阅读说明：本技术 一种机械义肢接受腔及其制造方法 (Mechanical artificial limb receiving cavity and manufacturing method thereof ) 是由 彭绪坪 黄鹤源 凌文兵 霍敏燕 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机械义肢接受腔及其制造方法,其中机械义肢接受腔包括内壳和外壳,外壳与内壳之间设有电器仓,外壳与内壳之间连接有若干挡板,内壳上在电器仓之外的区域设有若干第一透气孔,外壳上在电器仓之外的区域设有若干第二透气孔。此机械义肢接受腔,通过单独设置电器仓用于安装电器组件,电器仓通过挡板、外壳以及内壳围成,可隔绝外部空间,从而实现对电器组件的防水保护,与此同时,通过在内壳上电器仓之外的区域设置第一透气孔,以及在外壳上电器仓之外的区域设置第二透气孔,实现有效的通风透气,电器组件的防水保护与机械义肢接受腔内部的通风透气不再是矛盾冲突点,此发明用于接受腔领域。(The invention discloses a mechanical prosthesis receiving cavity and a manufacturing method thereof, wherein the mechanical prosthesis receiving cavity comprises an inner shell and an outer shell, an electrical appliance bin is arranged between the outer shell and the inner shell, a plurality of baffle plates are connected between the outer shell and the inner shell, a plurality of first air holes are formed in the area outside the electrical appliance bin on the inner shell, and a plurality of second air holes are formed in the area outside the electrical appliance bin on the outer shell. The mechanical prosthesis receiving cavity is used for installing an electrical component by independently arranging an electrical bin, the electrical bin is enclosed by a baffle, an outer shell and an inner shell, and an external space can be isolated, so that the waterproof protection of the electrical component is realized.)

一种机械义肢接受腔及其制造方法

技术领域

本发明涉及接受腔领域，特别是涉及一种机械义肢接受腔及其制造方法。

背景技术

机械义肢是通过检测人体残肢上的肌肉电信号来实现对机械手指的控制，接受腔是连接机械义肢与人体残肢的重要部件。如图1所示，现有的接受腔300包括外腔320和内腔310，其中内腔310与残肢400固定配合，内腔310中设有肌电传感器，肌电传感器用于检测肌肉电信号；外腔320则用于容纳和保护电器组件，该电器组件包括电源、电线、控制主板等，该电器组件会电连接肌电传感器和机械义肢200。

患者要为残肢装上机械手时，需要先将电器组件装配在外腔中，然后将机械义肢与外腔装配，接着将内腔穿戴在残肢上，最后将内腔与外腔装配，整个装配过程繁琐复杂。此外，为了保护电器组件和残肢，现有的内腔和外腔都是密闭不透气的以防水防尘，因此会造成内腔汗水累积、细菌滋生等问题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种机械义肢接受腔及其制造方法，在实现对电器组件的防水保护的同时，实现通风透气。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种机械义肢接受腔，包括：

内壳，所述内壳内设有第一腔体，所述第一腔体用于容纳人体残肢；以及

外壳，所述外壳内设有容纳所述内壳的第二腔体，所述外壳与所述内壳之间设有电器仓，所述电器仓用于容纳电器组件，所述外壳与所述内壳之间连接有若干挡板，所述挡板、所述外壳与所述内壳围成所述电器仓，以使所述电器仓与外界隔绝；

