CN209332389U - 一种多自由度的上肢假肢 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种多自由度的上肢假肢，包括食指，食指包括食指螺杆，食指螺杆前、后部分别旋合螺纹旋向相反的食指前、后螺母，食指后螺母通过食指掌指连杆一与食指安装板的L形向右的一边连接，食指安装板的L形拐角处与食指掌指节铰接，食指前螺母通过食指近端连杆一与食指近端指节L形向右的一边连接，食指掌指节前端固定的食指近端指节轴上固定食指偏心轮，食指近端指节轴与食指近端指节L形拐角处转动连接，食指偏心轮上固定食指拉线一端，食指拉线另一端固定食指远端指节L形拐角处，食指近端指节L形的另一边与食指远端指节L形向右的一边铰接，拇指与食指的区别在于少一级远端指节及其拉线牵引部分，实现五指多自由度仿生设计。

Description

一种多自由度的上肢假肢

技术领域

本实用新型涉及一种上肢假肢，尤其涉及可用于残疾人的多自由度的上肢假肢。

背景技术

交通事故、工伤等事故给一些人的身体造成部分肢体残缺，目前的假肢上肢技术得到了快速发展，从目前来看，我国假肢上肢水平与国际水平还有一定差距，主要集中在自由度不多，有的假肢手只有两个自由度，达不到日常生活使用要求，而自由度较多的上肢假肢，主要依赖进口。

本申请的上肢假肢采用四个手指和拇指同步控制，能够满足使用人员的生活需要；四指中的每根手指采用单一电机驱动螺杆转动，螺杆靠近端部的两侧设置的螺纹旋向相反，实现掌指节和近端指节的同向转动；四指中的远端指节通过拉线缠绕到偏心轮上，实现远端指节弯曲，远端指节设置有复位弹簧，实现远端指节的自主复位；四指和拇指指节上均设置有弹性垫，手掌上也设置有手掌垫，实现抓握物体时对物体有一定的保护作用。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种四指的每个手指采用单电机驱动，实现三个指节同步运动，拇指采用单电机驱动，实现两个指节同步运动，以及腕关节采用单电机驱动，实现腕部摆动的多自由度的上肢假肢。

本实用新型的目的是这样实现的：一种多自由度的上肢假肢，包括假肢手、腕关节7、小臂8，所述的腕关节7两端分别与假肢手、小臂连接，并且实现假肢手、小臂之间的摆动，所述的假肢手包括食指1、中指2、无名指3、小指4、拇指5、手掌6，所述的食指1、中指2、无名指3、小指4、拇指5设置在手掌6上，所述的食指1、中指2、无名指3、小指4具有相同的结构，所述的食指1包括：食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103、食指螺杆132，食指掌指节101上设置有食指螺杆132的转动支撑，食指螺杆132与食指掌指节101沿着前后方向平行设置，食指螺杆132的前部、后部分别旋合食指前螺母129、食指后螺母131，食指后螺母131上侧固定的食指柱销二110转动连接食指掌指连杆一109的前端，食指安装板107呈L形，食指安装板107的L形拐角处通过食指掌指轴118与食指掌指节101的后端铰接，食指安装板107的L形的一边为中空的结构，并向右侧伸出，食指安装板107的L形的一边上端通过食指柱销一108与食指掌指连杆一109的后端铰接；

所述的食指螺杆132前部的螺纹与后部的螺纹旋向相反，食指掌指节101上设置有食指后螺母131、食指前螺母129沿着食指掌指节101前后滑动的机构，所述的食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103均呈上下对称结构；

所述的食指前螺母129上侧固定的食指柱销十140转动连接食指近端连杆一113的后端，所述的食指近端指节102呈L形，食指近端指节102的L形一边位于食指掌指节101的右侧，食指近端指节102呈中空的结构，其前部采用连接梁1021连接，食指近端指节102的L形一边的端部的上端通过食指柱销三116与食指近端连杆一113的前端铰接，食指近端指节102的L形拐角处转动安装在食指近端指节轴124的上、下部，食指近端指节轴124的上、下端固定在食指掌指节101的前端，食指近端指节轴124的中部固定食指偏心轮128，食指偏心轮128的后部固定食指拉线126的一端，食指拉线126的另一端固定在食指拉线轴136上，所述的食指近端指节102的L形的另一边端部向右侧弯曲，所述的食指远端指节103呈L形，食指远端指节103的L形一边向右侧伸出，食指远端指节103的L形一边的端部上侧通过食指柱销九138与食指近端指节102的L形的另一边端部上侧铰接，食指远端指节103的L形一边上侧与食指近端指节102的L形的另一边上侧之间设置有食指扭力弹簧二137，所述的食指拉线轴136两端转动连接在食指远端指节103的L形拐角处；

所述的食指安装板107固定在手掌6上，所述的食指螺杆132的前端设置有转动驱动机构。

所述的食指1、中指2、无名指3、小指4沿前后方向水平设置，所述的食指安装板107的L形的一边下端通过食指柱销七133与食指掌指连杆二119的后端铰接，食指柱销四120的上端固定在食指后螺母131的下侧，食指柱销四120的下端与食指掌指连杆二119的前端转动连接，所述的食指柱销一108与食指柱销七133同轴，食指柱销四120与食指柱销二110同轴，所述的食指掌指连杆二119与食指掌指连杆一109关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称；

所述的食指前螺母129固定食指柱销五121的上端，食指柱销五121的下端转动连接食指近端连杆二122的后端，食指近端指节102的L形一边的端部的下端通过食指柱销六123与食指近端连杆二122的前端铰接，所述的食指柱销五121与食指柱销十140同轴，食指柱销六123与食指柱销三116同轴，所述的食指近端连杆二122与食指近端连杆一113关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称；

