CN207575299U - 一种腕肘联动的假肢及外骨骼 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种腕肘联动的假肢及外骨骼，医学矫正或医学辅助器材领域。本实用新型通过上述设计得到的腕肘联动的假肢，通过模拟人手做仿真的设计，第一指节和第二指节通过转动连接，实现手指的灵活动作，肘关节设计成活动连接方式，方便使用者灵活运用假肢，实现方便灵活的操作；外骨骼使用腕肘联动的假肢，可以在一定程度上减去肢体的负荷和压力，并能腾出的肢体进行其他的操作，在一定程度上可以起到提到效率的作用。

Description

一种腕肘联动的假肢及外骨骼

技术领域

本实用新型涉及医学矫正或医学辅助器材领域，具体而言，涉及一种腕肘联动的假肢及外骨骼。

背景技术

随着经济的不断向前发展，社会的不断进步，人们逐渐开始对生活品质的要求也越来越高；人们的收入也越来越高，人们越来越注意关注残障人士，尤其是残疾人士，残疾人士通过一定的假肢辅助，是完全可以自理生活的，这样不会给社会添太多的麻烦，也对残疾人士的心理带来一定抚慰。

目前，我国现有超过400万人的上肢残疾患者，他们中的一部分佩戴了美容假肢，一小部分人佩戴了智能假肢，而大多数人没有佩戴任何假肢。美容假肢不提供任何的抓握功能，仅仅作为外观上的装饰。智能假肢购买使用成本高昂，并且重量大，穿戴不便。对于手指缺失，手掌残余的患者，目前仍没有合适的产品，因而需要提供一种结构简单，重量小，能够实现简单抓握功能的假手，满足他们最基本的日常需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种腕肘联动的假肢，通过简单的机械结构设计，使得假肢安装方便、结构简单、重量轻，操作容易，并且使用和维护的成本较低。

本实用新型还提供一种外骨骼，通过使用外骨骼，可以帮助人们在许多有毒有害等环境使用，减少对人体的影响。

本实用新型是这样实现的：

一种腕肘联动的假肢，包括：

手指部，手指部包括大拇指、食指、中指、无名指和小拇指，大拇指、食指、中指、无名指和小拇指均包括第一指节、第二指节和第三指节，第一指节与第二指节转动连接，第二指节与第三指节连接；

手掌部，手掌部包括第一端面、第二端面和大拇指连接面；食指、中指、无名指和小拇指设置于第一端面，大拇指设置于大拇指连接面；

关节部，关节部包括肘关节部和腕关节部，腕关节部与第二端面连接，肘关节部和腕关节部连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，大拇指、食指、中指、无名指和小拇指均包括指背面和指腹面，第一指节与第二指节通过转轴转动连接，第二指节与所述第三指节之间设置有楔形连接件，楔形连接件的宽度从指背面逐渐过渡到指腹面。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第二指节的内部靠近指背面和指腹面分别设置有第一接线柱和第二接线柱，第一接线柱设置有弹力绳，第二接线柱设置有刚性绳。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一指节包括连接端，连接端与第一端面转动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一端面设置有穿线孔，穿线孔供弹力绳与刚性绳通过。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，手掌部包括掌背面，掌背面设置有分线器，分线器与刚性绳配合。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，肘关节部设置有固定部，固定部与刚性绳连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，固定部设置有调节螺钉，调节螺钉与刚性绳固定连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，手掌部、肘关节部和腕关节部设置有固定孔，固定孔用于将手掌部、肘关节部和腕关节部固定于手臂。

一种外骨骼，外骨骼包括上述的腕肘联动的假肢。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的腕肘联动的假肢，通过模拟人手做仿真的设计，第一指节和第二指节通过转动连接，实现手指的灵活动作，腕关节和肘关节设计成活动连接方式，方便使用者灵活运用假肢，实现方便灵活的操作；外骨骼使用腕肘联动的假肢，可以在一定程度上减去肢体的负荷和压力，并能腾出的肢体进行其他的操作，在一定程度上可以起到提高效率的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的假肢的示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的手指的侧视示意图；

图3是图2中的III的放大图；

图4是本实用新型实施例1提供的手指的俯视示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的肘关节的示意图；

图6是本实用新型实施例2提供的假肢的示意图。

图标：100-假肢；200-假肢；110-手指部；111-大拇指；111a-指背面；111b-指腹面；112-食指；112a-第一通道；112b-第二通道；113-中指；114-无名指；115-小拇指；116-第一指节；116a-转轴；116b-连接端；117-第二指节；117a-第一接线柱；117b-第二接线柱；117c-弹力绳；117d-刚性绳；118-第三指节；119-楔形连接件；120-手掌部；121-第一端面；122-第二端面；123-大拇指连接面；123a-活动轴；124-穿线孔；125-掌背面；126-分线器；130-关节部；131-肘关节部；132-腕关节部；133-固定部；134-调节螺钉；135-固定孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1参照图1至图5所示

