[發(fā)明專利]外骨骼式生物反饋手功能訓(xùn)練器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210445004.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN102920569A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻洪流;李繼才;胡鑫;張穎;官龍;蘇鵬飛;李秀芝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種手功能康復(fù)訓(xùn)練器，尤其是一種恢復(fù)手功能障礙患者部分或者全部手功能的康復(fù)訓(xùn)練器。

背景技術(shù)

中國(guó)現(xiàn)有腦卒中患者約900萬人，每年新發(fā)病在150萬人以上，大約75％腦卒中患者在發(fā)病后會(huì)留下不同程度的后遺癥，在眾多的后遺癥中，以偏癱發(fā)生率最高，在偏癱的康復(fù)中，又以手功能的康復(fù)最為困難。患者的手在后期往往因肌肉痙攣，形成一個(gè)屈曲的半握拳姿勢(shì)，因此，手功能的康復(fù)一直是患者最需要解決的問題，也是腦卒中患者最難解決的問題。手功能康復(fù)的主要技巧是掌握好活動(dòng)的力度，早期被動(dòng)運(yùn)動(dòng)要求輕柔、緩慢，以不引起不能耐受的疼痛為宜，從而達(dá)到防止肌腱粘連和關(guān)節(jié)僵硬，并可促進(jìn)血液循環(huán)，增加關(guān)節(jié)、肌肉的牽伸效果。

醫(yī)學(xué)理論和實(shí)踐證明，肢體損傷的患者為了防止肌肉“廢用性”萎縮，必須要進(jìn)行有效的肢體訓(xùn)練以恢復(fù)其功能。由于患者手指本身已存在功能障礙，不能獨(dú)立完成訓(xùn)練；需要由具有一定護(hù)理知識(shí)和體力的護(hù)士或者其他人幫助實(shí)施，增加了康復(fù)難度和護(hù)理費(fèi)用。為了讓患者自主地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，制作一種幫助其恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能的醫(yī)療保健器械是必要的。據(jù)了解國(guó)內(nèi)醫(yī)院的康復(fù)科大部分都是采用醫(yī)務(wù)人員陪同康復(fù)治療，在浪費(fèi)大量資源的前提下，患者的康復(fù)情況還沒有很顯著的效果。本發(fā)明根據(jù)國(guó)內(nèi)的臨床康復(fù)治療中還沒有特定的、高效的手功能障礙康復(fù)訓(xùn)練器械，設(shè)計(jì)了一種外骨骼式生物反饋手功能訓(xùn)練器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種外骨骼式生物反饋手功能訓(xùn)練器，該訓(xùn)練器應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)四指的同步運(yùn)動(dòng)，通過控制兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)四指和拇指的同步或者異步運(yùn)動(dòng)，在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)微直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊并以病患者的患側(cè)肢的微弱肌電信號(hào)比例控制和聲音控制混合控制微直流電機(jī)，以生物反饋的方式訓(xùn)練功能障礙的手指。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種外骨骼式生物反饋手功能訓(xùn)練器，包括佩戴在患者手上的手背貼合面板?，拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四個(gè)手指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是：手背貼合面板上分別連接拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四個(gè)手指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的直線電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，微型直流電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與四個(gè)手指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

手指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手指固定件，手指連桿組件，手指連桿組件，手指近節(jié)指骨，手指中節(jié)指骨，手指近節(jié)指骨遠(yuǎn)端兩孔與手指中節(jié)指骨近端上側(cè)兩孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接，手指中節(jié)指骨近端下側(cè)兩孔分別與手指連桿組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，手指連桿組件與手指連桿組件10焊接連接；并通過手指連桿組件與手指固定件轉(zhuǎn)動(dòng)連接；手指近節(jié)指骨后端兩側(cè)下面分別與手指固定件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩個(gè)手指固定件分別與手背貼合面板固定連接。

拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手指固定件，手指連桿組件，拇指連桿組件，拇指近節(jié)指骨，拇指近節(jié)指骨連桿，其中，拇指連桿組件與手指連桿組件焊接連接，拇指近節(jié)指骨遠(yuǎn)端兩側(cè)分別通過拇指近節(jié)指骨連桿與手指連桿組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，近端兩側(cè)分別與手指固定件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩個(gè)手指固定件分別與手背貼合面板固定連接。

微型直流電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)，錐齒輪傳動(dòng)固定件，一級(jí)傳動(dòng)齒輪組、二級(jí)傳動(dòng)齒輪組，三級(jí)傳動(dòng)齒輪組，四指推桿，輸出端錐齒輪，傳動(dòng)錐齒輪構(gòu)件，其中，直流電機(jī)通過輸出端錐齒輪與錐齒輪傳動(dòng)固定件內(nèi)的傳動(dòng)錐齒輪構(gòu)件的錐齒輪嚙合傳動(dòng)連接，傳動(dòng)錐齒輪構(gòu)件通過一級(jí)傳動(dòng)齒輪組、二級(jí)傳動(dòng)齒輪組和三級(jí)傳動(dòng)齒輪組的齒輪傳動(dòng)使使四指推桿傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，四指推桿通過四指連接桿使四個(gè)手指的手指連桿組件繞其與手指固定件轉(zhuǎn)動(dòng)。

直線電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線電機(jī)，直線電機(jī)連接件，拇指推桿，拇指連接桿，其中，直線電機(jī)的輸出桿通過直線電機(jī)連接件與拇指推桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，拇指推桿通過拇指連接桿使拇指連桿組件繞其與手指固定件的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由與拇指近節(jié)指骨貼合的組件和連桿機(jī)構(gòu)連接而成；五個(gè)手指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)模擬了手指在抓握時(shí)關(guān)節(jié)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，在機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)處的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是模擬真實(shí)手指關(guān)節(jié)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用于手部功能障礙的穿戴式機(jī)械手的肌電/語音混合控制，其創(chuàng)新點(diǎn)有：

1.????穿戴式設(shè)計(jì)方便患者進(jìn)行基于日常生活輔助的功能訓(xùn)練，提高訓(xùn)練效果；?

2.????欠驅(qū)動(dòng)多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)手指機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輕便結(jié)構(gòu)下的指間關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；?

3.????表面肌電信號(hào)觸發(fā)與動(dòng)態(tài)智能控制實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式生物反饋訓(xùn)練；

4.????語音控制方式提供被動(dòng)訓(xùn)練、實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式運(yùn)動(dòng)想象療法；?

5.????健康側(cè)手動(dòng)觸控主動(dòng)軟癱期、痙攣期雙側(cè)手同步訓(xùn)練。?

附圖說明