快速成型模块式趣味假手制造技术

本发明专利技术涉及一种快速成型模块式趣味假手，基座模块包括手腕基座，下手掌；手指模块包括上手掌、四指部分、拇指部分、驱动组件，上手掌与下手掌连接，每个手指包括与上手掌通过手指掌关节橡胶连接件连接的手指近节指骨、与手指近节指骨通过指第二手指间关节橡胶连接件连接的手指中节指骨和与手指中节指骨通过指第一手指间关节橡胶连接件连接的手指远节指骨，四指部分和拇指部分连接各自驱动组件，实现抓握功能；辅助进食模块包括与下手掌相连接的功能模块基座，与功能模块基座通过卡钉连接筷子套、筷子套与筷子连接，实现辅助进食功能；游戏模块包括与左筷子套和右筷子套连接的游戏模块基座和与游戏模块基座通过螺纹连接的笔套，实现写字，游戏功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械假手，尤其是一种用于失去五指但保留腕关节及其功能的人群的基于快速成型的无源机械假手。
技术介绍
自快速成型应用风潮在美国兴起之后，快速成型凭着成本低廉、快速制作、个性化定制等优势在国内外各个领域大显身手，尤其是机械义肢的打印给全球失去五指的残疾患者带来福音。然而，目前开源的国内外3D打印机械义肢，实际上又可称为“滑索”，因为它在用专业3D打印机打印出各零部件后，还要一钉一铆地进行组装，然后安装力传送装置，对各条弹力绳以及无弹力绳索的张力不断反复修改调试，让受体可以利用手腕力量，通过绳索传送到可以活动的机械手指，帮助佩戴者完成简单的握持动作。这种滑索的快速成型假手，在外形上仿生人手生理特征，结合机械传动将力传送末端功能部件，即弹性绳和无弹性绳索即末端固定件构成的牵拉装置，使使用者通过腕关节在屈曲运动使绳索在五指掌侧孔导向的作用下，实现五指同时屈曲动作，或通过腕关节伸展运动实现五指伸展动作。在此基础上，设计出了新型假手，该假手为实现日常生活活动常用动作，如写字、吃饭、游戏等，采用模块化设计，复合写字、吃饭、游戏等多种模块。各模块与手掌模块连接处通过橡胶缓冲部件连接，不仅可以减少由于每个动作造成模块间的冲击力，还可以利用弹性原理实现模块间无机械连接方式，方便患者更换功能组件，从而扩展简单机械假手功能，增加其实用性。
技术实现思路
为了弥补现有的快速成型假手只能实现抓握功能的功能单一的缺点,本专利技术提供一种快速成型模块式趣味假手，该假手不仅能实现抓握功能，而且能方便地实现拿筷子、做游戏等不同模块的替换。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速成型模块式趣味假手，包括基座模块、手指模块、辅助进食模块和游戏模块，所述基座模块包括具有开有孔的手腕基座，与手腕基座通过腕关节橡胶连接件连接的下手掌；所述手指模块包括上手掌、四指部分、拇指部分、驱动组件，上手掌通过插拔方式与下手掌连接，四指部分中的每个指包括与上手掌通过手指掌关节橡胶连接件连接的手指近节指骨、与手指近节指骨通过手指第二指间关节橡胶连接件连接的手指中节指骨和与手指中节指骨通过手指第一指间关节橡胶连接件连接的手指远节指骨，拇指部分包括与上手掌通过大拇指指掌关节橡胶连接件连接的大拇指近节指骨，与食指近节指骨通过大拇指第一指间关节橡胶连接连接的大拇指远节指骨，四指部分和拇指部分连接各自驱动组件，实现抓握功能；所述辅助进食模块包括与下手掌相连接的功能模块基座，与功能模块基座通过卡钉内连接的左筷子套、右筷子套，左筷子套、右筷子套与筷子连接，实现辅助进食功能；所述游戏模块包括与左筷子套和右筷子套连接的游戏模块基座和与游戏模块基座通过螺纹连接的笔套，实现写字，游戏功能。四指部分的每个驱动组件的一端插在手腕基座上，另一端穿过下手掌、上手掌、手指近节指骨、手指中节指骨后系接在手指远节趾骨。