所述的食指远端指节103的L形一边的端部下侧通过食指柱销八134与食指近端指节102的L形的另一边端部下侧铰接，食指远端指节103的L形一边下侧与食指近端指节102的L形的另一边下侧之间设置有食指扭力弹簧一135，食指扭力弹簧一135活套在食指柱销八134上，用以实现食指远端指节103弯曲、前端后左摆动后的复位，所述的食指柱销八134与食指柱销九138同轴，所述的食指扭力弹簧一135与食指扭力弹簧二137关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称，用以提高上述食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103间连接的稳定性。

所述的食指螺杆132的前端设置有转动驱动机构的结构为：所述的食指电机减速机111固定在食指电机架112上，电机减速机111的输出轴固定带轮一115，带轮一115通过同步带114与带轮二139形成带传动，带轮二139固定在食指螺杆132的前端，所述的食指电机架112固定在食指掌指节101上，食指电机架112设置有避让螺杆轴承轴承座130空腔1121。

所述的食指掌指节101上设置有食指后螺母131、食指前螺母129沿着食指掌指节101前后滑动的机构的结构为：食指后螺母131、食指前螺母129分别设置有向左侧伸出后滑动板、前滑动板，食指掌指节101上设置有沿前后方向水平设置的前螺母滑槽1101、后螺母滑槽1102，后滑动板、前滑动板分别在前螺母滑槽1101、后螺母滑槽1102内沿着前后方向滑动，

所述的食指偏心轮128呈扇形，食指偏心轮128呈扇形的中心角为150-180度，食指偏心轮128外缘为椭圆形，其长轴方向沿着前后方向设置；

食指拉线126绕过食指偏心轮128上方，绕过食指导向轮127的下方，所述的食指导向轮127转动安装在食指导向轮轴125中部，食指导向轮轴125的上、下端固定在食指近端指节102上。

所述的拇指5沿着上下方向设置，所述的拇指5包括：拇指掌指节501、拇指近端指节502、拇指安装板503、拇指螺杆524，所述的拇指掌指节501、拇指近端指节502呈前后对称结构，所述的拇指安装板503呈L形，拇指安装板503的L形拐角处通过拇指近端指节轴514与拇指掌指节501的后端铰接，拇指安装板503的L形的一边为中空的结构，并且位于拇指掌指节501的右侧，拇指安装板503的L形的一边上端通过拇指柱销一504与拇指掌指连杆一505的下端铰接，拇指掌指连杆一505的上端与拇指柱销二506的前端转动连接，拇指柱销二506的后端固定在拇指下螺母527的后侧，拇指下螺母527与拇指螺杆524的下部形成螺旋传动，拇指螺杆524的中部转动安装在拇指螺杆轴承轴承座528内，拇指螺杆轴承轴承座528固定在拇指掌指节501的右侧面中部，拇指螺杆524与拇指掌指节501沿着上下方向平行设置，拇指螺杆524的上部与拇指上螺母523组成螺旋副传动，拇指螺杆524上部的螺纹与下部的螺纹旋向相反，拇指下螺母527、拇指上螺母523分别设置有向左侧伸出拇指下滑动板、拇指上滑动板，拇指掌指节501上设置有沿上下方向设置的拇指上螺母滑槽5011、拇指下螺母滑槽5012，拇指下滑动板、拇指上滑动板分别在拇指拇指下螺母滑槽5012、拇指上螺母滑槽5011；

所述的拇指上螺母523的后侧固定拇指柱销三509的前端，拇指柱销三509的后端转动连接拇指近端连杆一510的后端；

所述的拇指近端指节502呈L形，拇指近端指节502的L形一边位于拇指掌指节501的右侧，拇指近端指节502呈中空的结构，其前端采用拇指连接梁连接，拇指近端指节502的L形一边的端部的后端通过拇指柱销四513与拇指近端连杆一510的上端铰接，拇指近端指节502的L形拐角处转动安装在拇指近端指节轴514的前、后部，拇指近端指节轴514的前、后端固定拇指掌指节501的上端；

所述的拇指电机减速机507固定在拇指电机架508上，拇指电机减速机507的输出轴固定拇指带轮一512，拇指带轮一512通过拇指同步带511与拇指带轮二522形成带传动，拇指带轮二522固定在拇指螺杆524的上端，所述的拇指电机架508固定在拇指掌指节501上，拇指电机架508设置有避让拇指螺杆轴承轴承座528的空腔；

所述的拇指安装板503的L形的一边前端通过拇指柱销五516与拇指掌指连杆二517的下端铰接，拇指柱销六518的后端固定在拇指下螺母527上，拇指柱销六518的前端与拇指掌指连杆二517的上端转动连接，所述的拇指柱销五516与拇指柱销一504同轴，拇指柱销六518与拇指柱销二506同轴，所述的拇指掌指连杆二517与拇指掌指连杆一505关于拇指掌指节501的前后方向的对称面呈前后对称；

所述的拇指上螺母523固定拇指柱销七519的后端，拇指柱销七519的前端转动连接拇指近端连杆二520的下端，拇指近端指节502的L形一边的端部的前端通过拇指柱销八529与拇指近端连杆二520的上端铰接，所述的拇指柱销七519与拇指柱销三509同轴，拇指柱销八529与拇指柱销四513同轴，所述的拇指近端连杆二520与拇指近端连杆一510关于拇指掌指节501的前后方向的对称面呈前后对称；所述的拇指安装板503固定在手掌6上。

所述的手掌6包括：手掌架609、手掌垫，所述的手掌架609的前端从上至下依次设置有食指安装台601、中指安装台602、无名指安装台603、小指安装台604，食指安装台601固定食指安装板107，中指安装台602固定中指安装板，无名指安装台603固定无名指安装板，小指安装台604固定小指安装板；所述的手掌架609后端设置两个向后伸出的腕关节安装板606，腕关节安装板606上设置有腕关节轴孔607。