参见图1，本实用新型提供一种腕肘联动的假肢100，包括：手指部110、手掌部120和关节部130。

参见图1和图2，手指部110包括大拇指111、食指112、中指113、无名指114和小拇指115。大拇指111、食指112、中指113、无名指114和小拇指115是通过人体仿生学，模拟仿生制造而成，基本参考和模拟了人体手指的结构和功能。其中，大拇指111的结构与其余手指略有不同，且大拇指111比其余手指略粗壮一些。

大拇指111、食指112、中指113、无名指114和小拇指115均包括第一指节116、第二指节117和第三指节118；其中，第一指节116和第二指节117之间设置有转轴116a，第一指节116和第二指节117通过转轴116a转动。

大拇指111、食指112、中指113、无名指114和小拇指115均包括指背面111a和指腹面111b；指腹面111b主要与需要抓握的物品接触，需要提供一定的摩擦力，以便能轻易的抓取物品；所以指腹面111b设计上具有一定的粗糙度，用以增大指腹面111b与抓握的物体的摩擦力。这种粗糙度的设计，可以是在指腹面111b模拟仿生人体手指的指纹设计，也可以设计成网纹结构，还可以将指腹面111b设计成磨砂结构表面，以增大指腹面111b的粗糙度。

第二指节117与第三指节118之间设置有楔形连接件119，楔形连接件119的宽度从指背面111a逐渐过渡到指腹面111b。这样设计的仿真手指，使得第二指节117与第三指节118的轴心不重合，形成一定夹角，这样使得第二指节117与第三指节118的指腹面111b与抓握的物体之间产生的摩擦力就不在一条直线上；第二指节117与第三指节118的指腹面111b产生的摩擦力的合理大致向手心的方向，使抓握更为稳妥，更为省劲。

当然，第二指节117与第三指节118轴线的夹角可以通过不同的楔形连接件119进行调节；如果楔形连接件119在靠近指背面111a的一端宽度较宽，那么第二指节117与第三指节118轴线的夹角就变大，如果缩小楔形连接件119在靠近指背面111a的一端的宽度，那么第二指节117与第三指节118轴线的夹角就变小。可以根据实际情况和实际需要，自行选择楔形连接件119，形成一个较佳的使用体验。

参见图2、图3和图4，在大拇指111、食指112、中指113、无名指114和小拇指115的内部靠近指背面111a和指腹面111b的位置分别设置有第一通道112a和第二通道112b，且在第二指节117设置有第一接线柱117a和第二接线柱117b；第一接线柱117a设置在第一通道112a的端点，第二接线柱117b设置在第二通道112b的端点。

第一通道112a内安装有弹力绳117c，第二通道112b内安装有刚性绳117d；刚性绳117d可以选择强度较好的钢丝绳，当然也可以是其他满足日常使用需要的刚性绳117d。

弹力绳117c一端与第一接线柱117a连接，并通过第一通道112a穿出；同理，刚性绳117d的一端与第二接线柱117b连接，并通过第二通道112b穿出。给弹力绳117c和刚性绳117d分别设置容纳提到，可以避免弹力绳117c和刚性绳117d相互搅扰或者相互摩擦，从而避免影响假肢100的具体使用以及使用寿命。

参见图1，手掌部120包括第一端面121、第二端面122和大拇指连接面123；第一指节116包括连接端116b；食指112、中指113、无名指114和小拇指115的第一指节116的连接端116b与第一端面121连接；大拇指111和大拇指连接面123通过活动轴123a转动连接；通过活动轴123a，手指可以灵活动作。

弹力绳117c伸入第一指节116的另外一端与连接端116b固定连接，弹力绳117c的两端固定，并通过其弹性性能实现手指的活动；将弹力绳117c的伸入第一指节116的一端的固定位置设置在第一指节116内，既可以实现手指的屈伸，还能使结构简单。当然，弹力绳117c的伸入第一指节116的一端的固定位置，也还可以是其他得合适位置，以能够实现手指的屈伸为准。

在第一端面121上与食指112、中指113、无名指114和小拇指115对应的位置以及大拇指连接面123上与大拇指111对应的位置均设置有穿线孔124；穿线孔124从第一端面121延伸至手掌部120的掌背面125，并且从第一端面121平滑过渡到掌背面125，这样设置平滑过渡的穿线孔124可以避免刚性绳117d被划伤或者被磨损，减少磨损；且刚性绳117d可以自如的从穿线孔124通过；这样也可以相对的延长刚性绳117d的使用寿命，达到节约成本的目的。

在掌背面125上设置有一个分线器126，分线器126设置有通孔，通孔与刚性绳117d配合；刚性绳117d从穿线孔124出来后，通过分线器126上设置的通孔；分线器126既可以起到固定和限制刚性绳117d，另外可以防止刚性绳117d之间缠绕。

