CN112353532A - 假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手 - Google Patents

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王豫
闫亚东
刘稷轩
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/586—Fingers

Abstract

本发明实施例涉及医疗器械技术领域，提供一种假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手，其中假肢手指结构包括：手指本体，所述手指本体为弹性件，所述手指本体的轴向设置有穿线孔，所述穿线孔用于穿设驱动绳，所述手指本体的侧壁上设置有沿所述手指本体径向的多个变形槽，各所述变形槽沿所述手指本体的轴线方向分布，所述变形槽用于在所述穿线孔内的驱动绳牵引时使所述手指本体在所述变形槽位置产生弯曲变形。本发明提供的假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手，具有较高的顺从性，可以在抓握物体时根据物体的形状产生变化。

Description

假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手。
背景技术
假肢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。
现有的假肢手上采用铰链式关节作为手指关节需要使用的驱动器数量较多，驱动结构复杂，并且手指的顺从性较低，在抓握物体时，手指无法根据物体形状产生改变，仅能够实现关节位置的转动。另外，现有的假肢手的手指部分仅能正向弯曲，不具备外展功能，无法调节手指之间的角度，适应性较差。
发明内容
本发明实施例提供一种假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手，用以解决现有技术中的假肢手的手指顺从性较低，在抓握物体时，手指无法根据物体形状产生改变的问题。
本发明实施例提供一种假肢手指结构，包括：手指本体，所述手指本体为弹性件，所述手指本体的轴向设置有穿线孔，所述穿线孔用于穿设驱动绳，所述手指本体的侧壁上设置有沿所述手指本体径向的多个变形槽，各所述变形槽沿所述手指本体的轴线方向分布，所述变形槽用于在所述穿线孔内的驱动绳牵引时使所述手指本体在所述变形槽位置产生弯曲变形。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述手指本体包括首尾相接的手指弯曲段和手指外展段，所述手指弯曲段的变形槽开口方向垂直于所述手指弯曲段的变形槽开口方向。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述手指弯曲段上的变形槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的开口方向相反，所述穿线孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔位于所述手指本体的轴线沿所述第一凹槽开口方向上的一侧，所述第二通孔位于所述手指本体轴线沿所述第二凹槽开口方向上的一侧。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别在所述手指弯曲段上轴向分布有多个，所述第一凹槽和所述第二凹槽错位设置。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述手指外展段的变形槽包括第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和所述第四凹槽的开口方向相反，所述穿线孔包括第三通孔和第四通孔，所述第三通孔位于所述手指本体的轴线沿第三凹槽开口方向上的一侧，所述第四通孔位于所述手指本体轴线沿第四凹槽开口方向上的一侧。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述第三凹槽和所述第四凹槽分别在所述手指弯曲段上轴向分布有多个，所述第三凹槽和所述第四凹槽错位设置。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述手指本体一端可拆卸连接有指尖端盖。