所述的腕关节7包括：腕关节轴701、腕齿轮一702、腕齿轮二703、腕部连接轴支撑704、腕部电机架705、腕部电机减速机706、腕部连接轴707，所述的腕关节轴701的上、下端分别固定小臂上支架801、小臂下支架802，腕关节安装板606转动安装腕关节轴701的上、下部，腕齿轮二703固定在腕关节轴701上，腕齿轮二703与腕齿轮一702啮合，腕齿轮一702、腕齿轮二703为齿数相等的锥齿轮，腕齿轮一702固定在腕部连接轴707的前端，腕部连接轴707的中部转动安装在腕部连接轴支撑704的内孔中，腕部连接轴支撑704固定在小臂上支架801、小臂下支架802上，腕部电机减速机706的输出轴固定在腕部连接轴707的后端内孔中，腕部电机减速机706固定在小臂上支架801、小臂下支架802上。

所述的小臂8包括小臂上支架801、小臂下支架802、小臂右护板803、小臂左护板804，小臂上支架801、小臂下支架802的左侧固定小臂左护板804、右侧固定小臂右护板803。

所述的食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103的左侧面分别固定食指掌指节垫106、食指近指节垫105、食指远指节垫104，食指远指节垫104、食指近指节垫105、食指掌指节垫106具有弹性；

所述的拇指掌指节501、拇指近端指节502的左侧面分别固定拇指掌指节垫、拇指近端指节垫，拇指掌指节垫、拇指近端指节垫具有弹性；

所述的手掌架609的右侧固定有手掌垫608，手掌垫608具有弹性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

采用四个手指和拇指同步控制，能够满足使用人员的生活需要；

四指中的每根手指采用单一电机驱动螺杆转动，螺杆靠近端部的两侧设置的螺纹旋向相反，实现掌指节和近端指节的同向转动；

四指中的远端指节通过拉线缠绕到偏心轮上，实现远端指节弯曲，远端指节设置有复位弹簧，实现远端指节的自主复位；

四指和拇指指节上均设置有弹性垫，手掌上也设置有手掌垫，实现抓握物体时对物体有一定的保护作用。

附图说明

图1是多自由度的上肢假肢的总体结构图一。

图2是假肢的手部的总体结构图。

图3是假肢的手指的总体结构图。

图4是假肢手食指后半部传动结构图。

图5是去掉电机减速机的假肢手食指后半部传动结构图。

图6是食指掌指节弯曲驱动结构示意图。

图7是食指近端指节弯曲驱动结构示意图。

图8是食指远端指节弯曲驱动结构示意图一。

图9是食指远端指节弯曲驱动结构示意图二。

图10是拇指总体结构图。

图11是拇指去掉电机减速机后的总体结构图。

图12是拇指安装有指节垫的总体结构图。

图13是手掌架的结构示意图。

图14是手部与腕关节连接的结构示意图。

图15是小臂上安装腕部驱动电机减速机的结构示意图。

图16是多自由度的上肢假肢的总体结构图二。

图17是食指电机架结构示意图。

附图标记:附图标记:1-食指、2-中指、3-无名指、4-小指、5-拇指、6-手掌、7-腕关节、8-小臂、101-食指掌指节、102-食指近端指节、103-食指远端指节、104-食指远指节垫、105-食指近指节垫、106-食指掌指节垫、107-食指安装板、108-食指柱销一、109-食指掌指连杆一、110-食指柱销二、111-食指电机减速机、112-食指电机架、1121-食指机架空腔、113-食指近端连杆一、114-同步带、115-带轮一、116-食指柱销三、118-食指掌指轴、119-食指掌指连杆二、120-食指柱销四、121-食指柱销五、122-食指近端连杆二、123-食指柱销六、124-食指近端指节轴、125-食指导向轮轴、126-食指拉线、127-食指导向轮、128-食指偏心轮、129-食指前螺母、130-螺杆轴承轴承座、131-食指后螺母、132-食指螺杆、133-食指柱销七、134-食指柱销八、135-食指扭力弹簧一、136-食指拉线轴、137-食指扭力弹簧二、138-食指柱销九、139-带轮二、140-食指柱销十、1101-前螺母滑槽、1102-后螺母滑槽、501-拇指掌指节、502-拇指近端指节、503-拇指安装板、504-拇指柱销一、505-拇指掌指连杆一、506-拇指柱销二、507-拇指电机减速机、508-拇指电机架、509-拇指柱销三、510-拇指近端连杆一、511-拇指同步带、512-拇指带轮一、513-拇指柱销四、514-拇指近端指节轴、515-拇指掌指节轴、516-拇指柱销五、517-拇指掌指连杆二、518-拇指柱销六、519-拇指柱销七、520-拇指近端连杆二、522-拇指带轮二、523-拇指上螺母、524-拇指螺杆、525-拇指近指节垫、526-拇指掌指节垫、527-拇指下螺母、528-拇指螺杆轴承轴承座、529-拇指柱销八、5011-拇指上螺母滑槽、5012-拇指下螺母滑槽、601-食指安装台、602-中指安装台、603-无名指安装台、604-小指安装台、605-拇指安装台、606-腕关节安装板、607-腕关节轴孔、608-手掌垫、609-手掌架、701-腕关节轴、702-腕齿轮一、703-腕齿轮二、704-腕部连接轴支撑、705-腕部电机架、706-腕部电机减速机、707-腕部连接轴、801-小臂上支架、802-小臂下支架、803-小臂又护板、804-小臂左护板。

