无绳式瘫痪患者辅助仿生机械手掌结构

　　这款仿生机械手掌结构，核心面向肢体功能障碍人群的日常动作辅助场景，区别于传统带牵引绳的外牵式康复机械手，整体采用无外置拉绳的集成化结构设计，所有传动衔接部件均内置在掌部与指节的结构腔体内部，避免了外置绳体长期使用出现的磨损、卡滞、勾挂外物的问题，适配居家康复、日常出行穿戴等多场景的使用需求。从结构设计逻辑来看，指节部分采用分段式铰接布局，五根手指均设置独立的转动副，每段指节的铰接位置预留了标准安装孔位，可适配不同扭矩的微型驱动元件安装，掌部主体采用曲面贴合设计，轮廓弧度匹配人体手掌自然放松状态下的掌面曲线，穿戴时可通过绑带固定在患者前臂残端或功能受损的手掌外侧，不会对皮肤造成过度压迫。指节的接触面做了平面化处理，

　　日常抓取物体时可提供足够的接触摩擦力，拇指位置设置了额外的偏转自由度，可实现与其余四指的对掌动作，满足抓握水杯、拾取小件物品、握持餐具等日常生活动作的角度需求。从安装边界来看，单根手指的长度尺寸参考成年人体手指平均尺寸设计，食指、中指、无名指、小指的指节分段比例与人体指骨比例保持一致，掌部整体宽度控制在成年男性手掌平均宽度范围内，整体结构的安装基面设置在掌根位置，可与不同规格的前臂连接座适配，不需要额外定制转接件即可完成装配。结构件之间的铰接间隙控制在0.1mm范围内，既保证转动过程无卡顿，也避免了间隙过大导致的动作精度偏差，掌部的曲面过渡位置均做了圆角处理，没有尖锐棱角，防止穿戴使用过程中剐蹭皮肤或勾扯衣物。在实际功能层面，

　　该结构可配合肌电信号采集模块使用，通过识别患者前臂的肌电信号控制各指节的弯曲与伸展动作，相较于传统绳索牵引的机械手，内置铰接结构的动作响应延迟更低，单根手指的弯曲角度可达到0到90度的调节范围，可适配不同形状物体的抓握需求，抓握力可通过驱动元件的参数调整进行适配，既可以拾取纸张、药片这类轻质小件物品，也可以稳定抓握重量在1kg以内的水杯、餐具等日常物品。设计过程中充分考虑了长期使用的维护需求，所有指节的铰接轴均采用快拆结构，不需要专用工具即可完成单个指节的更换，降低后期维护的成本与难度，掌部的结构腔体预留了走线空间，驱动元件的连接线可通过腔体内部延伸至前臂的控制模块位置，外部无裸露线路，整体外观更简洁，

　　也避免了线路外露造成的损坏风险。从结构强度来看，所有受力部件的厚度均经过受力校核，日常抓握动作下的结构变形量控制在0.05mm以内，不会因为长期反复弯曲出现结构疲劳断裂的问题，指节末端的接触面可根据使用需求粘贴防滑硅胶垫，进一步提升抓握物体时的稳定性，整体结构没有复杂的异形曲面，常规的机加工或者3D打印工艺均可完成制作，加工门槛较低，适合康复辅具的小批量定制生产，可根据不同患者的手掌尺寸对整体结构进行等比例缩放调整，适配不同年龄、不同手掌大小的使用者需求。