仿生肌电控制康复义肢手部结构设计

这款仿生手部辅具的设计核心围绕上肢截肢患者的日常动作复现需求展开，在结构设计阶段优先考量了穿戴适配性与动作拟真度的平衡，接受腔的轮廓曲线完全匹配人体前臂残端的生理弧度，边缘做了圆弧过渡处理，避免长期穿戴造成的局部压疮，整体安装边界控制在残端包覆长度180mm范围内，不会对肘关节的屈伸活动造成干涉。从功能实现层面看，五指采用独立的模块化铰接结构，每根手指的指节转动角度参考健康人手的活动范围设定，拇指可实现内收、外展的复合动作，配合其余四指的屈曲运动，能够完成抓握水杯、持握笔具、捡拾细小物件等日常生活动作，指节接触面做了仿指腹的微弧纹理处理，提升抓握物体时的摩擦力，避免光滑物件脱落。在驱动布局上，将动力传动结构整合在 forearm 段的壳体内，外壳采用流线型曲面设计，既降低了整体重量，也能避免日常使用中勾挂衣物，关节处的铰接间隙控制在0.2mm以内，既保证转动灵活性，也能防止灰尘、汗液进入结构内部造成卡滞。设计过程中充分考虑了不同患者的残端差异，接受腔预留了适配衬垫的安装空间，可根据个体残围调整内衬厚度，腕部连接结构采用快拆式设计，方便后续维护更换零部件，整体重量控制在420g以内，长期穿戴不会给残端造成过大的负重压力。从应用场景来看，这款结构既可以适配肌电信号控制方案，也可根据需求调整为绳索牵引的被动控制模式，能够覆盖前臂截肢、腕部离断等不同伤残情况的使用需求，指节的转动阻尼经过反复调校，抓握力度可自适应不同硬度的物体，既不会因力度过大捏碎易碎物品，也不会因力度不足导致持握不稳，外壳表面的防滑涂层兼顾了触感舒适度与耐用性，日常使用中可耐受常规的磕碰与汗液腐蚀，结构件的连接点位全部采用标准化紧固件，后期更换易损件无需特殊定制工具，降低了使用维护成本。