所述内壳上在所述电器仓之外的区域设有若干第一透气孔，所述外壳上在所述电器仓之外的区域设有若干第二透气孔。

上述的机械义肢接受腔至少具有以下有益效果：通过单独设置电器仓用于安装电器组件，电器仓通过挡板、外壳以及内壳围成，可隔绝外部空间，从而实现对电器组件的防水保护，与此同时，通过在内壳上电器仓之外的区域设置第一透气孔，以及在外壳上电器仓之外的区域设置第二透气孔，残肢穿戴后，汗水可依次经第一透气孔和第二透气孔挥发到外界，外部空气可依次经第二透气孔和第一透气孔流通到第一腔体内，从而实现有效的通风透气，电器组件的防水保护与机械义肢接受腔内部的通风透气不再是矛盾冲突点。此外，外壳与内壳通过挡板连接，两者形成一体，不需要分别装配，从而便于安装和拆卸。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，其中一所述挡板上设有插孔，所述插孔用于供机械义肢的电连接插头穿过，所述内壳上在所述电器仓内的区域设有若干传感器安装孔，所述传感器安装孔用于安装肌电传感器。机械义肢的电连接插头穿过插孔与电器仓内的电器组件连接，便于安装和定位。同样地，传感器安装孔便于肌电传感器的安装和定位。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述内壳上在所述传感器安装孔的外侧设有第一通孔，所述外壳上与所述第一通孔对应的位置设有第二通孔，所述外壳与所述内壳之间设有导向通道，所述导向通道连通所述第一通孔和所述第二通孔。肌电传感器安装在传感器安装孔上，使用紧固件固定肌电传感器时，紧固件可依次穿过第二通孔、导向通道和第一通孔将肌电传感器进行锁紧固定，导向通道起导向作用，从而可直接从外部将肌电传感器固定，便于装配。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述内壳上供残肢穿过的一端设有缺口，所述机械义肢接受腔还包括锁固组件，所述锁固组件用于锁紧所述缺口。通过设置缺口使内壳在该位置上可产生一定的形变，便于残肢的穿戴，残肢穿戴后，通过锁固组件可锁紧缺口，减小缺口的宽度，使内壳与残肢紧密接触。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述锁固组件包括两个第一卡合件和一个第二卡合件，所述内壳上在所述缺口两侧分别设置所述第一卡合件，两个所述第一卡合件相对设置，所述第二卡合件上设有与两个所述第一卡合件配合的卡槽。通过第一卡合件和第二卡合件的卡接实现锁紧。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述卡槽呈T型，两个所述第一卡合件对称设置，所述第一卡合件呈倒L型，便于安装和定位，防止第二卡合件脱落。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述内壳上供残肢穿过的一端设有肘关节固定部，所述肘关节固定部的内壁面上设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽用于与人体肱骨内上髁配合，所述第二凹槽用于与人体肱骨外上髁配合，从而便于固定患者的肘关节，提高患者佩戴的舒适性。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板间隔相对设置，所述第一挡板和所述第二挡板均环绕所述内壳设置。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述机械义肢接受腔还包括电器盖，所述外壳上开设有窗口，所述窗口连通所述电器仓和外界，所述电器盖用于密封所述窗口，所述电器盖与所述外壳可拆卸连接。通过打开电器盖，可对电器仓内的电器组件进行装配、调试和维修等工作。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述内壳的两端均开口，便于通风透气。

根据本发明第一方面实施例所述的机械义肢接受腔，所述外壳与所述内壳之间连接有若干连接件，所述内壳上供残肢穿过的一端与所述外壳的对应端平滑过渡连接形成一体，以此提高内壳与外壳之间的连接强度。

根据本发明的第二方面实施例，提供一种机械义肢接受腔的制造方法，制造上述的机械义肢接受腔，包括以下步骤：

S1.扫描患者残肢，生成患者残肢的三维模型；

S2.根据患者残肢的三维模型，建立所述机械义肢接受腔的内壳的三维模型；

S3.根据所述内壳的三维模型，建立外壳的三维模型；

S4.对所述内壳的三维模型和所述外壳的三维模型进行融合、修整，得到所述机械义肢接受腔的整体三维模型；

S5.通过3D打印得到所述机械义肢接受腔的三维实体。

上述的机械义肢接受腔的制造方法至少具有以下有益效果：上述3D打印的机械义肢接受腔，能够实现对电器组件的防水保护的同时，实现通风透气，并且采用3D打印制作，可一次成型造型复杂且精度较高的三维实体，大大提高加工效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是现有技术接受腔的结构示意图；

