弹性的作用下使指部恢复至例如初始状态。例如，弹性绳18使得指部从弯曲状态恢复至伸直状态。

在另一个示例中，该复位件包括多个弹性片，该多个弹性片(或弹簧片，未示出)分别设置在指节之间的枢轴部71、72和73的上侧。指部弯曲时，弯曲处的弹性片被弹性变形(弯曲变形)；指部伸直时，弹性变形的弹性片弹性回复，在弹性的作用下使指部恢复至例如初始状态。

然而，本领域技术人员可理解假肢100还可采用任何其他适当的装置来使指部恢复至初始状态，例如，在本公开的另一些实施例中，假肢100还可以采用液压杆来使指部恢复至初始状态。

下面返回图1，本公开至少一个实施例提供的假肢100还可包括用于连接大拇指1与手掌14的旋转关节13。旋转关节13与手掌14可枢转地连接，旋转关节13转动时可以带动大拇指1。本公开至少一个实施例提供的假肢100的驱动单元可包括用于驱动指部的指节弯曲的第一驱动单元和用于驱动旋转关节的第二驱动单元。例如，除了用于驱动大拇指的指节弯曲的驱动单元(第一驱动单元)之外，假肢100还包括用于驱动大拇指的旋转关节13的驱动单元(第二驱动单元)。该用于旋转关节13的第二驱动单元的驱动绳与旋转关节13连接。用于旋转关节13的第二驱动单元可与上述第一驱动单元相同或不同。用于旋转关节13的第二驱动单元可采用任何适当的形式，例如其可包括旋转电机、丝杠、螺母滑块和驱动绳，或者其可包括直线电机、滑块和驱动绳。

虽然在图1中仅示出了大拇指1包括旋转关节13，然而本领域技术人员可理解，其他手指(如食指2、中指3、无名指4和/或小拇指5)也可包括旋转关节，且该旋转关节将这些手指与手掌14连接，本公开对此没有限制，在此情况下，上述如图2所示的其他手指的枢轴部73被替换为旋转关节或者与旋转关节可枢转地连接，而且还同样为其他手指的旋转关节提供第二驱动单元。又或者，在某个实施例中，可以为某个手指(例如大拇指)仅提供旋转关节和第二驱动单元，而不提供用于弯曲(握持)动作的指节以及相应的第一驱动单元。通过旋转关节13和用于旋转关节13的第二驱动单元，可实现手指(尤其是大拇指)的侧摆动作，拟人化程度高，从而满足使用者的日常需要和心理上的满足。

图4为本公开至少一个实施例提供的假肢100的旋转关节13的示例性结构示意图。如图4所示，旋转关节13包括第一转轴孔131和第二转轴孔132。旋转关节13能够绕穿过第一转轴孔131的旋转轴相对于手掌14进行旋转。指节能够绕穿过第二转轴孔132的旋转轴相对于旋转关节13进行旋转。第一转轴孔131与第二转轴孔132大体垂直。旋转关节13的与手掌14连接的部分和/或旋转关节13的与指节连接的部分呈弧形，以减小摩擦。本领域技术人员可理解图4示出的旋转关节13的结构仅为示例性的，本公开并不限于此。

图5为本公开至少一个实施例提供的假肢100的手掌14的后视图。在图5中，四个电机9分别为用于食指2、中指3、无名指4和小拇指5的驱动单元的电机，电机7为用于大拇指1的旋转关节13的驱动单元的电机。如图5所示，用于食指2、中指3、无名指4和小拇指5的驱动单元大体设置在同一层中，用于大拇指1的驱动单元大体设置在另一层中，因此用于食指2、中指3、无名指4和小拇指5的驱动单元与用于大拇指1的驱动单元分别设置在两层中。

虽然在图5中示出了假肢100中的驱动单元设置在两层中，然而本领域技术人员可理解驱动单元还可设置在更多的层中，例如用于食指2、中指3、无名指4和小拇指5的驱动单元大体设置在第一层中，用于大拇指1的旋转关节13的第二驱动单元设置在第二层中，以及用于大拇指1的指节弯曲的第一驱动单元设置在第三层中，或者驱动单元设置在更多层中，这可以根据驱动单元的尺寸、手掌的厚度等因素确定。通过将驱动单元设置在多个层中，可使得各个驱动单元互不干扰。