根据本发明一个实施例的假肢手指结构，所述手指本体为尼龙材质件或镍钛合金材质件。
本发明实施例还提供一种线驱动连续结构假肢手，包括手掌部和上述任一项所述的假肢手指结构，所述手掌部上设置有第一连接孔、第二连接孔和接线孔，所述第一连接孔设置有四个，四个所述第一连接孔的朝向相同，所述第二连接孔的轴线与所述第一连接孔的轴线交叉设置，所述第一连接孔和所述第二连接孔分别连接有一个所述手指本体，所述接线孔用于形成所述穿线孔内驱动绳的通路。
根据本发明一个实施例的线驱动连续结构假肢手，所述接线孔设置有多个。
本发明实施例提供的假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手，手指本体为弹性件，手指本体上的变形槽能够便于手指本体在牵引绳的牵引下产生变形。连续排布的变形槽替代传统的铰链式关节，使手指的驱动变得简单，驱动器数量较少，并且手指有较高的顺从性，可以在抓握物体时根据物体的形状产生变化。
手指弯曲段的变形槽开口方向垂直于手指弯曲段的变形槽开口方向，使手指具备外展能力，能够调节手指之间的夹角，使用时适应性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种假肢手指结构中的手指本体的立体图；
图2是本发明实施例提供的一种假肢手指结构的整体结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种线驱动连续结构假肢手的正视图；
图4是本发明实施例提供的一种线驱动连续结构假肢手中的手掌部结构示意图。
附图标记：
1、手指本体；11、手指弯曲段；12、手指外展段；2、变形槽；21、第一凹槽；22、第二凹槽；23、第三凹槽；24、第四凹槽；3、穿线孔；31、第一通孔；32、第二通孔；33、第三通孔；34、第四通孔；4、指尖端盖；5、手掌部；51、第一连接孔；52、第二连接孔；53、接线孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1和图2描述本发明实施例的假肢手指结构。
假肢手指结构包括手指本体1，手指本体1为柱状结构，手指本体1内可设置轴向的空腔。手指本体1为弹性件，具体可以采用尼龙材质、镍钛合金材质，能够产生弯曲变形。手指本体1手指本体1的轴向设置有穿线孔3，穿线孔3用于穿设驱动绳，驱动绳的一端与手指本体1固定，另一端进行牵引时能够使手指本体1发生弯曲。
手指本体1的侧壁上设置有沿手指本体1径向的多个变形槽2，各变形槽2沿手指本体1的轴线方向分布，变形槽2用于在穿线孔3内的驱动绳牵引时使手指本体1在变形槽2位置产生弯曲变形。由于变形槽2在手指本体1的轴线方向上分布有多个，能够在收到驱动绳的牵引时使手指本体1的多个位置弯曲，在抓取物体时，能够根据物体形状产生改变，具有结构简单、故障率低的优点。
在本发明一个实施例中，手指本体1包括首尾相接的手指弯曲段11和手指外展段12，手指弯曲段11的变形槽2开口方向垂直于手指弯曲段11的变形槽2开口方向。变形槽2的开口方向能够邮箱手指本体1的弯曲方向，分别位于手指弯曲段11和手指外展段12的变形槽2开口方向垂直，能够使手指弯曲段11和手指外展段12的弯曲方向垂直。手指弯曲段11的弯曲方向模拟手指抓握时的弯曲方向，手指外展段12的弯曲能够模拟手指的外展和并拢操作。手指外展段12和手指弯曲段11配合使用能够使假肢手指灵活性更好，并且能够完成更多的操作。
