肌电信号驱动的PTD假肢执行机构

该执行机构是面向上肢假肢场景开发的动力传递核心部件，主要适配前臂截肢用户的日常抓握使用需求，可直接安装于假肢接受腔末端，作为假手的动力输出单元完成多手指的协同与独立动作驱动，解决传统绳索牵引假手施力不均、适配性差、操作费力的痛点。在实际应用场景中，该部件可适配不同截肢长度的前臂残肢，既可以同轴安装在残肢正前方的接受腔位置，也能通过定制转接板调整安装角度，适配不同用户的残肢形态与穿戴习惯，无需针对不同用户的肢体尺寸做整体缩放调整，大幅降低假肢定制的加工门槛与适配周期。从功能特性来看，该执行机构内置独立的多通道动力输出路径，搭配滑轮传动系统可实现单根手指的独立屈伸控制，区别于传统假手所有手指共用同一支点、只能做同步张合的局限，能够让手指自然贴合圆柱形、方形等不同形状的被抓取物体，抓握过程中受力分布更均匀，既可以稳定握持水杯、笔杆这类小尺寸轻质物件，也能牢固抓握工具手柄这类需要一定施力的物品，日常使用中不会出现物件滑脱、局部受力过大硌伤接触面的问题。设计过程中充分考虑了3D打印加工的工艺特性，整体结构做了最大化的轻量化处理，在保证结构强度满足日常抓握施力需求的前提下，去除了所有非必要的实体材料，整体壳体采用一体化打印成型，仅输出轴等受力磨损部位采用金属标准件，既控制了整体重量避免长期穿戴产生残肢疲劳，也减少了装配环节的零件数量，普通用户无需复杂工具即可完成组装维护。外形设计上采用长条形一体化壳体结构，主体沿安装方向做了等宽的平直设计，侧面预留了标准的安装孔位，安装边界规整无外凸的冗余结构，可直接嵌入常规假手的手掌壳体内部，不会额外增加假手的整体外形尺寸，适配市面上主流的假手外壳尺寸规格。传动路径上做了阻尼优化，手指屈伸过程中动作顺滑无卡顿，配合肌电信号采集模块可实时响应用户的肌肉动作意图，抓握力度可根据肌电信号强度动态调整，避免抓握易碎物品时施力过大造成损坏，同时传动结构自带位置锁定功能，抓持物件时无需持续输出动力即可保持夹持状态，有效降低驱动模块的能耗，延长内置电源的单次使用时长。