拇指部分的驱动组件的一端插在手腕基座上，另一端穿过下手掌、上手掌、大拇指近节指骨后系接在大拇指远节指骨。在手指模块、辅助进食模块和游戏模块转换时，手指模块通过上手掌与下手掌连接，辅助进食模块通过功能模块基座与下手掌连接，游戏模块通过功能模块基座、左筷子套，右筷子套与游戏模块基座连接，实现模块自由转换。所述笔套夹持笔或汤匙。四指部分的每个驱动组件由插条-和驱动绳索组成，驱动绳索由磁铁，绳索组成，绳索一端系在插条上，另一端系在指远节指骨或者左筷子套，右筷子套的孔上，磁铁吸合位置与下手掌和上手掌或者功能模块基座接合位置相同。本专利技术的有益效果是：本专利技术的快速模块式趣味组合假手中，主要设计了了三个模块，分别是：手指模块、辅助进食模块、游戏模块。手指模块主要是由五根手指和上手掌组成；辅助进食模块包括筷子套和功能模块基座，来实现使用筷子进食功能；游戏模块主要是笔套和游戏功能模块基座组成，可实现写字和游戏功能。三个模块均与手掌下部橡胶连接件过盈配合，使每个模块均成为一个功能假手，使快速成型假手实现不同的功能。因此，本专利技术可以在实现最基本抓握功能的同时，快捷方便地更换辅助进食功能、游戏功能的模块，结构简单。附图说明图1是本专利技术的假手抓握模式结构示意图；图2是本专利技术的假手写字及游戏模式结构示意图；图3是本专利技术的假手使用筷子模式结构示意图；图4是食指的结构示意图；图5是大拇指的结构示意图；图6是游戏模块基座结构示意图；图7是筷子套结构示意图；图8是筷子套与功能模块基座连接示意图；图9是食指驱动组件结构示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图9所示，一种快速成型模块式趣味假手，包括基座模块、手指模块、辅助进食模块和游戏模块。基座模块包括具有开有孔的手腕基座7，与手腕基座7通过腕关节橡胶连接件6连接的下手掌5。所述手指模块包括上手掌9、四指部分、拇指部分10、驱动组件。上手掌9通过插拔方式与下手掌5连接，形成拇指部分10和四指部分基座，四指部分（食指11、中指12、无名指13、小指14）结构相同，以食指11为例：包括与上手掌9通过食指指掌关节橡胶连接件11-6连接的食指近节指骨11-5、与食指近节指骨11-5通过食指第二指间关节橡胶连接件11-4连接的食指中节指骨11-3和与食指中节指骨11-3通过食指第一指间关节橡胶连接件11-2连接的食指远节指骨11-1。拇指部分10包括与上手掌9通过大拇指指掌关节橡胶连接件10-4连接的大拇指近节指骨10-3，与食指近节指骨10-3通过大拇指第一指间关节橡胶连接件10-2连接的大拇指远节指骨10-1，四指部分和拇指部分10连接各自驱动组件，实现抓握功能；所述辅助进食模块包括与下手掌5相连接的功能模块基座4，与功能模块基座4通过卡钉3内连接的左筷子套2-1、右筷子套2-2，左筷子套2-1、右筷子套2-2通过橡胶块20与筷子连接，实现辅助进食功能；所述游戏模块包括与左筷子套2-1和右筷子套连接2-2的游戏模块基座1和与游戏模块基座通1过螺纹连接的笔套8，实现写字，游戏等功能。辅助进食模块和游戏模块转换时，手指模块通过9上手掌与5下手掌连接，辅助进食模块通过功能模块基座4与下手掌5连接，游戏模块通过功能模块基座4、左筷子套2-1，右筷子套2-2与游戏模块基座1进行连接，实现模块自由转换。如图6所示，游戏模块基座1上设有笔套8安装孔1-2和夹持汤匙等物体的凹口中1-1，游戏模块基座1通过笔套8可夹持笔、汤匙等物体。每个驱动组件结构和原理相同，以食指驱动组件为例，一端插在手腕基座7上，穿过下手掌5、上手掌9、食指近节指骨11-5、食指中节指骨11-3，一端系在食指远节趾骨11-1。