CN213430808U - 一种单自由度假肢手腕 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单自由度假肢手腕，涉及仿人假肢领域，包括手腕基座、驱动电机、手腕外壳、传动单元、固定配合单元；所述手腕基座包括基座平台、基座第一定位孔、基座第二定位孔、基座第三定位孔、基座出线孔和基座螺纹孔；驱动电机包括电机螺纹孔和电机蜗杆；传动单元包括第一双联齿轮、第二双联齿轮、第一平齿轮组、第二平齿轮组、内齿轮；固定配合单元包括出线管、轴承、第一挡板、第二挡板；手腕外壳包括第一外壳和第二外壳，手腕外壳内安装有驱动电机、传动单元、固定配合单元。通过本实用新型的实施，可以实现假肢手腕的正转、反转，同时解决绕线断线的问题。

Description

一种单自由度假肢手腕

技术领域

本实用新型涉及仿人假肢领域，尤其涉及一种单自由度假肢手腕。

背景技术

目前，在中国众多的人口中，因为工伤、车祸、意外等导致的肢体残疾的患者数量庞大，肢体的残缺特别是手部的缺失导致患者生活自理能力极大降低，往往需要专人照顾。患者及其家人对复现人手功能以恢复基本自理能力，有迫切的需求和渴望。然而，目前尚且无法通过生物学的方法实现缺失肢体的再造，仿人假肢手一直是截肢患者手部功能实现的重要而唯一的工具。

传统的假肢手只具有简单的抓握功能，在开门、倒水等日常生活动作中表现欠佳。因而，设计一款患者能够自主控制的旋转的假肢手腕，具有庞大的市场需求和重要的社会意义。近几年的假肢手腕，为实现控制效果，内部的接线多而杂，在腕部旋转过程中容易出现绕线断线问题而导致假肢手腕不能正常工作。

因此，本领域的技术人员致力于提供一种单自由度假肢手腕，可以完成手腕的正转、反转，同时设置出线管过线，解决绕线断线的问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术上的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能实现正转、反转的假肢手腕，解决绕线断线问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种单自由度假肢手腕，其特征在于，包括手腕基座、驱动电机、手腕外壳、传动单元、固定配合单元；

所述手腕基座包括基座平台、基座第一定位孔、基座第二定位孔、基座第三定位孔、基座出线孔和基座螺纹孔；

所述驱动电机包括电机螺纹孔和电机蜗杆，所述驱动电机固定在所述手腕基座上；

所述传动单元包括第一双联齿轮、第二双联齿轮、第一平齿轮组、第二平齿轮组、内齿轮，所述第一双联齿轮放置在所述基座平台上；

所述固定配合单元包括出线管、轴承、第一挡板、第二挡板；

所述手腕外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第二外壳与所述手腕基座配合，所述第一外壳位于所述第二外壳上部，所述手腕外壳内安装有所述驱动电机、所述传动单元、所述固定配合单元。

进一步地，还包括第一定位销和第二定位销；所述第一定位销定位所述第一双联齿轮和所述基座平台，所述第二定位销定位所述第一外壳、所述内齿轮、所述第二外壳和所述手腕基座。

进一步地，所述驱动电机为双向电机。

进一步地，所述第一双联齿轮包括第一双联齿轮大齿端和第一双联齿轮小齿端，所述第二双联齿轮包括第二双联齿轮大齿端和第二双联齿轮小齿端，所述第一平齿轮组包括三个相同的平齿轮，所述第二平齿轮组包括三个相同的平齿轮，所述第一挡板包括所述第一挡板齿轮。

进一步地，所述第一平齿轮组的平齿轮与所述第二平齿轮组的平齿轮相同。

进一步地，所述第一双联齿轮大齿端与所述电机蜗杆保持啮合，所述第二双联齿轮大齿端与所述第一双联齿轮小齿端保持啮合，所述第二双联齿轮小齿端与所述第一平齿轮组的三个平齿轮的第一侧啮合，所述第一平齿轮组的三个平齿轮的第二侧与所述内齿轮的齿侧下部啮合，所述第二平齿轮组的三个平齿轮的第一侧与所述内齿轮的齿侧上部啮合，所述第二平齿轮组的三个平齿轮的第二侧与所述第一挡板齿轮啮合。

