外骨骼式手指功能康复辅具结构设计

　　这款穿戴式手指功能代偿装置，主要面向手指部分缺损、掌指关节活动受限的用户群体，适配日常抓握、精细操作等多类生活与轻作业场景，区别于传统全覆盖式假肢，它采用裸露式的连杆传动架构，不会完全包覆残指区域，能最大程度保留残肢的剩余感知能力，让使用者在操作时可以获得直接的触感反馈，降低长期佩戴的异物感。从结构设计逻辑来看，整套装置以掌部固定基座为承载核心，基座采用贴合人体掌弓曲线的弧面造型，接触侧预留了柔性绑带的安装位，绑带采用可调节的魔术贴结构，能适配不同掌宽的用户，安装时基座贴合掌骨区域，不会阻碍腕关节的正常活动，整体掌部基座的横向宽度控制在80-100mm区间，纵向长度覆盖掌骨中段到掌指关节位置，不会延伸至腕横纹处，

　　避免佩戴后腕部弯折时产生结构干涉。每根手指的传动单元采用独立的多连杆串联结构，对应人体手指的掌指关节、近侧指间关节、远侧指间关节的转动轴线，连杆的铰接点位置完全匹配健康手指的活动瞬心，在做弯曲动作时，不会对残指皮肤产生额外的挤压或牵拉，每段指节的支撑件都做了圆弧倒角处理，接触指腹的位置预留了柔性缓冲垫的安装槽，佩戴时指托贴合残指的周向侧面，不会压迫指端的敏感神经与血管。传动路径的设计上，装置没有采用额外的动力源，完全依靠残指剩余的活动能力驱动连杆运动，当残指做出小幅度的弯曲或伸展动作时，连杆结构会将这个动作同步传递到末端的指托，带动整根模拟手指完成对应的屈伸动作，传动比设置为1:1.2，既可以放大残指的输出力矩，

　　辅助用户完成抓握水杯、握持工具这类需要一定握力的动作，又不会因为传动比过大导致动作幅度过大，难以控制精细操作。单根手指的连杆组件展开最大长度为90mm，完全弯曲时的收拢长度为45mm，适配不同长度的残指，用户可以根据自身残指的长度调整指托在连杆上的固定位置，调节范围覆盖15mm，满足不同截肢长度用户的适配需求。相邻手指的连杆组件之间预留了2mm的安全间隙，在手指做分开、并拢的外展内收动作时，不会出现连杆互相磕碰的问题，掌部基座上对应每根手指的铰接座都做了小角度的转动余量，允许单根手指在横向有±10°的活动范围，匹配人手自然张开时的手指角度。从实际使用的场景适配来看，这套装置的整体重量控制在120g以内，

　　长期佩戴不会给掌部造成额外的负重感，所有外露的结构件都采用轻量化的合金材质，表面做了哑光耐磨处理，日常接触水、汗液不会出现锈蚀问题，绑带采用透气的纺织材质，夏季佩戴也不会出现闷汗的情况。结构设计时特意规避了复杂的管线与外置动力部件，用户不需要额外携带电池或控制模块，穿脱只需要调整三根绑带的松紧度，单人即可在30秒内完成穿戴，不需要他人协助。在安装边界的考量上，装置的所有铰接点都采用免维护的销轴结构，销轴两端做了防脱处理，日常使用不需要额外加注润滑油，指托位置的缓冲垫采用可替换设计，长期使用出现磨损后可以直接拆卸更换，不需要更换整套结构。针对日常使用中常见的抓握场景，连杆结构做了过载保护设计，当末端指托受到超过15N的反向作用力时，连杆之间会产生小范围的相对滑动，避免硬接触对残指造成扭伤，同时也能防止结构件因为受力过大出现变形。在做捏取细小物件的精细动作时，末端指托的接触面做了防滑纹理处理，捏取纸张、螺丝这类小物件时不会出现打滑，每根手指的独立传动结构允许用户单独控制某一根手指的动作，完成打字、系纽扣这类需要单指操作的动作，不会出现多指联动的误操作问题。