图2是本发明实施例机械义肢接受腔的装配结构示意图；

图3是本发明实施例机械义肢接受腔与机械义肢连接的结构示意图；

图4是本发明实施例机械义肢接受腔的侧视图；

图5是本发明实施例机械义肢接受腔的三维结构示意图；

图6是本发明实施例机械义肢接受腔的剖切结构示意图；

图7是本发明实施例机械义肢接受腔另一视角的剖切结构示意图；

图8是本发明实施例机械义肢接受腔侧面视角的结构示意图；

图9是本发明实施例内壳的结构示意图；

图10是本发明实施例机械义肢接受腔另一侧面视角的结构示意图，其中对第一凹槽和第二凹槽的轮廓线进行了加粗显示；

图11是本发明实施例第一卡合件和第二卡合件卡接的平面结构示意图；

图12是本发明实施例固定肌电传感器的平面结构示意图；

附图标记：机械义肢接受腔100、内壳110、第一腔体111、第一透气孔112、第一卡合件113、传感器安装孔114、肘关节固定部115、缺口116、第一通孔117、第一凹槽118、第二凹槽119、外壳120、第二腔体121、第二透气孔122、第二卡合件123、导向通道124、第二通孔125、连接件126、电器仓130、电器组件131、肌电传感器132、第一挡板134、第二挡板133、插孔135、电器盖137、螺钉150、机械义肢200、电连接插头210。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图2至图7，本发明实施例提供一种机械义肢接受腔100，包括内壳110和外壳120，其中，内壳110内设有第一腔体111，第一腔体111用于容纳人体残肢，残肢从内壳110的后端穿入第一腔体111内，外壳120内设有容纳内壳110的第二腔体121，外壳120的前端与机械义肢200连接，外壳120与内壳110之间设有电器仓130，电器仓130用于容纳电器组件131，外壳120与内壳110之间连接有若干挡板，挡板、外壳120与内壳110围成电器仓130，以使电器仓130与外界隔绝，此外，内壳110上在电器仓130之外的区域设有若干第一透气孔112，外壳120上在电器仓130之外的区域设有若干第二透气孔122。

本实施例的机械义肢接受腔100，通过单独设置电器仓130用于安装电器组件131，电器仓130通过挡板、外壳120以及内壳110围成，可隔绝外部空间，从而实现对电器组件131的防水保护，与此同时，通过在内壳110上电器仓130之外的区域设置第一透气孔112，以及在外壳120上电器仓130之外的区域设置第二透气孔122，残肢穿戴后，汗水可依次经第一透气孔112和第二透气孔122挥发到外界，外部空气可依次经第二透气孔122和第一透气孔112流通到第一腔体111内，从而实现有效的通风透气，电器组件131的防水保护与机械义肢接受腔100内部的通风透气不再是矛盾冲突点，有效避免第一腔体111内产生汗水累积、细菌滋生等问题。此外，外壳120与内壳110通过挡板连接，两者形成一体，不需要分别装配，从而便于安装和拆卸。

具体地，挡板包括第一挡板134和第二挡板133，第一挡板134和第二挡板133间隔相对设置，其中，第一挡板134设于电器仓130的前端，第二挡板133设于电器仓130的后端，第一挡板134和第二挡板133均环绕内壳110设置，从而使电器仓130大致形成一个环形的腔体。

可以理解的是，挡板的数量和设置位置决定了电器仓130的大小和形状，挡板的数量和设置位置可根据实际需要(如根据电器组件131的多少和安装位置)进行设计，例如，挡板可进一步包括第三挡板和第四挡板。电器组件131具体包括电源、控制主板、电线等。

在本实施例中，机械义肢接受腔100还包括电器盖137，外壳120上开设有窗口，窗口连通电器仓130和外界，电器盖137用于密封窗口，电器盖137与外壳120可拆卸连接，例如可通过相互扣合或者使用螺栓固定等。通过打开电器盖137，可对电器仓130内的电器组件131进行装配、调试和维修等工作。

在其中的一些实施例中，其中一挡板具体为第一挡板134上设有插孔135，参照图4和图8，插孔135用于供机械义肢200的电连接插头210穿过。内壳110上在电器仓130内的区域设有若干传感器安装孔114，传感器安装孔114用于安装肌电传感器132。机械义肢200的电连接插头210穿过插孔135与电器仓130内的电器组件131电连接，便于安装和定位。同样地，传感器安装孔114便于肌电传感器132的安装和定位，传感器安装孔114设于电器仓130内的区域，能够对肌电传感器132起到防水保护的作用。具体地，传感器安装孔114环绕内壳110一圈呈环形阵列，传感器安装孔114的数量与肌电传感器132数量相匹配，另外，传感器安装孔114的设置位置可根据肌电传感器132所采集的肌肉电信号的产生位置进行适应性调整，并且电器仓130的大小和形状同样根据肌电传感器132的分布位置和数量做相应的调整。

