[实用新型]仿生假手和其他假手的特短电动二自由度腕关节

说明书

一种仿生假手和其他假手的特短电动二自由度腕关节，屈腕关节有蜗轮蜗杆和丝杆加连杆两种结构，屈腕电机安装在手掌内不占腕部空间。转腕关节有一个中轴管，通往手指电机和通往屈腕电机的软性电线，都在中轴管内通过，转腕时电线可在中轴管内扭转，省去了电刷结构所占的空间和重量。转腕关节的一种结构是转腕电机安装在不动的腕座上，另一种结构是转腕电机安装在腕转动部位，屈腕轴线与转腕轴残相交于一点，使腕部动作具有仿生效果。

技术领域

本发明涉及假肢技术领域，特别涉及电动假肢技术领域，具体是指一种上肢假肢的屈腕、转腕组合关节。

背景技术

目前国内外的各种电动假手产品，例如肌电控制假手或每个手指都能独立活动的仿生手，腕部只有电动转腕关节或电动屈腕关节，而且大部份只有靠健侧手扳动的被动腕关节，没有同时具有电动转腕和电动屈腕的肌电控制假手和仿生假手，原因是长度太长，重量太重。

截肢者日常生活中，非常需要同时具有这两种功能的假手，双手截肢者更加迫切。为了克服现有技术的上述不足，满足残疾人的迫切要求，需要技术突破，研制成一种创新的结构，解决上述问题。

发明内容

一种可用于电动假手，包括肌电控制假手和仿生假手，短而轻，具有电动屈腕和电动转腕功能的组件结构，此结构包括二个模块：屈腕关节和转腕关节。屈腕关节的主要部件有屈腕电机、屈腕减速器、支架，转腕关节的主要部件有转板、转腕电机、转腕减速器、中轴管、腕壳、腕座。

屈腕电机安装在手掌内不占腕部空间，根据手掌内结构的不同，屈腕电机可选择安装在手背、虎口、手掌腹面或其他位置。

连接手掌内各个电机，包括手指电机和屈腕电机的软性电线，在靠近屈腕轴的附近弯曲，省去了电刷结构所占的空间和重量。

一种屈腕关节是蜗轮蜗杆结构，见图1。将蜗轮轴置于腕关节位置，蜗轮固定在支架上，不能转动，蜗杆在屈腕电机驱动下绕蜗轮转动，安装蜗杆和屈腕电机的手掌，便和蜗杆一起绕蜗轮转动，做屈腕和伸腕动作，蜗轮轴线就是腕关节转动轴线。

另一种屈腕关节是丝杆加连杆结构，见图2。屈腕电机和丝杆安装在手掌内，连杆上端轴装在丝杆的螺母上，连杆下端轴装在支撑屈腕轴的支架上，按常规丝杆减速器结构，螺母在导轨限制下不能转动，当屈腕电机驱动丝杆转动，带动螺母沿导轨上下运动，就会推拉连杆，使手掌绕屈腕轴转动，做腕关节伸屈动作。

转腕关节有一个中轴管，通往手指电机和通往屈腕电机的软性电线，都在中轴管内通过，连接到控制电路，转腕时这些电线可在中轴管内扭转，省去了电刷结构所占的空间和重量。

转腕电机在腕中轴管的外面，平行于中轴管放置，在中轴管和腕壳之间的柱形环状空间内，转腕电机输出齿轮和转腕齿轮，构成转腕减速器。

图1和图2中，转腕关节都是同一种结构，中轴管、转腕电机、腕壳、控制电路都安装在不动的腕座上，腕座固定在假肢前臂筒的端部。转板与转腕齿轮是固定在一起的，转腕电机的输出齿轮与中轴线上的转腕齿轮啮合，在转腕电机驱动下，转腕齿轮转动，使安装在转板上面的屈腕关节和手掌一起旋转。

另一种电动转腕关节见图3，也是将转腕电机安装在腕中轴管外面，在中轴管和腕壳之间的柱形环状空间内，平行于中轴管放置，但转腕电机和转板固定在一起，一起旋转，因此转腕电机尾部可伸到转板上面的可利用空间，缩短了转腕关节的长度。转腕齿轮与中轴管同轴线安装在中轴管上，转腕齿轮与转腕电机的输出齿轮啮合，构成转腕减速器。中轴管、转腕齿轮、腕壳、控制电路都安装在不动的腕座上，腕座固定在假肢前臂筒的端部。转腕电机输出齿轮转动时，只能绕转腕齿轮滚动，使转腕电机、转板、屈腕关节和手掌一同旋转。

图3的转腕关节可以分别与图1或图2中的电动屈腕关节组合，构成图1和图2以外的另外两种组合电动腕关节，也就是说，所述两种屈腕关节和两种旋腕关节可以任意组合。