[发明专利]一种假肢机械手及其手臂

说明书

技术领域

本发明属于仿真机械设备技术领域，尤其涉及一种用于残疾人的假肢机械手及其手臂。

背景技术

假肢机械手臂是手部或臂部有残疾的残疾人所需的日常辅助工具，现有的残疾人假肢机械手臂主要包括有臂和无臂两种，其中无臂机械手需要依靠脚部、胸部等肌肉来驱动运转，完成简单的生活动作。而对于有臂机械手，大部分都采用双指或多指钳住的方式来完成抓取物品和握持物品的动作。

现有的假肢机械手臂通常包括食指和中指、拇指、手架板、连杆、食指-拇指轴组合件等组成，该种设计只单独采用了单轴转动，完成食指和拇指间的夹紧和放开，这种方式虽然简单，但对物品的夹持能力不够，与真实人手相差太大，由于该结构只能让手指的两个支点与物品接触，接触点少就不容易拿住东西，另外接触面少而引发的大压强很容易把目标物体捏坏，从而无法拿取较小，易碎的物品，如陶瓷物品、甚至鸡蛋等。

此外，现有的机械手的张开程度有限，一般难以张开较大的范围，从而大大限制了该类机械手无法拿取大型体积的物品，只能将手指设计的尽量长一些才能面前完成大物品的拿取，而且这种机械手不具有自回复到手掌展开状态的能力。

由此，现有的残疾人假肢机械手臂利用传动杆传动手臂力量到手掌，传动杆的传动结构复杂、假肢机械手臂自身调节能力弱，适用范围较窄。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种假肢机械手臂，以方便残疾人利用手臂肘部弯曲动作实现假肢机械手臂的抓握和松开。

为实现上述目的，本发明的假肢机械手臂的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种假肢机械手，包括手掌部，手掌部包括手掌组件和手指组件，手掌组件中设置有掌心联杆组件，手指组件包括多个手指，每个手指包括多个彼此铰接的指节，其中掌心联杆组件包括连接主轴、手指连轴以及横向传力杆，连接主轴通过横向传力杆与手指连轴转动连接，手指连轴分别与手指组件的手指相连，连接主轴受推拉力移动时通过横向传力杆驱动手指连轴来回移动，手指连轴来回移动时驱动手掌组件的手指弯曲或伸直。

进一步，横向传力杆包括第一横向传力杆和第二横向传力杆，连接主轴通过第一横向传力杆与拇指连轴以及第二横向传力杆转动连接，第二横向传力杆与食指连轴、中指连轴、无名指连轴以及小指连轴转动连接，其中连接主轴与第一横向传力杆的中部相连，拇指连轴和第二横向传力杆通过第一连接支轴与第一横向传力杆的两端转动连接。

进一步，横向传力杆包括第一横向传力杆、第二横向传力杆、第三横向传力杆以及第四横向传力杆，连接主轴通过第一横向传力杆与拇指连轴和第二横向传力杆转动连接，连接主轴与第一横向传力杆的中部相连，拇指连轴和第二横向传力杆分别与第一横向传力杆的两端转动连接，第三横向传力杆和第四横向传力杆分别与第二横向传力杆的两端转动连接，第三横向传力杆的两端分别与食指连轴、中指连轴转动连接，第四横向传力杆的两端分别与无名指连轴和小指连轴转动连接。

进一步，手指组件的每个手指中包括手指联杆组件，手指联杆组件包括多个传动节，相邻的传动节之间转动连接，各个传动节分别与手指转动连接，手指联杆组件的底部传动节与手指连轴相连，手指联杆组件的顶部传动节通过连杆与位于手指指尖的指节转动连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种假肢机械手臂，包括手臂部和上述手掌部，手臂部与手掌部活动连接，手臂部包括前臂组件和后臂组件，前臂组件和后臂组件转动连接，前臂组件和后臂组件的连接位置位于人体的肘部位置，后臂组件上设置有驱动杆，驱动杆的两端分别与后臂组件和前臂组件相连，后臂组件弯曲和伸直运动时可带动驱动杆移动，驱动杆与手掌部相连，驱动杆移动时可驱动手掌部的连接主轴来回移动，以带动手掌部完成抓握或松开动作。

进一步，后臂组件包括后臂筒体，后臂筒体套置在人体后臂的外表，后臂组件上形成有导槽，驱动杆的一端与后臂组件的导槽活动连接并且可在导槽中滑动，驱动杆的另一端与前臂组件相连。

进一步，前臂组件包括前臂筒体、铰接件以及第一联杆组件，前臂组件的前端与手掌部相连，前臂组件的后端与后臂组件转动连接，前臂筒体可套置在人体前臂的外表，铰接件铰接于前臂筒体的后端并且与驱动杆相连，第一联杆组件设置在前臂筒体的一侧，第一联杆组件的一端与铰接件相连，另一端与手掌部的连接主轴相连，后臂组件来回弯曲时，后臂组件依次通过驱动杆、铰接件以及第一联杆组件驱动手掌部的连接主轴移动以完成手掌抓握或松开动作。