拇指部分10的拇指驱动组件15的一端插在手腕基座7上，另一端穿过下手掌5、上手掌9、大拇指近节指骨10-3后系接在大拇指远节指骨10-1。如图1，9所示，在手指模块中，四个驱动组件包括食指驱动组件16、中指驱动组件17、无名指驱动组件18、小指驱动组件19。四个驱动组件结构相同，以食指驱动组件16为例，食指驱动组件16由16-1插条和驱动绳索组成，驱动绳索分为两段，由磁铁16-3，绳索16-2组成，绳索16-2一端系在插条16-1上，另一端系在食指远节指骨11-1或者左筷子套2-1，右筷子套2-2的孔上，磁铁16-3吸合位置与下手掌5和上手掌9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速成型模块式趣味假手，包括基座模块、手指模块、辅助进食模块和游戏模块，其特征在于：所述基座模块包括具有开有孔的手腕基座(7)，与手腕基座(7)通过腕关节橡胶连接件(6)连接的下手掌(5)；所述手指模块包括上手掌(9)、四指部分、拇指部分(10)、驱动组件，上手掌(9)通过插拔方式与下手掌(5)连接，四指部分中的每个手指包括与上手掌(9)通过手指掌关节橡胶连接件连接的手指近节指骨、与手指近节指骨通过手指第二手指间关节橡胶连接件连接的手指中节指骨和与指中节指骨通过手指第一指间关节橡胶连接件连接的手指远节指骨；所述拇指部分(10)包括与上手掌(9)通过大拇指指掌关节橡胶连接件(10‑4)连接的大拇指近节指骨(10‑3)，与食指近节指骨(10‑3)通过大拇指第一指间关节橡胶连接件(10‑2)连接的大拇指远节指骨(10)‑1)，四指部分和拇指部分(10)连接各自驱动组件，实现抓握功能；所述辅助进食模块包括与下手掌(5)相连接的功能模块基座(4)，与功能模块基座(4)通过卡钉(3)连接的左筷子套(2‑1)、右筷子套(2‑2)，左筷子套(2‑1)、右筷子套(2‑2)连接筷子，实现辅助进食功能；所述游戏模块包括与左筷子套(2‑1)和右筷子套(2‑2)连接的游戏模块基座(1)和与游戏模块基座(1)通过螺纹连接的笔套(8)，实现写字，游戏功能。...

【技术特征摘要】
1.一种快速成型模块式趣味假手，包括基座模块、手指模块、辅助进食模块和游戏模块，其特征在于：所述基座模块包括具有开有孔的手腕基座(7)，与手腕基座(7)通过腕关节橡胶连接件(6)连接的下手掌(5)；所述手指模块包括上手掌(9)、四指部分、拇指部分(10)、驱动组件，上手掌(9)通过插拔方式与下手掌(5)连接，四指部分中的每个手指包括与上手掌(9)通过手指掌关节橡胶连接件连接的手指近节指骨、与手指近节指骨通过手指第二手指间关节橡胶连接件连接的手指中节指骨和与指中节指骨通过手指第一指间关节橡胶连接件连接的手指远节指骨；所述拇指部分(10)包括与上手掌(9)通过大拇指指掌关节橡胶连接件(10-4)连接的大拇指近节指骨(10-3)，与食指近节指骨(10-3)通过大拇指第一指间关节橡胶连接件(10-2)连接的大拇指远节指骨(10)-1)，四指部分和拇指部分(10)连接各自驱动组件，实现抓握功能；所述辅助进食模块包括与下手掌(5)相连接的功能模块基座(4)，与功能模块基座(4)通过卡钉(3)连接的左筷子套(2-1)、右筷子套(2-2)，左筷子套(2-1)、右筷子套(2-2)连接筷子，实现辅助进食功能；所述游戏模块包括与左筷子套(2-1)和右筷子套(2-2)连接的游戏模块基座(1)和与游戏模块基座(1)通过螺纹连接的笔套(8)，实现写字，游戏功能。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟巧玲，焦宗琪，余灵，杨泽茜，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31