进一步地，所述第一挡板还包括第一挡板定位柱，所述第一平齿轮组的三个平齿轮通过所述第一挡板定位柱与所述第一挡板固定。

进一步地，所述第二挡板包括第二挡板定位柱，所述第二平齿轮组的三个平齿轮通过所述第二挡板定位柱与所述第二挡板固定。

进一步地，所述出线管位于所述假肢手腕的轴心位置，所述轴承套在所述接线管的外侧，所述第二挡板套在所述轴承的外侧，所述第二挡板的外侧套在所述第一外壳的内侧。

进一步地，所述出线管从上到下依次套有所述轴承、所述第一挡板、所述第二外壳和所述基座出线孔。

本实用新型至少具有如下有益技术效果：

1、本实用新型提供的单自由度假肢手腕，体积小巧，结构新颖，能够模拟人手腕的正转和反转。

2、本实用新型提供的单自由度假肢手腕，中间过线的设计很大程度上解决了绕线和断线的问题。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的手腕基座示意图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的驱动电机示意图；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的第一双联齿轮示意图；

图5是本实用新型的一个较佳实施例的第二双联齿轮示意图；

图6是本实用新型的一个较佳实施例的第一平齿轮组示意图；

图7是本实用新型的一个较佳实施例的第二平齿轮组示意图；

图8是本实用新型的一个较佳实施例的内齿轮示意图；

图9是本实用新型的一个较佳实施例的第一挡板示意图；

图10是本实用新型的一个较佳实施例的第二挡板示意图；

图11是本实用新型的一个较佳实施例的第一外壳示意图；

图12是本实用新型的一个较佳实施例的第二外壳示意图；

图13是本实用新型的一个较佳实施例的出线管示意图；

图14是本实用新型的一个较佳实施例的定位销示意图；

图15是本实用新型的一个较佳实施例的轴承示意图；

图16是本实用新型的一个较佳实施例的主要传动结构示意图。

其中，1-手腕基座，101-基座第一定位孔，102-电机出线孔，103-基座出线孔，104-基座第二定位孔，105-基座第三定位孔，106-基座平台，107-基座螺纹孔，2-驱动电机，201-电机螺纹孔，3-电机蜗杆，4-第一双联齿轮，401-第一双联齿轮大齿端，402-第一双联齿轮小齿端，5-第二双联齿轮，501-第二双联齿轮大齿端，502-第二双联齿轮小齿端，60-第一平齿轮组，601-第一平齿轮组中心孔，61-第二平齿轮组，611-第二平齿轮组中心孔，7-内齿轮，701-内齿轮齿侧，702-内齿轮第一连接孔，703-内齿轮第二连接孔，8-第一挡板，801-第一挡板定位柱，802-第一挡板齿轮，9-第二挡板，901-第二挡板定位柱，10-第一外壳，109-第一外壳定位孔，11-第二外壳，111-第二外壳定位孔，112-第二外壳中心孔，12-出线管，121-出线管管道，13-第一定位销，14-第二定位销，15-轴承。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示的本实用新型的一个较佳实施例的整体结构示意图，包括手腕基座1、第二挡板9、第一外壳10，第二外壳11、出线管12和轴承15。手腕基座1用于支撑整个假肢手腕，第二外壳11与手腕基座1配合，第一外壳10与第二外壳11相连，第二挡板9位于第一外壳10的上部，第二挡板9套在第一外壳10的内部，出线管12位于整个假肢手腕的轴心位置，轴承15套在出线管12的外侧，第二挡板9套在轴承15的外侧。

如图2和图3所示，电机蜗杆3穿过基座第二定位孔104，使用螺钉将电机螺纹孔201与基座螺纹孔107连接，实现驱动电机2在手腕基座1上的固定。电机出线孔102用于驱动电机2的接线引出。

本实用新型的一个较佳实施例中，驱动电机2为双向电机。

如图2、图4和图14所示，第一双联齿轮4放置在基座平台106上；第一双联齿轮大齿端401和电机蜗杆3啮合，并通过第一定位销13与基座第三定位孔105定位。

图5为本实施例中第二双联齿轮5的结构示意图。如图4、图5、图6、图7、图8和图16所示，内齿轮7包括内齿轮齿侧701、内齿轮第一连接孔702以及内齿轮第二连接孔703，第二双联齿轮大齿端501与第一双联齿轮小齿端402啮合，第二双联齿轮小齿端502与第一平齿轮组60的三个平齿轮的第一侧啮合，第一平齿轮组60的三个平齿轮的第二侧与内齿轮齿侧701的下部啮合，内齿轮齿侧701的上部与第二平齿轮组61的三个平齿轮的第一侧啮合。第一平齿轮组60的三个平齿轮与第二平齿轮组61的三个平齿轮相同。

如图6、图7、图9所示，第一挡板8位于第一平齿轮组60和第二平齿轮组61之间，第二平齿轮组61的三个平齿轮的第二侧与第一挡板8的齿轮802啮合，第一挡板定位柱801(三个)分别穿过第一平齿轮组中心孔601(三个)进行定位。

