[實(shí)用新型]舵機(jī)驅(qū)動式肩離斷型上假肢

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220034547.X
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN202426689U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊炳輝;袁呈芝;劉寶軍;樊東哲;趙建建;閔鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: A61F2/54
• 分類號: A61F2/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及人體假肢，特別涉及包括肩部有兩個自由度運(yùn)動關(guān)節(jié)的肩離斷型上假肢。

背景技術(shù)

目前的人體肩離斷型上假肢產(chǎn)品多數(shù)屬于裝飾性美容假肢，少量具有部分操作功能。具有操作功能的假肢一般有索控假肢與肌電控制假肢等。索控假肢是靠繩索的機(jī)械牽引操作假肢各個關(guān)節(jié)的動作，肌電控制假肢是靠肌電信號發(fā)出的控制指令來操作由電機(jī)驅(qū)動的假肢各個關(guān)節(jié)的動作，這類離斷型上假肢一般是由上臂、肘關(guān)節(jié)、前臂、腕關(guān)節(jié)和機(jī)械手等連接組成。現(xiàn)有的具有操作功能的產(chǎn)品仍然存在以下實(shí)際問題：一是上假肢的動作自由度一般都不足4個(包括手部開合動作)，只有極少數(shù)的肩離斷型上假肢產(chǎn)品具有能活動的肩關(guān)節(jié)，而且有活動肩關(guān)節(jié)的也只有1個肩關(guān)節(jié)自由度，這樣就嚴(yán)重影響到上假肢的靈活性和實(shí)用性；二是索控假肢各個關(guān)節(jié)的活動完全靠機(jī)械裝置來驅(qū)動，其操作性和各個關(guān)節(jié)間活動的協(xié)調(diào)性難以保證；再就是肌電控制的假肢往往采用直流電機(jī)與減速器配合的方式來驅(qū)動假肢各個關(guān)節(jié)的運(yùn)動，而且對關(guān)節(jié)運(yùn)動的位置和速度往往不具備實(shí)時檢測的功能，這就不利于機(jī)器人技術(shù)向上假肢技術(shù)上的移植；特別是，若要在肩關(guān)節(jié)處采用具有仿人功能的具有兩個自由度的肩關(guān)節(jié)形式，直流電機(jī)加減速器的結(jié)構(gòu)方式會使得假肢肩部的外形與正常人的肩部外形很不相像，很不自然。

怎樣更靈活地控制肩離斷型上假肢的操作性能？怎樣更好地將機(jī)器人技術(shù)移植到上假肢技術(shù)中來？怎樣使得上假肢的肩部具有更多的自由度又使其結(jié)構(gòu)緊湊？這是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的任務(wù)在于解決現(xiàn)有肩離斷型上假肢所存在的上述問題，提供一種舵機(jī)驅(qū)動式肩離斷型上假肢。

其技術(shù)解決方案是：

一種舵機(jī)驅(qū)動式肩離斷型上假肢，是由肩關(guān)節(jié)、上臂、肘關(guān)節(jié)、前臂、腕關(guān)節(jié)和機(jī)械手連接組成；其特征在于：

所述的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、前臂的旋轉(zhuǎn)動作以及腕關(guān)節(jié)均采用舵機(jī)機(jī)構(gòu)；

所述的肩關(guān)節(jié)是由用于前擺的和外擺的兩個舵機(jī)機(jī)構(gòu)組成，兩個舵機(jī)機(jī)構(gòu)的輸出法蘭上分別固定有U型架，兩個U型架在同時固定在一個位于肩部的舵機(jī)架連接板上，前擺舵機(jī)機(jī)構(gòu)再通過它的舵機(jī)座固定在假肢支撐架上，外擺舵機(jī)機(jī)構(gòu)再通過它的舵機(jī)座與上臂頂端連接，從而實(shí)現(xiàn)上臂的前擺和外擺動作；

所述的肘關(guān)節(jié)的舵機(jī)機(jī)構(gòu)通過它的舵機(jī)座與上臂下端相連接，它的輸出法蘭的兩端固定有U型架，通過該U型架與前臂的舵機(jī)機(jī)構(gòu)連接，從而實(shí)現(xiàn)前臂的擺動動作；

所述的前臂的舵機(jī)機(jī)構(gòu)通過一個L型座連接在肘關(guān)節(jié)的U型架上，L型座的底端設(shè)有前臂支撐架，前臂支撐架上裝配有自潤滑軸套，前臂的上端穿過自潤滑軸套再連接在它的舵機(jī)機(jī)構(gòu)的輸出軸上，從而實(shí)現(xiàn)前臂的左右轉(zhuǎn)動動作；

所述的腕關(guān)節(jié)的舵機(jī)機(jī)構(gòu)通過它的舵機(jī)座固定在前臂下端，該舵機(jī)機(jī)構(gòu)的舵機(jī)輸出法蘭的兩端固定有U型架，該U型架再與機(jī)械手連接，從而實(shí)現(xiàn)腕部關(guān)節(jié)的擺動動作；

上述的所有舵機(jī)機(jī)構(gòu)是具有位置反饋、速度反饋，溫度反饋功能的舵機(jī)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果：

本實(shí)用新型由于采用了舵機(jī)機(jī)構(gòu)，輕便靈活，操作方便，可以將肩離斷型上假肢的運(yùn)動自由度數(shù)量增加，方便將機(jī)器人技術(shù)移植到上假肢技術(shù)中來，尤其是使得肩離斷型上假肢的肩部具有仿人功能的兩個自由度結(jié)構(gòu)，而且體積緊湊，易使得上假肢的外形自然，能更好地滿足佩戴者的使用要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為圖1的A向結(jié)構(gòu)圖。

圖4為圖1的B-B剖視圖。

圖5為圖1的C-C剖視圖。

圖6為上述實(shí)施方式的D-D剖視圖。

圖7為圖1的E向結(jié)構(gòu)圖。

圖8為圖1的F-F剖視圖。????

圖例說明：101-肩部舵機(jī)架，102-肩關(guān)節(jié)外擺舵機(jī)U型架，103-鎖緊法蘭，104-鎖緊螺母，105-上臂管，106-上臂法蘭，107-肘關(guān)節(jié)舵機(jī)座，108-肘關(guān)節(jié)舵機(jī)，109-肘關(guān)節(jié)舵機(jī)U型架，110-前臂轉(zhuǎn)動舵機(jī)，111-前臂法蘭，112-腕關(guān)節(jié)舵機(jī)座，113-腕關(guān)節(jié)舵機(jī)，114-腕關(guān)節(jié)舵機(jī)U型架，115-機(jī)械手，116-肩關(guān)節(jié)前擺舵機(jī)U型架，117-肩關(guān)節(jié)前擺舵機(jī)，118-肩關(guān)節(jié)前擺舵機(jī)座，119-前臂轉(zhuǎn)動舵機(jī)L型座，201-肩關(guān)節(jié)外擺舵機(jī)，202-肩關(guān)節(jié)外擺舵機(jī)座，203-前臂轉(zhuǎn)動舵機(jī)輸出軸，204-彈性聯(lián)軸器，205-前臂支撐架，206-自潤滑軸套，207-擋圈，208-前臂管。