具体实施方式

结合图1～17，本实用新型的一种多自由度的上肢假肢，包括假肢手、腕关节7、小臂8，所述的腕关节7两端分别与假肢手、小臂连接，并且实现假肢手、小臂之间的摆动，所述的假肢手包括食指1、中指2、无名指3、小指4、拇指5、手掌6，所述的食指1、中指2、无名指3、小指4、拇指5设置在手掌6上，并且食指1、中指2、无名指3、小指4、拇指5与手掌6的连接处能够沿着手掌6摆动，本申请以食指1远离手掌方向、小臂远离腕关节的方向分别定义为前、后方向，以食指1、小指4的所处在的方向分别定义为上、下方向，以食指1能够弯曲的朝向定义为左侧，以食指1能够展开的朝向定义为右侧，以便描述本申请。

食指1、中指2、无名指3、小指4具有相同的结构，本申请以食指1的结构描述来代替并表明中指2、无名指3、小指4的结构，所述的食指1包括：食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103、食指远指节垫104、食指近指节垫105、食指掌指节垫106、食指安装板107、食指柱销一108、食指掌指连杆一109、食指柱销二110、食指电机减速机111、食指电机架112、食指近端连杆一113、同步带114、带轮一115、食指柱销三116、食指掌指轴118、食指掌指连杆二119、食指柱销四120、食指柱销五121、食指近端连杆二122、食指柱销六123、食指近端指节轴124、食指导向轮轴125、食指拉线126、食指导向轮127、食指偏心轮128、食指前螺母129、螺杆轴承轴承座130、食指后螺母131、食指螺杆132、食指柱销七133、食指柱销八134、食指扭力弹簧一135、食指拉线轴136、食指扭力弹簧二137、食指柱销九138、带轮二139、食指柱销十140，所述的食指安装板107呈L形，食指安装板107的L形拐角处通过食指掌指轴118与食指掌指节101的后端铰接，食指安装板107的L形的一边为中空的结构，食指安装板107的L形的一边上端通过食指柱销一108与食指掌指连杆一109的后端铰接，食指掌指连杆一109的前端与食指柱销二110的上端转动连接，食指柱销二110的下端固定在食指后螺母131的上侧，所述的食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103均呈上下对称结构，食指后螺母131与食指螺杆132的后部形成螺旋传动，食指螺杆132的中部转动安装在螺杆轴承轴承座130内，螺杆轴承轴承座130固定在食指掌指节101的右侧面中部，食指螺杆132与食指掌指节101沿着前后方向平行设置，食指螺杆132的前部与食指前螺母129组成螺旋副传动，食指螺杆132前部的螺纹与后部的螺纹旋向相反，食指后螺母131、食指前螺母129分别设置有向左侧伸出后滑动板、前滑动板，食指掌指节101上设置有沿前后方向水平设置的前螺母滑槽1101、后螺母滑槽1102，后滑动板、前滑动板分别在前螺母滑槽1101、后螺母滑槽1102内沿着前后方向滑动。

所述的食指前螺母129固定食指柱销十140的下端，食指柱销十140的上端转动连接食指近端连杆一113的后端，所述的食指近端指节102呈L形，食指近端指节102的L形一边位于食指掌指节101的右侧，食指近端指节102呈中空的结构，其前部采用连接梁1021连接，食指近端指节102的L形一边的端部的上端通过食指柱销三116与食指近端连杆一113的前端铰接，食指近端指节102的L形拐角处转动安装在食指近端指节轴124的上、下部，食指近端指节轴124的上、下端固定在食指掌指节101的前端，食指近端指节轴124的中部固定食指偏心轮128，食指偏心轮128呈扇形，食指偏心轮128呈扇形的中心角为150-180度，食指偏心轮128外缘为椭圆形，其长轴方向沿着前后方向设置，食指偏心轮128的后部固定食指拉线126的一端，食指拉线126绕过食指偏心轮128上方，绕过食指导向轮127的下方，其另一端固定在食指拉线轴136上，所述的食指导向轮127转动安装在食指导向轮轴125中部，食指导向轮轴125的上、下端固定在食指近端指节102上，食指拉线轴136的两端转动连接在食指远端指节103的拐角处。

所述的食指近端指节102的L形的另一边端部向右侧弯曲，所述的食指远端指节103呈L形，食指远端指节103的L形一边向右侧伸出，食指远端指节103的L形一边的端部上侧通过食指柱销九138与食指近端指节102的L形的另一边端部上侧铰接，食指远端指节103的L形一边上侧与食指近端指节102的L形的另一边上侧之间设置有食指扭力弹簧二137，食指扭力弹簧二137活套在食指柱销九138上，用以实现食指远端指节103弯曲、前端后左摆动后的复位。

所述的食指电机减速机111固定在食指电机架112上，电机减速机111的输出轴固定带轮一115，带轮一115通过同步带114与带轮二139形成带传动，带轮二139固定在食指螺杆132的前端，所述的食指电机架112固定在食指掌指节101上，食指电机架112设置有避让螺杆轴承轴承座130空腔1121。

为了提高食指后螺母131驱动食指安装板107、食指前螺母129驱动食指近端指节102相对于食指掌指节101转动的稳定性，食指安装板107的L形的一边下端通过食指柱销七133与食指掌指连杆二119的后端铰接，食指柱销四120的上端固定在食指后螺母131的下侧，食指柱销四120的下端与食指掌指连杆二119的前端转动连接，所述的食指柱销一108与食指柱销七133同轴，食指柱销四120与食指柱销二110同轴，所述的食指掌指连杆二119与食指掌指连杆一109关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称。

所述的食指前螺母129固定食指柱销五121的上端，食指柱销五121的下端转动连接食指近端连杆二122的后端，食指近端指节102的L形一边的端部的下端通过食指柱销六123与食指近端连杆二122的前端铰接，所述的食指柱销五121与食指柱销十140同轴，食指柱销六123与食指柱销三116同轴，所述的食指近端连杆二122与食指近端连杆一113关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称。

