阅读说明：本技术 一种假肢手快换式旋转腕 (quick-change type rotary wrist for artificial hand ) 是由 田野 胡宾宾 朱金营 姜银来 横井浩史 于 2018-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种假肢手快换旋转腕,包括残肢支座和与残肢支座固定连接的旋转腕,残肢支座包括圆筒形下壳体和设置于下壳体内腔中的下接触板,下接触板的下端设有与其下端面相接触的弹性装置,弹性装置设置于下壳体中,下接触板可沿下壳体内侧面上下弹性移动,下壳体开口处间隔成型有多个锁扣；旋转腕包括圆筒形上壳体和设置于上壳体内腔中的旋转体,旋转体的底部设有上接触板,旋转体与上壳体间形成相对旋转连接,上壳体的外侧面设有多个连接件；上壳体插入下壳体内腔时,连接件与锁扣一一对应连接,并将上壳体与下壳体锁合,上接触板与下接触板电性连接,并始终处于压合接触导电状态,避免了采用线路连接所存在的线路缠绕问题,残疾人员使用更加方便。(The invention discloses an quick-change rotary wrist of a prosthetic hand, which comprises a residual limb support and a rotary wrist fixedly connected with the residual limb support, wherein the residual limb support comprises a cylindrical lower shell and a lower contact plate arranged in an inner cavity of the lower shell, the lower end of the lower contact plate is provided with an elastic device contacted with the lower end surface of the lower contact plate, the elastic device is arranged in the lower shell, the lower contact plate can elastically move up and down along the inner side surface of the lower shell, a plurality of latches are formed at intervals at an opening of the lower shell, the rotary wrist comprises a cylindrical upper shell and a rotary body arranged in the inner cavity of the upper shell, the bottom of the rotary body is provided with an upper contact plate, the rotary body and the upper shell form relative rotary connection, the outer side surface of the upper shell is provided with a plurality of connecting pieces, when the upper shell is inserted into the inner cavity of the lower shell, the connecting pieces are correspondingly connected with the latches , the upper shell and the lower shell are locked, the upper contact plate is electrically connected with the.)

一种假肢手快换式旋转腕

技术领域

本发明涉及仿生手技术领域，具体涉及一种假肢手快换式旋转腕，主要安装于假肢手和假肢授腔之间。

背景技术

假肢手旋转腕是位于假肢手和残肢授腔之间，假肢手可以通过旋转腕绕残肢授腔的轴线旋转，实现假肢手完成各种动作。目前，现有的旋转腕分为两种，一种是摩擦式旋转腕，一种是棘轮式旋转腕。其中摩擦式旋转腕是依靠旋转所产生的摩擦力矩保持旋转后的姿态，其旋转角度受到一定限制，通常只能实现在360°内往复旋转，不能沿着一个方向一直旋转，否则会造成内部线路的缠绕；棘轮式旋转腕采用周向棘轮，通过棘爪和棘轮间的配合实现的，当假肢手需要旋转一定角度时，需要按压棘爪的远端，使棘爪与棘轮脱离啮合，棘轮才能旋转，当旋转到所需角度后，松开棘爪，使棘轮与棘爪啮合，实现姿态保持功能。虽然现有的棘轮式旋转腕可以实现快换功能，其结构上可以很好的保持旋转一定角度后的姿态，但由于其结构复杂，制作成本居高不下，且在实际操作时需要对棘爪进行按压力保持后再进一步进行旋转操作，费事费力。

现有的摩擦式旋转腕虽然结构简单，但存在长期使用后，由于摩擦材料磨损，假肢手的姿态保持能力下降，不利于残疾人的自己操作。

发明内容

针对现有技术中的以上不足，解决现有摩擦式旋转腕难以实现快换和旋转后姿态保持难的技术问题，本发明提供了一种可以绕一个方向一直旋转的假肢手快换式旋转腕，不会造成线路缠绕的技术问题，且长期使用后仍能保持很好的姿态，易加工、成本低。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种假肢手快换旋转腕，包括残肢支座和与所述残肢支座固定连接的旋转腕，所述残肢支座包括圆筒形下壳体和设置于所述下壳体内腔中的下接触板，所述下接触板的下端设有与其下端面相接触的弹性装置，所述弹性装置设置于所述下壳体中，所述下接触板可沿所述下壳体内侧面上下弹性移动，所述下壳体开口处间隔设有多个锁扣；

