[發(fā)明專(zhuān)利]穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210509107.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103417355A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻洪流;蘇鵬飛;胡鑫;張穎;李秀芝;陳娜;李繼才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61H1/00
• 分類(lèi)號(hào): A61H1/00
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模仿人體手指對(duì)指運(yùn)動(dòng)的穿戴式外骨骼手功能訓(xùn)練器。?

背景技術(shù)

一雙健康的手在人的生活當(dāng)中占據(jù)了非常重要的地位，然而對(duì)于一些老年人以及身體受到外部損傷導(dǎo)致手部發(fā)生痙攣以及其他傷害的時(shí)候，就對(duì)患者的生活造成了極大的困難。同時(shí)手部損傷的治療難度很大，治療后康復(fù)訓(xùn)練受到很大的局限。對(duì)于傳統(tǒng)意義上的手部康復(fù)治療一般都是通過(guò)患者定期到醫(yī)院借助一些相對(duì)比較大的手部訓(xùn)練器進(jìn)行對(duì)手的康復(fù)訓(xùn)練。?

國(guó)內(nèi)四肢康復(fù)設(shè)備的研究起步較晚，在此領(lǐng)域展開(kāi)研究的主要有清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。目前，七自由度假手模擬裝置已設(shè)計(jì)完成神經(jīng)信息的提取正在進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)，信息的整合與控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)展順利。但目前的成型產(chǎn)品很難完全滿(mǎn)足患者的要求。上肢康復(fù)設(shè)備中應(yīng)用范圍僅限于局部關(guān)節(jié)，且智能化程度不高、穿戴性較差。國(guó)外針對(duì)偏癱上肢的重復(fù)訓(xùn)練，1991年MIT設(shè)計(jì)完成了第一臺(tái)上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系MIT-MANUS[8]，與一般工業(yè)機(jī)器人不同，MIT-MANUS盡管在機(jī)械方面考慮到了安全性、穩(wěn)定性以及患者近距離物理接觸的柔順性，但不具有穿戴性。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本發(fā)明提出一種穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，方便攜帶，使患者能夠在家里以及社區(qū)可以隨時(shí)隨地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，填充國(guó)內(nèi)的缺陷。?

本發(fā)明提供的一種穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器，其特征在于：包括：背部支撐板，手指支架，四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；?

背部支撐板的前部固定連接手指支架，用于固定放置患者的手；背部支撐板的上面以及一側(cè)安裝四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)患者四指的運(yùn)動(dòng)；背部支撐板的另一側(cè)連接拇指背部支撐板。拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與背部支撐板想連接驅(qū)動(dòng)患者的拇指運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與四指的對(duì)指運(yùn)動(dòng)。?

進(jìn)一步，本發(fā)明提供的穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器還可以具有這樣的特征：其中，四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有：電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪箱以及連桿，?

齒輪箱固定在背部支撐板上，?

電機(jī)，安裝在背部支撐板上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)背部支撐板上齒輪箱內(nèi)的組合齒輪的運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，?

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有：斜齒輪1，帶動(dòng)齒輪箱內(nèi)連接桿上斜齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪箱內(nèi)連接桿，穿過(guò)固定在背部支撐板上的齒輪箱，同時(shí)齒輪箱內(nèi)連接桿的另一端有一個(gè)小齒輪，連接桿，斜齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使小齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪與半弧齒輪相配合，半弧齒輪與齒輪箱外連接桿相配合，連桿的運(yùn)動(dòng)通過(guò)帶動(dòng)皮帶從而帶動(dòng)患者食指和小指的運(yùn)動(dòng)。?

進(jìn)一步，本發(fā)明提供的穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器還可以具有這樣的特征：其中，手指機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是：四根手指的近端與遠(yuǎn)端通過(guò)曲線滑桿相連接，指間連接件，四指?jìng)鲃?dòng)桿，傳動(dòng)軸，四指帶動(dòng)桿，手指近端連接桿,手指遠(yuǎn)端連接桿,手指遠(yuǎn)端連接件,指間傳動(dòng)桿；四根手指支架由手指近端與手指遠(yuǎn)端取手指的后兩節(jié)；指間連接件固定在四根手指的近端將四根手指近端連接起來(lái)；四指?jìng)鲃?dòng)桿傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)；傳動(dòng)軸固定在手指支架的兩側(cè)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，四指?jìng)鲃?dòng)桿的運(yùn)動(dòng)通過(guò)手指近端連接桿、手指遠(yuǎn)端連接桿和手指遠(yuǎn)端連接件從而驅(qū)動(dòng)手指支架進(jìn)行仿生運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。患者的手指在本裝置的下方進(jìn)行穿戴，通過(guò)指板的帶動(dòng)進(jìn)行康復(fù)鍛煉。?

進(jìn)一步，本發(fā)明提供的穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器還可以具有這樣的特征：其中，一個(gè)直線電機(jī)安裝在拇指固定板上，由兩個(gè)直線電機(jī)固定架固定，并通過(guò)一個(gè)聯(lián)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)；連桿機(jī)構(gòu)包括推桿，推桿聯(lián)動(dòng)桿，拇指，拇指連接架，電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿的運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)推桿聯(lián)動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)拇指的運(yùn)動(dòng)，拇指通過(guò)拇指連接架與推桿聯(lián)動(dòng)桿相連，同時(shí)與患者的拇指相連。拇指的運(yùn)動(dòng)只能實(shí)現(xiàn)與四指的對(duì)指運(yùn)動(dòng)。?

發(fā)明作用與效果?

綜上所述，本發(fā)明提供的穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器，具有：四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，背部支撐板和手指機(jī)構(gòu)。手部背部支?撐板固定連接四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)通過(guò)齒輪的運(yùn)動(dòng)連接食指，驅(qū)動(dòng)食指的運(yùn)動(dòng)，四指通過(guò)四指近端上的連接件連接，由食指的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)其他手指的運(yùn)動(dòng)。背部支撐板的一側(cè)連接拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器能夠完成拇指和食指的對(duì)指運(yùn)動(dòng)，食指機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度可根據(jù)患者自身的康復(fù)情況設(shè)定。同時(shí)該機(jī)構(gòu)的可穿戴功能可通過(guò)穿戴手套與手部相連接實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便，操作方便，可供患者自主在社區(qū)以及家里進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明涉及的穿戴式外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器在實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本發(fā)明涉及的背部支撐板支架在實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；?