所述的食指远端指节103的L形一边的端部下侧通过食指柱销八134与食指近端指节102的L形的另一边端部下侧铰接，食指远端指节103的L形一边下侧与食指近端指节102的L形的另一边下侧之间设置有食指扭力弹簧一135，食指扭力弹簧一135活套在食指柱销八134上，用以实现食指远端指节103弯曲、前端后左摆动后的复位，所述的食指柱销八134与食指柱销九138同轴，所述的食指扭力弹簧一135与食指扭力弹簧二137关于食指掌指节101的上下方向的对称面呈上下对称。

所述的食指安装板107固定在手掌6上。

所述的食指掌指节101、食指近端指节102、食指远端指节103的左侧面分别固定食指掌指节垫106、食指近指节垫105、食指远指节垫104，食指远指节垫104、食指近指节垫105、食指掌指节垫106具有弹性。

所述的拇指5的结构与食指1的结构基本相同，区别在于：拇指5比食指6缺少食指远端指节103及食指柱销八134、食指扭力弹簧一135、食指拉线轴136、食指扭力弹簧二137、食指柱销九138、食指导向轮轴125、食指拉线126、食指导向轮127、食指偏心轮128。

所述的食指1、中指2、无名指3、小指4沿前后方向水平设置。

所述的拇指5沿着上下方向设置。

所述的拇指5包括：所述的拇指5包括：拇指掌指节501、拇指近端指节502、拇指安装板503、拇指柱销一504、拇指掌指连杆一505、拇指柱销二506、拇指电机减速机507、拇指电机架508、拇指柱销三509、拇指近端连杆一510、拇指同步带511、拇指带轮一512、拇指柱销四513、拇指近端指节轴514、拇指掌指节轴515、拇指柱销五516、拇指掌指连杆二517、拇指柱销六518、拇指柱销七519、拇指近端连杆二520、拇指带轮二522、拇指上螺母523、拇指螺杆524、拇指近指节垫525、拇指掌指节垫526、拇指下螺母527、拇指螺杆轴承轴承座528、拇指柱销八529。

所述的拇指掌指节501、拇指近端指节502呈前后对称结构，所述的拇指安装板503呈L形，拇指安装板503的L形拐角处通过拇指近端指节轴514与拇指掌指节501的后端铰接，拇指安装板503的L形的一边为中空的结构，并且位于拇指掌指节501的右侧，拇指安装板503的L形的一边上端通过拇指柱销一504与拇指掌指连杆一505的下端铰接，拇指掌指连杆一505的上端与拇指柱销二506的前端转动连接，拇指柱销二506的后端固定在拇指下螺母527的后侧，拇指下螺母527与拇指螺杆524的下部形成螺旋传动，拇指螺杆524的中部转动安装在拇指螺杆轴承轴承座528内，拇指螺杆轴承轴承座528固定在拇指掌指节501的右侧面中部，拇指螺杆524与拇指掌指节501沿着上下方向平行设置，拇指螺杆524的上部与拇指上螺母523组成螺旋副传动，拇指螺杆524上部的螺纹与下部的螺纹旋向相反，拇指下螺母527、拇指上螺母523分别设置有向左侧伸出拇指下滑动板、拇指上滑动板，拇指掌指节501上设置有沿上下方向设置的拇指上螺母滑槽5011、拇指下螺母滑槽5012，拇指下滑动板、拇指上滑动板分别在拇指拇指下螺母滑槽5012、拇指上螺母滑槽5011。

所述的拇指上螺母523的后侧固定拇指柱销三509的前端，拇指柱销三509的后端转动连接拇指近端连杆一510的后端，

所述的拇指近端指节502呈L形，拇指近端指节502的L形一边位于拇指掌指节501的右侧，拇指近端指节502呈中空的结构，其前端采用拇指连接梁连接，拇指近端指节502的L形一边的端部的后端通过拇指柱销四513与拇指近端连杆一510的上端铰接，拇指近端指节502的L形拐角处转动安装在拇指近端指节轴514的前、后部，拇指近端指节轴514的前、后端固定拇指掌指节501的上端。

所述的拇指电机减速机507固定在拇指电机架508上，拇指电机减速机507的输出轴固定拇指带轮一512，拇指带轮一512通过拇指同步带511与拇指带轮二522形成带传动，拇指带轮二522固定在拇指螺杆524的上端，所述的拇指电机架508固定在拇指掌指节501上，拇指电机架508设置有避让拇指螺杆轴承轴承座528的空腔。

为了提高拇指下螺母527驱动拇指安装板503、拇指上螺母523驱动拇指近端指节502相对于拇指掌指节501转动的稳定性，所述的拇指安装板503的L形的一边前端通过拇指柱销五516与拇指掌指连杆二517的下端铰接，拇指柱销六518的后端固定在拇指下螺母527上，拇指柱销六518的前端与拇指掌指连杆二517的上端转动连接，所述的拇指柱销五516与拇指柱销一504同轴，拇指柱销六518与拇指柱销二506同轴，所述的拇指掌指连杆二517与拇指掌指连杆一505关于拇指掌指节501的前后方向的对称面呈前后对称。

所述的拇指上螺母523固定拇指柱销七519的后端，拇指柱销七519的前端转动连接拇指近端连杆二520的下端，拇指近端指节502的L形一边的端部的前端通过拇指柱销八529与拇指近端连杆二520的上端铰接，所述的拇指柱销七519与拇指柱销三509同轴，拇指柱销八529与拇指柱销四513同轴，所述的拇指近端连杆二520与拇指近端连杆一510关于拇指掌指节501的前后方向的对称面呈前后对称。

所述的拇指安装板503固定在手掌6上。

所述的拇指掌指节501、拇指近端指节502的左侧面分别固定拇指掌指节垫、拇指近端指节垫，拇指掌指节垫、拇指近端指节垫具有弹性。

所述的手掌6包括：手掌架609、手掌垫，

所述的手掌架609的前端从上至下依次设置有食指安装台601、中指安装台602、无名指安装台603、小指安装台604，食指安装台601固定食指安装板107，中指安装台602固定中指安装板，无名指安装台603固定无名指安装板，小指安装台604固定小指安装板。