在本实施例中，内壳110的后端设置开口，用以供残肢穿入，此外，内壳110的前端同样设置开口，以便于通风透气。

在某些实施例中，外壳120与内壳110之间连接有若干连接件126，内壳110上供残肢穿过的一端(即图2所示的后端)与外壳120的对应端平滑过渡连接形成一体，以此提高内壳110与外壳120之间的连接强度。

参照图12，在本实施例中，内壳110上在传感器安装孔114的外侧设有第一通孔117，外壳120上与第一通孔117对应的位置设有第二通孔125，外壳120与内壳110之间设有导向通道124，导向通道124连通第一通孔117和第二通孔125。肌电传感器132安装在传感器安装孔114上，使用紧固件固定肌电传感器132时，紧固件可依次穿过第二通孔125、导向通道124和第一通孔117将肌电传感器132进行锁紧固定，导向通道124起导向作用，从而可直接从外部将肌电传感器132进行固定，便于装配。具体地，紧固件可采用螺钉150，第一通孔117为螺纹孔，肌电传感器132上同样设有螺纹孔，螺钉150依次穿过第二通孔125、导向通道124和第一通孔117，与肌电传感器132上的螺纹孔配合连接，以此将肌电传感器132固定在内壳110上。

参照图9和图11，在本实施例中，内壳110上供残肢穿过的一端设有缺口116，机械义肢接受腔100还包括锁固组件，锁固组件用于锁紧缺口116。通过设置缺口116使内壳110在该位置上可产生一定的形变，便于残肢的穿戴，残肢穿戴后，通过锁固组件可锁紧缺口116，减小缺口116的宽度，使内壳110与残肢紧密接触。可以理解的是，锁固组件可以采用类似于抱箍的结构或其他结构，只要能够将缺口116的宽度变小，使内壳110与残肢紧密接触即可。

在其中的一些实施例中，锁固组件包括两个第一卡合件113和一个第二卡合件123，内壳110上在缺口116的两侧分别设置一个第一卡合件113，两个第一卡合件113相对设置，第二卡合件123上设有与两个第一卡合件113配合的卡槽，通过第一卡合件113和第二卡合件123的卡接实现锁紧。具体地，卡槽呈T型，两个第一卡合件113对称设置，第一卡合件113呈倒L型，便于安装和定位，防止第二卡合件123脱落。

两个第一卡合件113之间的距离决定了内壳110后端的松紧程度，在残肢佩戴之前，假设两个第一卡合件113之间的距离为d₁，距离较大，方便残肢与接受腔连接，残肢可轻松出入内壳110的第一腔体111；而需要固定时，残肢佩戴后，第二卡合件123与第一卡合件113卡接，限制两个第一卡合件113之间的距离为d₂，其中d₂<d₁，d₂较小，使得接受腔整体卡紧在残肢上。

参照图10，在本实施例中，内壳110上供残肢穿过的一端设有肘关节固定部115，肘关节固定部115的形状与患者肘部形状相适应，用以与患者肘关节配合，使接受腔卡在患者肘关节处。肘关节固定部115的内壁面上设有第一凹槽118和第二凹槽119，其中第一凹槽118用于与人体肱骨内上髁配合，第二凹槽119用于与人体肱骨外上髁配合，以此减少肘关节固定部115对患者肘关节的肱骨内上踝和肱骨外上踝(这两处骨头会有微微凸起)的挤压和碰撞，从而便于固定患者的肘关节，提高患者佩戴的舒适性。

本发明实施例还提供一种机械义肢接受腔100的制造方法，制造上述的机械义肢接受腔100，包括以下步骤：

S1.扫描患者残肢，生成患者残肢的三维模型；

S2.根据患者残肢的三维模型，建立机械义肢接受腔100的内壳110的三维模型；

S3.根据内壳110的三维模型，建立外壳120的三维模型；

S4.对内壳110的三维模型和外壳120的三维模型进行融合、修整，得到机械义肢接受腔100的整体三维模型；

S5.通过3D打印得到机械义肢接受腔100的三维实体。

上述3D打印的机械义肢接受腔100，能够实现对电器组件131的防水保护的同时，实现通风透气，并且采用3D打印制作，可一次成型造型复杂且精度较高的三维实体，大大提高加工效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。