如图7、图10、图11、图12所示，第二挡板9位于第二平齿轮组61的上方，第二挡板定位柱901(三个)分别穿过第二平齿轮组中心孔611(三个)进行定位。第一外壳10套在第二挡板9的外圈，第一外壳定位孔109与内齿轮第一连接孔702、第二外壳定位孔111、基座第一定位孔101同心，并通过四个相同的第二定位销14连接。内齿轮7放置在第二外壳11上，且和第二外壳中心孔112同心。

如图13、图15所示，出线管12的外侧从上到下依次套有轴承15、第一挡板8、第二外壳中心孔112和基座出线孔103。与本实用新型所述的假肢手腕兼容的假肢手手头引出的接线，经由出线管管道121单独引出。

本实用新型的一个较佳实施例的工作原理如下：当驱动电机2正向转动时，电机蜗杆3随之正转，与电机蜗杆3啮合的第一双联齿轮大齿端401随之正转，接着，与第一双联齿轮小齿端402啮合的第二双联齿轮大齿端501开始反转，和第二双联齿轮小齿端502啮合的第一平齿轮组60的三个平齿轮则正向转动，与第一平齿轮组60的三个平齿轮啮合的内齿轮7也正向转动。一方面，内齿轮7带动第一挡板8上侧的第二平齿轮组61的三个平齿轮正向转动，与第二平齿轮组61的三个平齿轮啮合的第一挡板齿轮802随之反向转动；另一方面，第二定位销14通过第一外壳定位孔109、内齿轮第一连接孔702、第二外壳定位孔111、基座第一连接孔101将内齿轮7、第一外壳10、第二外壳11、手腕基座1连接起来，则内齿轮7的正向转动带动整个手腕正向转动。类似地，当驱动电机2反向转动时，可以通过传动单元实现本实用新型的较佳实施例的反向转动。

本实用新型的单自由度假肢手腕，体积小巧，结构新颖，单独的结构设计保证了手腕正反转的同时，很大程度上避免了断线和绕线问题，稳定可靠。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种单自由度假肢手腕，其特征在于，包括手腕基座、驱动电机、手腕外壳、传动单元、固定配合单元；

所述手腕基座包括基座平台、基座第一定位孔、基座第二定位孔、基座第三定位孔、基座出线孔和基座螺纹孔；

所述驱动电机包括电机螺纹孔和电机蜗杆，所述驱动电机固定在所述手腕基座上；

所述传动单元包括第一双联齿轮、第二双联齿轮、第一平齿轮组、第二平齿轮组、内齿轮，所述第一双联齿轮放置在所述基座平台上；

所述固定配合单元包括出线管、轴承、第一挡板、第二挡板；

所述手腕外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第二外壳与所述手腕基座配合，所述第一外壳位于所述第二外壳上部，所述手腕外壳内安装有所述驱动电机、所述传动单元、所述固定配合单元。

2.如权利要求1所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，还包括第一定位销和第二定位销；所述第一定位销定位所述第一双联齿轮和所述基座平台，所述第二定位销定位所述第一外壳、所述内齿轮、所述第二外壳和所述手腕基座。

3.如权利要求2所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述驱动电机为双向电机。

4.如权利要求1所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述第一双联齿轮包括第一双联齿轮大齿端和第一双联齿轮小齿端，所述第二双联齿轮包括第二双联齿轮大齿端和第二双联齿轮小齿端，所述第一平齿轮组包括三个相同的平齿轮，所述第二平齿轮组包括三个相同的平齿轮，所述第一挡板包括第一挡板齿轮。

5.如权利要求4所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述第一平齿轮组的平齿轮与所述第二平齿轮组的平齿轮相同。

6.如权利要求1所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述第一挡板还包括第一挡板定位柱，所述第一平齿轮组的三个平齿轮通过所述第一挡板定位柱与所述第一挡板固定。

7.如权利要求6所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述第二挡板包括第二挡板定位柱，所述第二平齿轮组的三个平齿轮通过所述第二挡板定位柱与所述第二挡板固定。

8.如权利要求1所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述出线管位于所述假肢手腕的轴心位置，所述轴承套在所述出线管的外侧，所述第二挡板套在所述轴承的外侧，所述第二挡板的外侧套在所述第一外壳的内侧。

9.如权利要求1所述的单自由度假肢手腕，其特征在于，所述出线管从上到下依次套有所述轴承、所述第一挡板、所述第二外壳和所述基座出线孔。

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