所述的手掌架609后端设置两个向后伸出的腕关节安装板606，腕关节安装板606上设置有腕关节轴孔607。

所述的手掌架609的右侧固定有手掌垫608，手掌垫608具有弹性。

所述的腕关节7包括：腕关节轴701、腕齿轮一702、腕齿轮二703、腕部连接轴支撑704、腕部电机架705、腕部电机减速机706、腕部连接轴707，所述的腕关节轴701的上、下端分别固定小臂上支架801、小臂下支架802，腕关节安装板606转动安装腕关节轴701的上、下部，腕齿轮二703固定在腕关节轴701上，腕齿轮二703与腕齿轮一702啮合，腕齿轮一702、腕齿轮二703为齿数相等的锥齿轮，腕齿轮一702固定在腕部连接轴707的前端，腕部连接轴707的中部转动安装在腕部连接轴支撑704的内孔中，腕部连接轴支撑704固定在小臂上支架801、小臂下支架802上，腕部电机减速机706的输出轴固定在腕部连接轴707的后端内孔中，腕部电机减速机706固定在小臂上支架801、小臂下支架802上。

所述的小臂8包括小臂上支架801、小臂下支架802、小臂右护板803、小臂左护板804，小臂上支架801、小臂下支架802的左侧固定小臂左护板804、右侧固定小臂右护板803。

本申请中上述的电机与控制系统连接，本领域的技术人员能够实现对上述各电机的控制驱动，能够实现四指（食指、中指、无名指、小指）的屈伸控制，以及拇指屈伸、腕关节摆动的控制。

当控制系统控制食指弯曲时，控制食指电机减速机111中的电机通电，驱动带轮一115转动，通过同步带114带动食指螺杆132转动，食指螺杆132与固定在食指掌指节101上的螺杆轴承轴承座130转动连接，食指螺杆132转动时，食指后螺母131与食指掌指节101滑动连接，食指后螺母131向后移动，通过食指掌指连杆一109、食指掌指连杆二119的向后移动，食指安装板107固定在手掌，食指掌指节101绕着食指掌指轴118向掌心侧摆动，由于食指螺杆132的前部、后部的螺纹旋向相反，食指螺杆132转动的同时，食指前螺母129向前移动，食指近端连杆一113、食指近端连杆二122向前移动，推动食指近端指节102绕着食指近端指节轴124向掌心侧摆动，食指近端指节102摆动时，食指近端指节轴124固定在食指掌指节101上，食指偏心轮128固定在食指近端指节轴124上，且食指偏心轮128呈椭圆形状，且长轴沿着前后方向设置，食指拉线126缠到食指偏心轮128上，且有食指导向轮127的导向作用，食指拉线126牵引食指拉线轴136，食指远端指节103绕着食指柱销八134、食指柱销九138转动，实现食指远端指节103向掌心侧弯曲，从而实现四指的弯曲运动，当控制食指电机减速机111方向旋转，食指掌指节101、食指近端指节102张开，同时食指拉线126放松，食指远端指节103在食指扭力弹簧一135、食指扭力弹簧二137的复位作用下张开，实现食指的伸展。

当控制系统控制拇指弯曲时，控制拇指电机减速机507中的电机通电，拇指带轮一512转动，拇指同步带511带动拇指带轮二522转动，拇指螺杆524转动，拇指下螺母527下移，拇指上螺母523上移，拇指掌指节501绕着拇指掌指节轴515转动，拇指近端指节502绕着拇指近端指节轴514转动，实现拇指两个指节的弯曲，控制拇指电机减速机507反向旋转，拇指5伸展。

当控制系统控制腕关节弯曲时，控制腕部电机减速机706中的电机通电，腕部电机减速机706带动腕部连接轴707转动，腕齿轮一702转动，腕齿轮一702带动腕齿轮二703转动，腕齿轮二703固定在腕关节轴701上，腕关节轴701的上、下端分别固定小臂上支架801、小臂下支架802，实现小臂8与手掌间的摆动。

Claims (10)

1.一种多自由度的上肢假肢，包括假肢手、腕关节(7)、小臂(8)，所述的腕关节(7)两端分别与假肢手、小臂连接，并且实现假肢手、小臂之间的摆动，所述的假肢手包括食指(1)、中指(2)、无名指(3)、小指(4)、拇指(5)、手掌(6)，所述的食指(1)、中指(2)、无名指(3)、小指(4)、拇指(5)设置在手掌(6)上，所述的食指(1)、中指(2)、无名指(3)、小指(4)具有相同的结构，所述的食指(1)包括：食指掌指节(101)、食指近端指节(102)、食指远端指节(103)、食指螺杆(132)，其特征在于：食指掌指节(101)上设置有食指螺杆(132)的转动支撑，食指螺杆(132)与食指掌指节(101)沿着前后方向平行设置，食指螺杆(132)的前部、后部分别旋合食指前螺母(129)、食指后螺母(131)，食指后螺母(131)上侧固定的食指柱销二(110)转动连接食指掌指连杆一(109)的前端，食指安装板(107)呈L形，食指安装板(107)的L形拐角处通过食指掌指轴(118)与食指掌指节(101)的后端铰接，食指安装板(107)的L形的一边为中空的结构，并向右侧伸出，食指安装板(107)的L形的一边上端通过食指柱销一(108)与食指掌指连杆一(109)的后端铰接；

所述的食指螺杆(132)前部的螺纹与后部的螺纹旋向相反，食指掌指节(101)上设置有食指后螺母(131)、食指前螺母(129)沿着食指掌指节(101)前后滑动的机构，所述的食指掌指节(101)、食指近端指节(102)、食指远端指节(103)均呈上下对称结构；