所述旋转腕包括圆筒形上壳体和设置于所述上壳体内腔中的旋转体，所述旋转体的底部设有上接触板，所述旋转体与所述上壳体间形成相对旋转连接，所述上壳体的外侧面设有与所述锁扣数量相同的多个连接件；

所述上壳体***所述下壳体内腔时，多个所述连接件与多个所述锁扣一一对应连接，并将所述上壳体与所述下壳体锁合，所述上接触板与所述下接触板电性连接，并通过所述弹性装置的回弹作用力保持所述上接触板与所述下接触板压力贴合。

所述弹性装置包括腕部底盖、螺杆和弹簧，所述腕部底盖设置于所述下壳体的下端开口位置，所述下壳体内侧面的中部位置设有径向延伸的第一凸台，所述螺杆依次贯穿所述腕部底盖和所述下接触板并与所述第一凸台固定连接，所述弹簧套装于所述腕部底盖和下接触板之间的所述螺杆上，所述下接触板可沿所述螺杆上下移动。

所述锁扣为成型于所述下壳体上端开口处的多个呈间隔设置的L形豁口，所述L形豁口的尾部形成一锁合孔，多个所述L形豁口位于所述下壳体的同一圆周上；所述连接件为成型于所述上壳体外侧面上的圆柱销，所述圆柱销垂直于所述上壳体的外侧面，所述圆柱销滑入所述锁合孔中使所述上壳体和下壳体锁合。

所述上壳体的上部内侧面形成一径向延伸的第二凸台，所述第二凸台的中部形成一通孔；所述旋转体包括腕部顶盖、压紧片、电路板和上接触板，所述腕部顶盖的中部形成一设置于所述通孔中的凸起，所述压紧片设置于所述第二凸台的下端面，且通过紧定连接件与所述凸起固定连接；所述上接触板伸出所述上壳体的下端面，且通过一支撑装置与所述压紧片固定连接；所述电路板设置于所述支撑装置上；所述上壳体与所述下壳体锁合时，所述弹簧产生回弹力，通过挤压所述下接触板，使所述上接触板与所述下接触板紧密贴合，所述压紧片与所述第二凸台的下端面形成挤压贴合。

为了避免旋转体旋转时所产生的噪声，所述第二凸台的上端面及下端面上分别成型一环形凹槽，所述环形凹槽中设有弹性橡胶垫，所述压紧片及所述腕部顶盖分别与所述弹性橡胶垫形成挤压接触。

所述支撑装置包括第一连接凸台和第二连接凸台，所述电路板设置于所述第一连接凸台和第二连接凸台之间，所述上接触板设置所述第二连接凸台的下端，且通过紧定连接件将所述的上接触板、第一连接凸台、电路板、第二连接凸台和压紧片固定形成一个整体。

进一步地，所述第一连接凸台和第二连接凸台分别包括水平支架和与所述水平支架固定连接的多个凸块，各所述凸块上设有用于贯穿紧定连接件的连接孔，所述电路板的两侧面分别与所述第一连接凸台的凸块和所述第二连接凸台的凸块接触。

所述上接触板和下接触板为非金属板，其上分别设有多级同心环形槽，所述旋转体的旋转轴线垂直贯穿所述环形槽的中心，各所述环形槽中设有凸出于所述环形槽所在板面的导电金属板；所述上壳体与所述下壳体锁合时，所述上接触板上的所述导电金属板与所述下接触板上的所述导电金属板一一对应接触。

所述上接触板和下接触板均为尼龙材质，所述导电金属板为黄铜。

所述下壳体上还设有紧定孔，通过贯穿所述紧定孔的紧定连接件将下壳体与安装在残肢上的接触腔固定连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

A.本发明在残肢支座和旋转腕之间设置了锁合结构，可以实现二者的快速组装，同时由于采用接触式电连接方式，残肢支座上的下接触板与旋转腕下端的上接触板在弹性装置的回弹力作用下，始终处于接触导电状态，不受旋转体旋转角度的限制，避免了采用线路连接所存在的线路缠绕问题，残疾人员使用更加方便。

B.本发明通过在上壳体上建立第二凸台，旋转体中的压紧片与第二凸台的下端面形成摩擦，其中压紧片收到弹性装置的回弹力作用，从而使压紧片与第二凸台形成一定挤压，可以较长时间在压紧片和第二凸台之间保持这种弹性挤压作用力，解决了现有摩擦式旋转腕所存在的假肢手姿态难以长期保持的技术问题，降低故障率。