在本发明一个实施例中，手指弯曲段11上的变形槽2包括第一凹槽21和第二凹槽22。第一凹槽21和第二凹槽22的开口方向相反，并且第一凹槽21和第二凹槽22不连通。穿线孔3包括第一通孔31和第二通孔32，第一通孔31和第二通孔32均沿手指本体1的轴线方向延伸，并贯穿手指本体1。第一通孔31位于手指本体1的轴线沿第一凹槽21开口方向上的一侧，第二通孔32位于手指本体1轴线沿第二凹槽22开口方向上的一侧。分别设置在第一通孔31和第二通孔32内的驱动绳对手指本体1的作用方向相反，拉动第一穿孔内的驱动绳能够使手指本体1的手指弯曲段11朝向第一凹槽21方向弯曲，拉动第二穿孔内的驱动绳能够使手指本体1的手指弯曲段11朝向第二凹槽22方向弯曲。第一通孔31内的驱动绳和第二通孔32内的驱动绳相互配合即可模拟手指的弯曲和伸直动作。
进一步地，第一凹槽21和第二凹槽22分别在手指弯曲段11上轴向分布有多个，在使手指弯曲段11弯曲时，手指弯曲段11上位于各第一凹槽21和各第二凹槽22所在的位置能够同时弯曲，弯曲幅度较大，并且，使手指弯曲段11各部分受力更均匀。第一凹槽21和第二凹槽22错位设置，能够在保证互不连通的前提下，使第一凹槽21和第二凹槽22在手指弯曲段11的径向上具有更大的深度。并且，第一凹槽21和第二凹槽22错位设置能够使手指弯曲段11产生弯曲时，手指弯曲段11上背离弯曲中心的一侧受力更均匀，不易发生损坏。
在本发明一个实施例中，手指外展段12的变形槽2包括第三凹槽23和第四凹槽24，第三凹槽23和第四凹槽24的开口方向相反，并且第三凹槽23和第四凹槽24不连通。穿线孔3包括第三通孔33和第四通孔34，第三通孔33和第四通孔34均沿手指本体1的轴线方向延伸，并贯穿手指本体1。第三通孔33位于手指本体1的轴线沿第三凹槽23开口方向的一侧，第四通孔34位于手指本体1轴线沿第四凹槽24开口方向的一侧。分别设置在第三通孔33和第四通孔34内的驱动绳对手指本体1的作用方向相反，拉动第三穿孔内的驱动绳能够使手指本体1的手指外展段12朝向第三凹槽23方向弯曲，拉动第四穿孔内的驱动绳能够使手指本体1的手指外展段12朝向第四凹槽24方向弯曲。第三通孔33内的驱动绳和第四通孔34内的驱动绳相互配合即可模拟手指的外展和并拢动作。
进一步地，第三凹槽23和第四凹槽24分别在手指外展段12上轴向分布有多个，在使手指外展段12弯曲时，手指外展段12上各第三凹槽23和各第四凹槽24所在的位置能够同时弯曲，弯曲幅度较大，并且，使手指外展段12各部分受力更均匀。第三凹槽23和第四凹槽24错位设置，能够在保证互不连通的前提下，使第三凹槽23和第四凹槽24在手指外展段12的径向上具有更大的深度。并且，第三凹槽23和第四凹槽24错位设置能够使手指外展段12产生弯曲时，手指外展段12上背离弯曲中心的一侧受力更均匀，不易发生损坏。
可选的，手指本体1一端可拆卸连接有指尖端盖4。指尖端盖4与手指本体1直接可以通过卡接、螺纹连接或插接等方式可拆卸连接。指尖端盖4能够对手指本体1的端部进行遮挡、防护。指尖端盖4可以设置为圆顶结构，模拟人体的指尖。
需要说明的是，第一凹槽21和第二凹槽22指尖并非必须数量相同且一一对应，并且，相邻第一凹槽21指尖的间距和相邻第二凹槽22之间的间距也并非必须相同，可根据要达到的手指弯曲效果灵活决定。
本发明一个实施例中提供了一种线驱动连续结构假肢手，下面结合图3和图4描述本发明实施例的线驱动连续结构假肢手。
线驱动连续结构假肢手包括手掌部5和假肢手指结构。手掌部5上设置有第一连接孔51、第二连接孔52和接线孔53，第一连接孔51和第二连接孔52的孔径与假肢手指结构中的手指本体1直径相同，手指本体1的手指外展段12一端能够插入第一连接孔51和第二连接孔52内固定。
第一连接孔51并排设置有四个，四个第一连接孔51的朝向相同，第二连接孔52的轴线与第一连接孔51的轴线交叉设置。四个第一连接孔51和一个第二连接孔52分别连接有一个手指本体1。分别与四个第一连接孔51对应连接的四个手指本体1构成假肢手的食指、中指、无名指和小指，与第二连接孔52连接的手指本体1构成假肢手的拇指。
与第二连接孔52连接的手指本体1上的变形槽2开口方向和与第一连接孔51连接的手指本体1的变形槽2开口方向不同。具体的，与第二连接孔52连接的手指本体1构成假肢手的拇指，其手指弯曲段11的变形槽2开口方向平行于手掌部5的掌面，其手指外展段12的变形槽2开口方向垂直于手掌部5的掌面；与第一连接孔51连接的手指本体1构成假肢手的食指、中指、无名指和小指，其手指弯曲段11的变形槽2开口方向垂直于手掌部5的掌面，其手指外展段12的变形槽2开口方向平行于手掌部5的掌面。当然，鉴于人体的中指一般情况下不产生外展方向上的摆动，因此构成假肢手的中指的手指本体1可以不设置变形槽2中的第三凹槽23和第四凹槽24。
