适配轻型假肢的前臂上臂集成结构件

　　在康复辅具的临床适配场景中，上肢假肢的佩戴适配度、长期使用负重感一直是影响残障人士使用体验的核心痛点，传统一体式假肢臂筒往往存在重量冗余、与肘部手部模块对接公差难匹配、后期维护替换成本高的问题，本次设计的前臂与上臂分体式结构件，正是针对上肢假肢的装配痛点做的定向优化。从实际使用场景出发，该结构件需要覆盖从残肢承托到动力模块搭载的全链路功能，日常使用中要承受抬手、持物带来的弯曲载荷，同时要适配不同残肢长度的用户做个性化修型，因此在结构设计阶段就放弃了传统的实心臂筒方案，采用半开放的弧面承托结构，弧面曲率参考国内成年人群上肢臂围的统计数据做了梯度适配，边缘做了圆弧过渡处理，避免长期佩戴时对残肢软组织造成压疮。

　　设计过程中优先考虑3D打印的工艺可行性，壁厚控制在兼顾结构强度与打印效率的区间，不需要额外添加支撑结构即可完成打印，大幅降低单件生产的成本与周期，对于基层康复机构的小批量定制场景十分友好。结构件预留了标准化的对接接口，一端可适配主流的机械假手、肌电假手的连接基座，另一端可与肘部铰链驱动模块做无缝装配，接口处做了定位止口设计，装配时不需要反复调整对位，拧紧固定螺钉即可完成模块拼接，后期如果某一模块出现故障，可单独拆解替换，不需要整体更换假肢臂体。

　　材料选型上，主体承托部分采用轻质工程塑料，满足日常使用的结构强度需求，在需要模拟韧带拉伸特性的连接部位，采用柔性TPU部件做软连接，既可以缓冲抬手、落手时的冲击载荷，也能让臂体的活动角度更贴近真实人体上肢的活动范围，避免传统刚性连接带来的动作生硬感。考虑到现在智能假肢的功能升级需求，结构件的内壁预留了传感器走线槽与安装位，可兼容柔性压力传感器、肌电信号采集模块的布设，走线槽做了隐藏式设计，不会因为线缆外露影响佩戴美观度，也避免日常使用中线缆被剐蹭拉扯导致的信号故障。

　　针对不同的驱动方案，结构件做了通用化的安装空间预留，既可以适配传统的绳索机械驱动系统，也能容纳镍钛合金驱动组件的安装，不需要针对不同驱动方案重新开模或修改结构，大幅提升了部件的通用适配性。从安装边界来看，上臂结构件的弧面长度适配常见的上臂残肢长度范围，前臂结构件的对接端与手部模块的连接尺寸符合康复辅具的通用接口标准，装配后整体臂体的重心靠近残肢承托端，减少长期佩戴时的残肢负重疲劳，与手部、肘部模块组合后，整体重量控制在合理区间，长时间佩戴不会给残肢带来过大的负重压力。在结构强度验证阶段，针对日常持物、抬臂的常见受力场景做了载荷校核，臂体在承受日常持重载荷时不会出现明显形变，连接部位的软质部件经过反复弯折测试也不会出现疲劳断裂，完全满足日常使用的耐久性要求。对于假肢定制的从业者来说，该结构件可作为基础母版，根据不同用户的残肢扫描数据做局部修型，不需要从零开始建模，大幅缩短个性化假肢的定制周期，也能保证不同批次产品的装配精度一致性，减少后期适配调试的工作量。