所述的食指前螺母(129)上侧固定的食指柱销十(140)转动连接食指近端连杆一(113)的后端，所述的食指近端指节(102)呈L形，食指近端指节(102)的L形一边位于食指掌指节(101)的右侧，食指近端指节(102)呈中空的结构，其前部采用连接梁(1021)连接，食指近端指节(102)的L形一边的端部的上端通过食指柱销三(116)与食指近端连杆一(113)的前端铰接，食指近端指节(102)的L形拐角处转动安装在食指近端指节轴(124)的上、下部，食指近端指节轴(124)的上、下端固定在食指掌指节(101)的前端，食指近端指节轴(124)的中部固定食指偏心轮(128)，食指偏心轮(128)的后部固定食指拉线(126)的一端，食指拉线(126)的另一端固定在食指拉线轴(136)上，所述的食指近端指节(102)的L形的另一边端部向右侧弯曲，所述的食指远端指节(103)呈L形，食指远端指节(103)的L形一边向右侧伸出，食指远端指节(103)的L形一边的端部上侧通过食指柱销九(138)与食指近端指节(102)的L形的另一边端部上侧铰接，食指远端指节(103)的L形一边上侧与食指近端指节(102)的L形的另一边上侧之间设置有食指扭力弹簧二(137)，所述的食指拉线轴(136)两端转动连接在食指远端指节(103)的L形拐角处；

所述的食指安装板(107)固定在手掌(6)上，所述的食指螺杆(132)的前端设置有转动驱动机构。

2.根据权利要求1所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的食指(1)、中指(2)、无名指(3)、小指(4)沿前后方向水平设置，所述的食指安装板(107)的L形的一边下端通过食指柱销七(133)与食指掌指连杆二(119)的后端铰接，食指柱销四(120)的上端固定在食指后螺母(131)的下侧，食指柱销四(120)的下端与食指掌指连杆二(119)的前端转动连接，所述的食指柱销一(108)与食指柱销七(133)同轴，食指柱销四(120)与食指柱销二(110)同轴，所述的食指掌指连杆二(119)与食指掌指连杆一(109)关于食指掌指节(101)的上下方向的对称面呈上下对称；

所述的食指前螺母(129)固定食指柱销五(121)的上端，食指柱销五(121)的下端转动连接食指近端连杆二(122)的后端，食指近端指节(102)的L形一边的端部的下端通过食指柱销六(123)与食指近端连杆二(122)的前端铰接，所述的食指柱销五(121)与食指柱销十(140)同轴，食指柱销六(123)与食指柱销三(116)同轴，所述的食指近端连杆二(122)与食指近端连杆一(113)关于食指掌指节(101)的上下方向的对称面呈上下对称；

所述的食指远端指节(103)的L形一边的端部下侧通过食指柱销八(134)与食指近端指节(102)的L形的另一边端部下侧铰接，食指远端指节(103)的L形一边下侧与食指近端指节(102)的L形的另一边下侧之间设置有食指扭力弹簧一(135)，食指扭力弹簧一(135)活套在食指柱销八(134)上，用以实现食指远端指节(103)弯曲、前端后左摆动后的复位，所述的食指柱销八(134)与食指柱销九(138)同轴，所述的食指扭力弹簧一(135)与食指扭力弹簧二(137)关于食指掌指节(101)的上下方向的对称面呈上下对称，用以提高上述食指掌指节(101)、食指近端指节(102)、食指远端指节(103)间连接的稳定性。

3.根据权利要求1所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的食指螺杆(132)的前端设置有转动驱动机构的结构为：食指电机减速机(111)固定在食指电机架(112)上，电机减速机(111)的输出轴固定带轮一(115)，带轮一(115)通过同步带(114)与带轮二(139)形成带传动，带轮二(139)固定在食指螺杆(132)的前端，所述的食指电机架(112)固定在食指掌指节(101)上，食指电机架(112)设置有避让螺杆轴承轴承座(130)空腔(1121)。

4.根据权利要求1所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的食指掌指节(101)上设置有食指后螺母(131)、食指前螺母(129)沿着食指掌指节(101)前后滑动的机构的结构为：食指后螺母(131)、食指前螺母(129)分别设置有向左侧伸出后滑动板、前滑动板，食指掌指节(101)上设置有沿前后方向水平设置的前螺母滑槽(1101)、后螺母滑槽(1102)，后滑动板、前滑动板分别在前螺母滑槽(1101)、后螺母滑槽(1102)内沿着前后方向滑动。

5.根据权利要求1所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的食指偏心轮(128)呈扇形，食指偏心轮(128)呈扇形的中心角为150-180度，食指偏心轮(128)外缘为椭圆形，其长轴方向沿着前后方向设置；

食指拉线(126)绕过食指偏心轮(128)上方，绕过食指导向轮(127)的下方，所述的食指导向轮(127)转动安装在食指导向轮轴(125)中部，食指导向轮轴(125)的上、下端固定在食指近端指节(102)上。