由电机7驱动的螺母滑块6的移动方向与由电机9驱动的螺母滑块的移动方向大体垂直。图5中的电机7也可以是用于大拇指1的指节的驱动单元的电机8。虽然在图1示出了与电机8相比，电机7更靠近指部，然而本领域技术人员可理解，电机8也可比电机7更靠近指部，本公开对此没有限制。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，假肢100还可包括处理器80和与处理器80信号连接的肌电传感器90，该信号连接可以是有线或无线方式。肌电传感器90用于获取使用者残肢上的肌电信号并将获取的肌电信号传输给处理器80，处理器80基于接收到的肌电信号来控制驱动单元中的电机9、电机8和/或电机7。通过设置肌电传感器90和处理器80，可使得使用者可主动控制假肢，具有良好的交互性。

下面将结合假肢100为假体手臂的情况来描述处理器80和肌电传感器90的处理过程。在示例中，肌电传感器90可采用以下形式之一。一种肌电传感器类似于手环形式，直接套在手臂上；另一种肌电传感器带有三个电极贴片，分别贴在手臂的肘部稍上，以及小臂内测和外侧。肌电传感器具有三根连接线，分别连接在处理器的正极、接地口(控制器提供5V电压)和用于读取传感器的模拟电压值的模拟读接口。当使用者穿戴好假肢100后大脑发出信号想要抓握东西时，通过手臂的神经发出相应的驱动肌肉工作(收缩或舒张)的信号，从而使得相应的肌肉用力。此时，通过肌电传感器90检测到当前肌肉动作产生的肌电信号的模拟电压值比静息状态下模拟电压值高。处理器80通过数据读取口读取模拟电压值，并持续地将读取到的模拟电压值与前一时刻的模拟电压值进行对比，当检测到模拟电压值增高时，则判断出有抓握的信号，从而通过输出端口给电机发出驱动信号。在本公开的实施例中，处理器80可以是可以任何具有数据处理能力的器件，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、单片机、嵌入式处理器等。

下面将结合图2来描述本公开至少一个实施例提供的假肢100为假体手臂时手指的抓握动作和复位动作。

首先由肌电传感器90获取使用者手臂上的肌电信号，并由处理器80接收，处理器80根据对接收的肌电信号的判断，对电机9和/或电机8发出控制信号，电机9和/或电机8带动丝杠20正向旋转；螺母滑块6与丝杠20配合，当丝杠20转动时，由于在手掌14内部有螺母滑块6的轨道槽，可以限制其转动，因此将丝杠20的旋转运动转化为螺母滑块6的直线运动。螺母滑块6向后端移动从而带动一端固定在远端指节上的驱动绳17向后移动，直至螺母滑块6碰触到行程开关23时，处理器80控制电机9和/或电机8停止运动，完成假肢100的抓取动作。在手指的中指节和近指节内部都有驱动绳17的导向轴19，因此整根手指产生弯曲运动，实现类似人手的包络性抓取动作。

当假肢100达到稳定的抓取状态并且肌电传感器90检测到使用者手臂上相应的释放动作的肌电信号时，处理器80将控制信号发送给电机9和/或电机8，电机9和/或电机8反向转动，此时螺母滑块6在轨道槽50的限制下向前滑动，并使驱动绳17处于放松状态，此时在弹性绳18的弹力作用下，手指逐渐恢复到初始状态，直至螺母滑块6碰触到行程开关22后，处理器控制电机9和/或电机8停止运动，完成假肢的复位动作。

下面将结合图1来描述本公开至少一个实施例提供的假肢100的大拇指1的侧摆动作。首先，由肌电传感器90获取手臂上的肌电信号，并由处理器80接收，处理器80根据对接收的肌电信号的判断，对电机7发出控制信号，电机7带动丝杠20正向旋转；螺母滑块6与丝杠20配合，当丝杠20转动时，由于在手掌14内部有螺母滑块6的轨道槽50，可以限制其转动，因此将丝杠20的旋转运动转化为螺母滑块6的直线运动。螺母滑块6向后端移动从而带动一端固定在旋转关节13上的驱动绳17向后移动，直至螺母滑块6碰触到行程开关23时，处理器80控制电机7停止运动。大拇指1的从侧摆位置恢复到初始位置(例如大拇指1与手掌14抵靠的位置)的复位动作与上述的手指的复位动作类似，本公开对此将不再描述。