接线孔53用于形成穿线孔3内驱动绳的通路，接线孔53可以设置在第一连接孔51和第二连接孔52内也可以设置在第一连接孔51和第二连接孔52外，当其设置在第一连接孔51和第二连接孔52外时，可以将穿线孔3一端延伸至手指本体1的侧壁，使驱动绳一端能够由手指本体1的侧壁穿出并穿入接线孔53内。用于驱动手指本体1弯曲的驱动设备可设置在手掌部5内或与手掌部5连接的机械臂等设备内，驱动绳可通过接线孔53连接至手掌部5内的驱动设备。
在本发明一个实施例中，连接孔设置有多个。各手指本体1上的驱动绳能够通过不同的连接孔连接至不同的驱动设备上，能够实现各手指本体1的单独控制。通过不同的接线孔53引导不同的驱动绳还能避免各驱动绳相互影响。
本发明实施例提供的假肢手指结构以及线驱动连续结构假肢手，具有较高的顺从性，可以在抓握物体时根据物体的形状产生变化。并且手指本体1具备外展能力，能够调节手指本体1之间的夹角，使用时适应性更强。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种假肢手指结构，其特征在于，包括：手指本体，所述手指本体为弹性件，所述手指本体的轴向设置有穿线孔，所述穿线孔用于穿设驱动绳，所述手指本体的侧壁上设置有沿所述手指本体径向的多个变形槽，各所述变形槽沿所述手指本体的轴线方向分布，所述变形槽用于在所述穿线孔内的驱动绳牵引时使所述手指本体在所述变形槽位置产生弯曲变形。
2.根据权利要求1所述的假肢手指结构，其特征在于，所述手指本体包括首尾相接的手指弯曲段和手指外展段，所述手指弯曲段的变形槽开口方向垂直于所述手指弯曲段的变形槽开口方向。
3.根据权利要求2所述的假肢手指结构，其特征在于，所述手指弯曲段上的变形槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的开口方向相反，所述穿线孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔位于所述手指本体的轴线沿所述第一凹槽开口方向上的一侧，所述第二通孔位于所述手指本体轴线沿所述第二凹槽开口方向上的一侧。
4.根据权利要求3所述的假肢手指结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别在所述手指弯曲段上轴向分布有多个，所述第一凹槽和所述第二凹槽错位设置。
5.根据权利要求2所述的假肢手指结构，其特征在于，所述手指外展段的变形槽包括第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和所述第四凹槽的开口方向相反，所述穿线孔包括第三通孔和第四通孔，所述第三通孔位于所述手指本体的轴线沿第三凹槽开口方向上的一侧，所述第四通孔位于所述手指本体轴线沿第四凹槽开口方向上的一侧。
6.根据权利要求5所述的假肢手指结构，其特征在于，所述第三凹槽和所述第四凹槽分别在所述手指弯曲段上轴向分布有多个，所述第三凹槽和所述第四凹槽错位设置。
7.根据权利要求1所述的假肢手指结构，其特征在于，所述手指本体一端可拆卸连接有指尖端盖。
8.根据权利要求1所述的假肢手指结构，其特征在于，所述手指本体为尼龙材质件或镍钛合金材质件。
9.一种线驱动连续结构假肢手，其特征在于，包括手掌部和如权利要求1-8任一项所述的假肢手指结构，所述手掌部上设置有第一连接孔、第二连接孔和接线孔，所述第一连接孔设置有四个，四个所述第一连接孔的朝向相同，所述第二连接孔的轴线与所述第一连接孔的轴线交叉设置，所述第一连接孔和所述第二连接孔分别连接有一个所述手指本体，所述接线孔用于形成所述穿线孔内驱动绳的通路。
10.根据权利要求9所述的线驱动连续结构假肢手，其特征在于，所述接线孔设置有多个。
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