6.根据权利要求1所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的拇指(5)沿着上下方向设置，所述的拇指(5)包括：拇指掌指节(501)、拇指近端指节(502)、拇指安装板(503)、拇指螺杆(524)，所述的拇指掌指节(501)、拇指近端指节(502)呈前后对称结构，所述的拇指安装板(503)呈L形，拇指安装板(503)的L形拐角处通过拇指近端指节轴(514)与拇指掌指节(501)的后端铰接，拇指安装板(503)的L形的一边为中空的结构，并且位于拇指掌指节(501)的右侧，拇指安装板(503)的L形的一边上端通过拇指柱销一(504)与拇指掌指连杆一(505)的下端铰接，拇指掌指连杆一(505)的上端与拇指柱销二(506)的前端转动连接，拇指柱销二(506)的后端固定在拇指下螺母(527)的后侧，拇指下螺母(527)与拇指螺杆(524)的下部形成螺旋传动，拇指螺杆(524)的中部转动安装在拇指螺杆轴承轴承座(528)内，拇指螺杆轴承轴承座(528)固定在拇指掌指节(501)的右侧面中部，拇指螺杆(524)与拇指掌指节(501)沿着上下方向平行设置，拇指螺杆(524)的上部与拇指上螺母(523)组成螺旋副传动，拇指螺杆(524)上部的螺纹与下部的螺纹旋向相反，拇指下螺母(527)、拇指上螺母(523)分别设置有向左侧伸出拇指下滑动板、拇指上滑动板，拇指掌指节(501)上设置有沿上下方向设置的拇指上螺母滑槽(5011)、拇指下螺母滑槽(5012)，拇指下滑动板、拇指上滑动板分别在拇指拇指下螺母滑槽(5012)、拇指上螺母滑槽(5011)；

所述的拇指上螺母(523)的后侧固定拇指柱销三(509)的前端，拇指柱销三(509)的后端转动连接拇指近端连杆一(510)的后端；

所述的拇指近端指节(502)呈L形，拇指近端指节(502)的L形一边位于拇指掌指节(501)的右侧，拇指近端指节(502)呈中空的结构，其前端采用拇指连接梁连接，拇指近端指节(502)的L形一边的端部的后端通过拇指柱销四(513)与拇指近端连杆一(510)的上端铰接，拇指近端指节(502)的L形拐角处转动安装在拇指近端指节轴(514)的前、后部，拇指近端指节轴(514)的前、后端固定拇指掌指节(501)的上端；

拇指电机减速机(507)固定在拇指电机架(508)上，拇指电机减速机(507)的输出轴固定拇指带轮一(512)，拇指带轮一(512)通过拇指同步带(511)与拇指带轮二(522)形成带传动，拇指带轮二(522)固定在拇指螺杆(524)的上端，所述的拇指电机架(508)固定在拇指掌指节(501)上，拇指电机架(508)设置有避让拇指螺杆轴承轴承座(528)的空腔；

所述的拇指安装板(503)的L形的一边前端通过拇指柱销五(516)与拇指掌指连杆二(517)的下端铰接，拇指柱销六(518)的后端固定在拇指下螺母(527)上，拇指柱销六(518)的前端与拇指掌指连杆二(517)的上端转动连接，所述的拇指柱销五(516)与拇指柱销一(504)同轴，拇指柱销六(518)与拇指柱销二(506)同轴，所述的拇指掌指连杆二(517)与拇指掌指连杆一(505)关于拇指掌指节(501)的前后方向的对称面呈前后对称；

所述的拇指上螺母(523)固定拇指柱销七(519)的后端，拇指柱销七(519)的前端转动连接拇指近端连杆二(520)的下端，拇指近端指节(502)的L形一边的端部的前端通过拇指柱销八(529)与拇指近端连杆二(520)的上端铰接，所述的拇指柱销七(519)与拇指柱销三(509)同轴，拇指柱销八(529)与拇指柱销四(513)同轴，所述的拇指近端连杆二(520)与拇指近端连杆一(510)关于拇指掌指节(501)的前后方向的对称面呈前后对称；所述的拇指安装板(503)固定在手掌(6)上。

7.根据权利要求6所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的手掌(6)包括：手掌架(609)，所述的手掌架(609)的前端从上至下依次设置有食指安装台(601)、中指安装台(602)、无名指安装台(603)、小指安装台(604)，食指安装台(601)固定食指安装板(107)，中指安装台(602)固定中指安装板，无名指安装台(603)固定无名指安装板，小指安装台(604)固定小指安装板；所述的手掌架(609)后端设置两个向后伸出的腕关节安装板(606)，腕关节安装板(606)上设置有腕关节轴孔(607)。

8.根据权利要求7所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的腕关节(7)包括：腕关节轴(701)、腕齿轮一(702)、腕齿轮二(703)、腕部连接轴支撑(704)、腕部电机架(705)、腕部电机减速机(706)、腕部连接轴(707)，所述的腕关节轴(701)的上、下端分别固定小臂上支架(801)、小臂下支架(802)，腕关节安装板(606)转动安装腕关节轴(701)的上、下部，腕齿轮二(703)固定在腕关节轴(701)上，腕齿轮二(703)与腕齿轮一(702)啮合，腕齿轮一(702)、腕齿轮二(703)为齿数相等的锥齿轮，腕齿轮一(702)固定在腕部连接轴(707)的前端，腕部连接轴(707)的中部转动安装在腕部连接轴支撑(704)的内孔中，腕部连接轴支撑(704)固定在小臂上支架(801)、小臂下支架(802)上，腕部电机减速机(706)的输出轴固定在腕部连接轴(707)的后端内孔中，腕部电机减速机(706)固定在小臂上支架(801)、小臂下支架(802)上。

9.根据权利要求8所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的小臂(8)包括小臂上支架(801)、小臂下支架(802)、小臂右护板(803)、小臂左护板(804)，小臂上支架(801)、小臂下支架(802)的左侧固定小臂左护板(804)、右侧固定小臂右护板(803)。

10.根据权利要求8或9所述的多自由度的上肢假肢,其特征在于：所述的食指掌指节(101)、食指近端指节(102)、食指远端指节(103)的左侧面分别固定食指掌指节垫(106)、食指近指节垫(105)、食指远指节垫(104)，食指远指节垫(104)、食指近指节垫(105)、食指掌指节垫(106)具有弹性；

所述的拇指掌指节(501)、拇指近端指节(502)的左侧面分别固定拇指掌指节垫、拇指近端指节垫，拇指掌指节垫、拇指近端指节垫具有弹性；

所述的手掌架(609)的右侧固定有手掌垫(608)，手掌垫(608)具有弹性。