[發明專利]手部及腕部外骨骼康復訓練裝置

有效

• 申請號: 201210047351.9
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102579227A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊燦軍;畢千;張紹勇;鄧學磊;張峻川
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種人體運動輔助裝置，尤其涉及一種手部及腕部外骨骼康復訓練裝置。

背景技術

對于手部疾病患者，包括意外傷害、中風等，科學的康復訓練治療對于最大限度的恢復手部靈活性有著非常重要的意義。目前，主要通過專業醫師進行康復治療，這樣的治療方式過于依賴醫生的經驗，而且對于病人的個體差異性問題，缺乏相應的針對措施，治療效果受到很大局限。

外骨骼是一種能夠提供對生物柔軟內部器官進行構型，建筑和保護的堅硬的外部結構。一般是把蝦、蟹、昆蟲等節肢動物體表堅韌的幾丁質的骨骼稱為外骨骼，它有保護和支持作用。機械外骨骼就是從生物外骨骼得到思路的一種全新技術，其作為一種通過機械對人體機能進行強化的方式，早在上世紀就已被提出，最初被嘗試運用于軍事領域；同時，機械外骨骼的輔助性和強化性也對康復治療和災害救援提供了全新的思路。

采用外骨骼康復訓練方法與現有方法相比優點在于：一、患者不再單純依賴醫生的經驗性治療，可以進行量化訓練；二、通過建立患者數據庫，可以針對不同患者的個體差異性，進行有差別的量化治療；三、可以通過網絡連接數據庫實現遠程治療；四、醫生根據數據庫可以對病癥進行量化分析，有助于建立系統的康復訓練理論。

現有的手部康復治療，主要通過專業醫師進行康復訓練，這樣的治療方式有三個缺點：一、過于依賴醫生的經驗；二、掌握方法的醫生很少；三、對于病人的個體差異性問題，缺乏相應的針對措施，治療效果受到很大局限。同時現有公知技術中尚未出現成熟的外骨骼康復訓練裝置或方法。

申請人于2011年申請了一項發明名稱為《固定式外骨骼康復訓練機械手》、申請號為201110121085.5的專利申請，該專利申請中，機械手只有三個手指，活動自由度少，且手腕部分為繁重的固定式手腕。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種手部及腕部外骨骼康復訓練裝置，本發明體積小、靈巧、智能化、操作性能好。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種手部及腕部外骨骼康復訓練裝置，它包括手腕、拇指、動力源、食指、中指和無名指等；動力源固定在手腕上，拇指、食指、中指和無名指分別與動力源相連。

進一步地，所述動力源包括下驅動電機、上驅動電機、下電機座、上電機座、第二軸承連接件、螺母導向板、上傳動螺母、上傳動絲桿、下傳動絲桿、第一軸承連接件、上軸承座、下軸承座、下傳動螺母、光耦固定件、第二光耦、光耦固定件上、第一光耦和食指固定板等；所述食指、中指和無名指均包括遠端指節外骨骼、第一壓力傳感器、DIP關節彎桿、中端指節外骨骼、遠端關節三鉸鏈桿、第二壓力傳感器、近端關節三鉸鏈桿、近端指節外骨骼、PIP關節彎桿、煙斗鉸鏈、MP關節彎桿和第三壓力傳感器等；所述拇指包括拇指第一電機、第一拇指連接件、第一電機軸承支座、第一拇指齒輪、第二拇指齒輪、第三拇指連接件、拇指驅動電機、拇指電機軸承支座、拇指傳動絲桿、拇指傳動螺母、拇指MP關節彎桿、拇指機架、拇指軸承座、拇指三孔連桿、拇指近端指節、拇指DIP關節彎桿、第二壓力傳感器、拇指遠端指節、第一壓力傳感器和第二拇指連接件等；所述手腕包括蝸輪蝸桿箱、腕關節軸承座、手腕電機法蘭、手腕板、手腕電機、第一手腕連桿上、前臂支架、加速度計、手腕右連桿、第二手腕連桿上、前臂機架和手腕左連桿等。

進一步地，所述動力源通過食指固定板固定在部件手腕上；食指通過煙斗鉸鏈機架固定在食指固定板上，并且食指MP關節彎桿與對應下傳動螺母鉸接，PIP關節彎桿與對應上傳動螺母鉸接；無名指和部件中指與其它部件連接方式和食指相同，拇指通過第一拇指連接件固定在食指固定板上。

進一步地，所述動力源中，上軸承座通過深溝球軸承支撐上傳動絲桿，上傳動絲桿上套有上傳動螺母，螺母導向板與上傳動螺母配合并為其導向，上電機座通過深溝球軸承支撐上傳動絲桿，上傳動絲桿通過上電機座與上驅動電機聯結；下軸承座通過深溝球軸承支撐下傳動絲桿，下傳動絲桿上套有下傳動螺母，螺母導向板與下傳動螺母配合并為其導向，下電機座通過深溝球軸承支撐下傳動絲桿，下傳動絲桿通過下電機座與下驅動電機聯結；第一軸承連接件同時和上軸承座和下軸承座螺紋連接，第二軸承連接件同時和上電機座和下電機座螺紋連接；下軸承座和下電機座固定在食指固定板上；上光耦固定件和食指固定板螺紋連接，光耦固定件上頂部固定第一光耦，光藕固定件和食指固定板螺紋連接，光藕固定件頂部固定第二光藕。