此外，本领域技术人员可理解，本公开至少一个实施例提供的假肢100还可不包括肌电传感器90，而直接由处理器80生成用于控制电机7、电机8和/或电机9的信号。

本公开的一些实施例还提供了用于假肢的套筒部分，以用于与使用者的残肢连接，使用者的残肢插入到该套筒部分之中。该套筒部分包括热定形部分，该热定型部分包括弹性材料和加热装置。弹性材料内部设置有熔点在40℃-75℃之间的低温蜡；加热装置用于加热低温蜡，从而用于对弹性材料进行塑性。该套筒部分可以用于不同类型的假肢，不限于上面描述的假肢。又例如，低温蜡的熔点在50℃-70℃之间，从而使得热定型部分在日常的使用环境中具有更好的稳定性。

例如，在图1所示的实施例中，假肢100还可包括套筒部分10，该套筒部分10为上述套筒部分的示例。该套筒部分10包括外壳层11、热定形层12和柔性内衬层15。

在本公开的一些实施例中，外壳层11可通过3D打印方式形成，制作简单，造型逼真，可实现与人手1:1的比例制作。在本公开的另一些实施例中，外壳层11也可通过注塑形成。

外壳层11可通过例如金属、皮革、硅胶、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等形成。

图6为本公开至少一个实施例提供的假肢100的热定形层12的结构示意图。如图6所示，热定形层12包括弹性材料。弹性材料中设置有低温蜡24。例如，低温蜡24的熔点约在40℃-75℃之间。热定形层12的弹性材料可包括但不限于热塑性弹性材料(ThermoplasticElastomer)、橡胶、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)或硅胶。

热定形层12还包括电阻丝26和通气孔25。电阻丝26在通电的情况下生成热以加热低温蜡24。本领域技术人员可理解，还可以使用其他能够生成热的元件来代替电阻丝26，例如电热膜、微波热源等。通过在热定形层12中设置电阻丝26可方便快速地对低温蜡24进行加热。

然而，本领域技术人员还可理解，热定形层12还可不包括电阻丝26。在使用假肢100时，可使用外部热源来加热低温蜡24。

通气孔25分布在热定形层12中，以使得套筒部分10具有透气性。在本公开的一些实施例中，通气孔25均匀地分布在热定形层12中。在本公开的另一些实施例中，通气孔25仅分布在热定形层12的一部分中。在本公开的一些实施例中，外壳层11和柔性内衬层15在与通气孔25对应的位置处也可包括通气孔，以使得套筒部分10具有良好的透气性。

常温(例如25摄氏度的室温)下热定形层12中的低温蜡24处于固体状态。当使用者首次穿戴时，首先给电阻丝26通电，使低温蜡24达到熔点。当低温蜡24达到熔点后，其状态由固体变为能够流动的液体，此时使用者将残肢伸入到套筒部分10中，由于此时的低温蜡24已经变成液体状态，热定形层12可以根据使用者的残肢形状形成不同形状的接受腔。当所形成的接受腔稳定后，可从外部对套筒部分10降温，由于热定形层12上均布有通气孔25，因此可以快速地制作出基于不同残肢形状的接受腔。接受腔和残肢之间具有高吻合度，从而使得使用者具有更加舒适的穿戴感。

热定形层12位于外壳层11与柔性内衬层15之间。柔性内衬层15可由皮革、织布、硅胶等形成，以提供舒适的穿戴感。

本领域技术人员可理解，虽然图1中示出了套筒部分10包括外壳层11、热定形层12和柔性内衬层15，然而外壳层11和柔性内衬层15之一或两者全部可以省略，本公开对此没有限制。在本公开的一些实施例中，套筒部分10还可包括粘合剂层，以将外壳层11、热定形层12和柔性内衬层15粘合起来。

在本公开的一些实施例中，假肢100还可包括固定带16，其位于套筒部分10外部，用于对套筒部分10进行周向固定，以将套筒部分10与使用者的残肢牢固地固定。例如，固定带16可以是粘扣带。

本公开的至少一个实施例的假肢能够满足使用者使用的心理需求；进一步地，本公开的至少一个实施例的假肢的制造成本较低，从而更好地推广和普及；再进一步，本公开的至少一个实施例的假肢具有实现自适应造型的手臂套筒来提高穿戴者的舒适度。

虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本公开作了详尽的描述，但在本公开实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本公开精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本公开要求保护的范围。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (17)

1.一种假肢，包括指部和用于所述指部的驱动单元，

其中，所述驱动单元包括：

驱动输出部；

可移动部，与所述驱动输出部连接且可在所述驱动输出部的驱动下移动；以及

驱动绳，设置在所述指部中并与所述可移动部连接，并可将所述可移动部的移动转换为所述指部的运动,

所述驱动单元还包括复位件，所述复位件具有弹性并配置为在弹性作用下使所述指部恢复趋于初始状态，

所述复位件包括弹性绳，所述弹性绳设置在所述指部中且与所述驱动绳并行设置，

所述指部包括至少两个指节和枢轴部，所述至少两个指节中相邻的指节通过所述枢轴部可枢转地连接，以及所述弹性绳在所述枢轴部上侧延伸，

所述指部还包括导向轴，所述导向轴和所述枢轴部交替设置，以及

所述驱动绳从所述枢轴部下侧绕过并从所述导向轴上侧绕过，以使得所述驱动绳在整个行程中呈Z字形。

2.根据权利要求1所述的假肢，还包括主体部，

其中，所述指部包括旋转关节，

所述旋转关节与所述主体部可枢转地连接，

所述驱动单元的驱动绳与所述旋转关节连接，以将所述驱动单元的可移动部的移动转换为所述指部相对于所述主体部的旋转运动。

3.根据权利要求1所述的假肢，其中，所述驱动绳的一端与所述至少两个指节中距离所述可移动部较远的指节连接，并且所述驱动绳的另一端与所述可移动部连接，以使得所述驱动绳能够将所述可移动部的移动转换为所述指部的至少两个指节之间的弯曲运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的假肢，其中，所述驱动输出部包括旋转电机或直线电机。

5.根据权利要求4所述的假肢，其中，所述驱动输出部为旋转电机，所述驱动单元还包括丝杠，所述可移动部设置在所述丝杠上，

所述丝杠在所述旋转电机的驱动下旋转，以使得所述可移动部能够沿所述丝杠移动。

6.根据权利要求5所述的假肢，其中，所述可移动部包括螺母滑块。

7.根据权利要求5所述的假肢，其中，所述驱动单元还包括导向件，所述导向件与所述丝杠并行设置，并且所述可移动部在所述丝杠上可沿所述导向件移动。

8.根据权利要求7所述的假肢，其中，所述可移动部包括滚动轴承，所述滚动轴承与所述导向件的导向表面滚动接触。

9.根据权利要求5所述的假肢，其中，所述驱动单元还包括在所述丝杠的两端处设置的行程开关，

在所述可移动部接触到所述行程开关的情况下，所述旋转电机停止旋转。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的假肢，其中，所述假肢包括多个指部和分别用于所述多个指部的多个驱动单元，

所述多个驱动单元设置在至少两层中。

11.根据权利要求10所述的假肢，其中，所述多个指部包括食指部件、中指部件、无名指部件、小拇指部件中至少之一和大拇指部件，

用于所述大拇指部件的驱动单元与用于所述食指部件、所述中指部件、所述无名指部件、所述小拇指部件中至少之一的驱动单元设置在不同层中。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的假肢，还包括处理器和肌电传感器，

其中，所述肌电传感器用于获取使用者残肢上的肌电信号并将获取的所述肌电信号传输给所述处理器，

所述处理器基于接收到的所述肌电信号驱动所述驱动输出部。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的假肢，还包括套筒部分，其中，所述套筒部分包括热定形层，

所述热定形层包括弹性材料，所述弹性材料内部设置有熔点在40℃-75℃之间的低温蜡。

14.根据权利要求13所述的假肢，其中，所述弹性材料包括热塑性弹性体、橡胶、聚氯乙烯或硅胶。

15.根据权利要求13所述的假肢，其中，所述套筒部分还包括加热装置，所述加热装置设置在所述热定形层中用于加热所述低温蜡。

16.根据权利要求13所述的假肢，其中，所述热定形层包括通气孔。

17.根据权利要求13所述的假肢，其中，所述套筒部分还包括外壳层和柔性内衬层，所述热定形层位于所述外壳层与所述柔性内衬层之间。

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