C.本发明将旋转体与第二凸台的上下两端面之间均设有耐磨的橡胶垫，旋转体在旋转时不会产生任何噪声。

D.本发明在电路板上下两侧设置了连接凸台与水平支架，连接凸台与水平支架为绝缘零件，避免电路板与金属接触而短路；同时，凸块通过水平支架组成为一体结构，便于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的假肢手快换旋转腕结构剖视图；

图2是旋转腕与残肢支座分离时结构示意图；

图3是旋转腕与残肢支座结合后的结构示意图；

图4是图1中的支撑装置结构立体图；

图5是图4所示平面结构示意图；

图6是图1中的下接触板上平面结构示意图；

图7是下接触板底面结构示意图。

附图标记说明：

1-残肢支座

11-下壳体

111-第一凸台

12-下接触板

13-弹性装置

131-腕部底盖，132-螺杆，133-弹簧

1A-锁扣

2-旋转腕，

21-上壳体

22-旋转体

221-腕部顶盖，222-压紧片，223-电路板，224-凸起

225-支撑装置

225-1第一连接凸台，225-2第二连接凸台

225A-水平支架，225B-凸块，225C-连接孔

23-上接触板

24-第二凸台

241-环形凹槽，

2A-连接件

3-锁合孔；4-通孔；5-紧定连接件；6-弹性橡胶垫；7-环形槽

8-导电金属板；9-紧定孔；10-尼龙垫片；20-固定块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种假肢手快换旋转腕，包括残肢支座1和与残肢支座1固定连接的旋转腕2，残肢支座1包括圆筒形下壳体11和设置于下壳体11内腔中的下接触板12，下接触板12的下端设有与其下端面相接触的弹性装置13，弹性装置13设置于下壳体11中，在弹性装置13的弹性作用下，下接触板12沿下壳体11内侧面上下弹性移动；同时还在下壳体11开口处间隔设有多个锁扣1A。

其中的旋转腕2包括圆筒形上壳体21和设置于上壳体21内腔中的旋转体22，旋转体22的底部设有上接触板23，旋转体22与上壳体21间形成相对旋转连接，在上壳体21的外侧面设有与锁扣1A数量相同的多个连接件2A。如图2和图3所示，当将上壳体21***下壳体11内腔时，多个连接件2A与多个锁扣1A一一对应连接，并将上壳体21与下壳体11锁合，上接触板23与下接触板12实现电性连接，此时的下接触板12受到旋转体的下压作用，弹性装置13产生回弹作用力，通过弹性装置13的回弹作用力保持上接触板23与下接触板12压力贴合。

旋转体在上壳体中旋转时，上接触板与下接触板发生相对旋转滑动，两板接触面始终处于接触挤压贴合状态，在上接触板发生旋转时，也可以始终保持电性连接，其中的下接触板结构如图6和图7所示，二者均设有环形的导电金属片8。

这里的上接触板23和下接触板12均为非金属板，优选采用尼龙塑料材质，其上分别设有多级同心环形槽7，旋转体22的旋转轴线垂直贯穿环形槽7的中心，各环形槽7中设有凸出于环形槽7所在板面的导电金属板8，如图1所示；上壳体21与下壳体11锁合时，上接触板23上的导电金属板8与下接触板12上的导电金属板8一一对应接触。旋转体带动上接触板旋转时，上下两接触板上的导电金属板在弹性装置的作用下始终处于接触状态。这里的导电金属板8优选为黄铜。

本发明所采用的弹性装置13包括腕部底盖131、螺杆132和弹簧133，腕部底盖131设置于下壳体11的下端开口位置，与下壳体11的边缘相卡接，在下壳体11内侧面的中部位置设有径向延伸的第一凸台111，这里的第一凸台111与下壳体11形成一整体，螺杆132依次贯穿腕部底盖131和下接触板12并与第一凸台111的下端面螺纹连接，弹簧133套装于腕部底盖131和下接触板12之间的螺杆132上，按压下接触板时，下接触板12以螺杆132为导轨沿螺杆132上下滑动。