参见图5，关节部130为一个弧形壳体，将关节部130设计成能与人体手臂贴合的弧形壳体，且符合人体工程学的要求；这样便于将关节部130安装在残障人士的手臂上。

关节部130包括肘关节部131和腕关节部132，肘关节部131和腕关节部132之间设置有连接轴(图中未示出)，肘关节部131和腕关节部132通过连接轴(图中未示出)连接；并且肘关节部131和腕关节部132通过连接轴(图中未示出)实现自如的转动。

腕关节部132与第二端面122之间同样设置有连接轴(图中未示出)，腕关节部132与第二端面122也是通过连接轴(图中未示出)连接。

腕关节部132上也设置有分线器126，保证刚性绳117d的平行并且避免刚性绳117d在重力的作用下下垂，以及避免在弯曲假肢100的时候刚性绳117d与腕关节部132的摩擦。

在肘关节部131设置有固定部133，固定部133设置有刚性绳117d通过的孔，在固定部133上还设置有调节螺钉134；调节螺钉134用于固定连接刚性绳117d。并且使用者可以根据自身的情况，通过调节螺钉134可以调节刚性绳117d的绷紧程度，调节合适的松紧程度，能达到自如的使用程度。

手掌部120、肘关节部131和腕关节部132设置有固定孔135，通过固定孔135可以将假肢100固定在手臂上方便使用。当然固定可以使用诸如魔术贴等方式，方便拆卸即可。

在使用的时候，患者首先通过固定孔135将假肢100固定在手臂上；当需要抓握物体时，弯曲手臂，带动肘关节部131和腕关节部132的转动，或者弯曲手腕，带动腕关节部132和手掌部120的转动，同时由于刚性绳117d的存在，就会自动牵引第二指节117与第三指节118向手心方向转动，同时弹力绳117c会被拉伸；这个时候刚性绳117d产生的牵引拉力明显大于弹力绳117c回复弹力；并且指腹面111b设计上具有一定的粗糙度，通过摩擦力能更方便的抓取物体。

抓握物体完成后，伸直手臂，或者伸直手腕，刚性绳117d就会恢复原状，牵引拉力消失，而弹力绳117c的回复弹力依然存在，故第一指节116和第二指节117通过弹力绳117c的回复弹力，并围绕转轴116a转动，并恢复原状。

本实施例还提供一种外骨骼，该外骨骼包括上述的假肢100。

实施例2参照图6所示

本实用新型实施例所提供的假肢200，其实现原理及产生的技术效果和实施例1基本相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

通过上述设计得到的假肢100，已基本能满足日常生活的使用，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该假肢100进行了进一步的改良。

参见图6，肘关节部131和腕关节部132不直接连接，仅仅通过刚性绳117d连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种腕肘联动的假肢，其特征在于，包括：

手指部，所述手指部包括大拇指、食指、中指、无名指和小拇指，所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指均包括第一指节、第二指节和第三指节，所述第一指节与所述第二指节转动连接，所述第二指节与所述第三指节连接；

手掌部，所述手掌部包括第一端面、第二端面和大拇指连接面；所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指设置于所述第一端面，所述大拇指设置于所述大拇指连接面；

关节部，所述关节部包括肘关节部和腕关节部，所述腕关节部与所述第二端面连接，所述肘关节部和所述腕关节部连接。

2.根据权利要求1所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指均包括指背面和指腹面，所述第一指节与所述第二指节通过转轴转动连接，所述第二指节与所述第三指节之间设置有楔形连接件，所述楔形连接件的宽度从所述指背面逐渐过渡到所述指腹面。

3.根据权利要求2所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述第二指节的内部靠近所述指背面和所述指腹面分别设置有第一接线柱和第二接线柱，所述第一接线柱设置有弹力绳，所述第二接线柱设置有刚性绳。

4.根据权利要求1所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述第一指节包括连接端，所述连接端与所述第一端面转动连接。

5.根据权利要求3所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述第一端面设置有穿线孔，所述穿线孔供所述弹力绳与所述刚性绳通过。

6.根据权利要求3所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述手掌部包括掌背面，所述掌背面设置有分线器，所述分线器与所述刚性绳配合。

7.根据权利要求3所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述肘关节部设置有固定部，所述固定部与所述刚性绳连接。

8.根据权利要求7所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述固定部设置有调节螺钉，所述调节螺钉与所述刚性绳固定连接。

9.根据权利要求1所述的腕肘联动的假肢，其特征在于，所述手掌部、所述肘关节部和所述腕关节部设置有固定孔，所述固定孔用于将所述手掌部、所述肘关节部和所述腕关节部固定于手臂。

10.一种外骨骼，其特征在于，所述外骨骼包括如权利要求1-9任一项所述的腕肘联动的假肢。