其中的锁扣1A结构优选采用如图2和图3所示，当然不限于此，具体地锁扣1A为成型于下壳体11上端开口处的多个呈间隔设置的L形豁口，L形豁口的尾部形成一锁合孔3，锁合孔3位于L型豁口的上方，多个L形豁口位于下壳体11的同一圆周上，且多个L形豁口的尾部朝向同一个旋转方向；这里的连接件2A为成型于上壳体21外侧面上的与L形豁口相配套的圆柱销，圆柱销垂直于上壳体21的外侧面，将旋转腕2与残肢支座1安装在一起时，首先将上壳体21上的圆柱销滑入下壳体11的L形豁口中，在推动旋转腕2沿着L形豁口移动的过程中，上接触板23与下接触板12逐渐贴合，并对下接触板12产生下压作用，下接触板12进一步挤压弹簧133使其沿着螺杆132下移，当圆柱销滑入L形豁口的底部时，通过残疾人的健手向着一个方向旋转旋转体22，使所有圆柱销周向旋转一定角度后滑入L形豁口的尾部，松开旋转体22，在弹簧133回弹作用力下使旋转腕2上的圆柱销自动上移并进入锁合孔3中，进而完成旋转腕2与残肢支座1间的锁合固定；当将旋转腕2从残肢支座1上拆分时，首先按压旋转腕2，使圆柱销脱离锁合孔3，然后反向旋转旋转腕2后，在弹簧133回弹力的作用下自动滑出。

本发明进一步优选地在上壳体21的上部内侧面形成一径向延伸的第二凸台24，第二凸台24与上壳体21形成一个整体，这里的第二凸台24可以为连续结构，当然也可以为间断结构；在第二凸台24的中部形成一通孔4；其中的旋转体22包括腕部顶盖221、压紧片222和电路板223，在腕部顶盖221的中部形成一设置于通孔4中的凸起224，压紧片222设置于第二凸台24的下端面，压紧片222通过紧定连接件5与凸起224的下端面固定连接；上接触板23伸出上壳体21的下端面，且通过一支撑装置225与压紧片222固定连接，电路板223设置于支撑装置225上；上壳体21与下壳体11锁合时，弹簧133产生回弹力，通过挤压下接触板12，使上接触板23与下接触板12紧密贴合，压紧片222与第二凸台24的下端面形成挤压贴合，由此本发明彻底解决了假肢手长期使用后，其姿态保持能力下降的技术问题。

为了避免在旋转腕旋转时所产生噪声，本发明在第二凸台24的上端面及下端面上分别成型一环形凹槽241，在环形凹槽241中设有弹性橡胶垫6，优选为O型橡胶圈，其安装于环形凹槽241中，并凸出于第二凸台的上端面和下端面，使得压紧片222及腕部顶盖221分别与弹性橡胶垫6形成挤压接触，旋转体旋转时，不会产生噪声。

如图1所示，这里的支撑装置225具体包括由绝缘材料制成的第一连接凸台225-1和第二连接凸台225-2，电路板223设置于第一连接凸台225-1和第二连接凸台225-2之间，上接触板23设置第二连接凸台225-2的下端，且通过紧定连接件将上接触板23、第一连接凸台225-1、电路板223、第二连接凸台225-2和压紧片222固定形成一个整体。

如图4和图5所示，第一连接凸台225-1和第二连接凸台225-2优选的结构分别包括水平支架225A和与水平支架225A固定连接的多个凸块225B，二者可以一体成型。各凸块225B上设有用于贯穿紧定连接件的连接孔225C，电路板223的两侧面分别与第一连接凸台225-1的凸块和第二连接凸台225-2的凸块接触。这里的水平支架225A可以采用面板结构，将图4中的四个凸块固定在面板的同一侧面，当然本发明中水平支架优选的采用四个支撑杆围接而成，四个凸块分别固定在水平支架的四个角位置，其结构更加简单。上述的第一连接凸台225-1和第二连接凸台225-2均为绝缘零件，避免了电路板与金属接触发生短路；同时，凸块通过水平支架组成为一体结构，便于安装。

另外，本发明还在下壳体11上还设有紧定孔9，当旋转腕2与残肢支座1锁合后，通过贯穿紧定孔9的紧定连接件将下壳体11与安装在残肢上的接触腔固定连接，图中未示出接触腔的位置。

上述的紧定连接件可以为螺栓、螺杆或其它销钉连接件，不对其做具体限制。

同时本申请还在腕部顶盖221的上端面固定有用于与假肢手固定连接的固定块20，用于将假肢手连接于旋转腕2的旋转体22上。还在腕部顶盖221的下端面与第二凸台24上端面之间设有尼龙垫片10，这里的尼龙垫片10可以进一步避免因旋转时的硬性摩擦所产生的噪声。

本发明通过手动或电动驱动旋转腕2旋转，使假肢手发生同步旋转，假肢手可以实现多个角度上的转动，使用者在使用过程中不需要考虑旋转腕旋转角度的问题，给使用者带来了方便，同时也进一步通过简单的结构解决了现有摩擦式旋转腕所存在的姿态保持力差的弊端。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。