[發(fā)明專利]一種手指間協(xié)調(diào)性訓(xùn)練康復(fù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410029312.5
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103735389A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王愛民;王昌鵬;王堅(jiān);何有源;王恒;鄭波
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種手指間協(xié)調(diào)性訓(xùn)練康復(fù)裝置，其特征在于：包括支架底座平臺（12）、手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)按照人手指分為拇指組、食指組、中指組、無名指組和小指組，每組手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)按照人手指的位置相應(yīng)地布置于支架底座平臺上；每組手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括手指活動裝置、混合驅(qū)動器和傳感裝置；

所述手指活動裝置包括導(dǎo)軌（8）、滑塊（9）和光軸（10），所述滑塊（9）置于導(dǎo)軌（8）上，沿導(dǎo)軌（8）方向在滑塊（9）的一端活動地設(shè)有固定手指的手指支撐架（11），沿導(dǎo)軌（8）方向在滑塊（9）另一端設(shè)有軸承（19），所述軸承（19）通過銷軸固定，且軸承（19）的中線在支撐底座平臺上的投影與導(dǎo)軌（8）方向平行，所述光軸（10）套在軸承（19）內(nèi)；

所述混合驅(qū)動器包括電機(jī)（13）和磁流變液阻尼器（14），所述電機(jī)（13）與磁流變液阻尼器（14）均套在一根中心軸（15）上，中心軸（15）上靠近磁流變液阻尼器（14）的一端與光軸（10）固定連接；

所述傳感裝置包括力傳感器（16）和角度傳感器（17），所述力傳感器（16）和角度傳感器（17）均套在中心軸（15）上，其中力傳感器（16）套在中心軸（15）上且靠近磁流變液阻尼器（14）的一端處；

所述控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和下位機(jī)，其中下位機(jī)內(nèi)包括機(jī)器人自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、存儲數(shù)據(jù)庫和閉環(huán)控制系統(tǒng)，上位機(jī)內(nèi)包括虛擬場景模塊和虛擬現(xiàn)實(shí)反饋力模塊；

在被動訓(xùn)練時，患者首先在醫(yī)生幫助下完成一個完整運(yùn)動模式，在該過程中機(jī)器人自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時刻采集力傳感器（16）檢測到的中心軸（15）上的力的信息和角度傳感器（17）檢測到中心軸（15）轉(zhuǎn)過的角度信息進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練并將上述信息記錄在存儲數(shù)據(jù)庫中；學(xué)習(xí)完成后機(jī)器人自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)取存儲數(shù)據(jù)庫中的信息并計算出重復(fù)該過程所需要的每個時刻電機(jī)（13）和磁流變液阻尼器（14）需要提供的轉(zhuǎn)速和力，并通過閉環(huán)控制系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)（13）和磁流變液阻尼器（14）配合工作進(jìn)而帶動患者進(jìn)行被動訓(xùn)練；

在主動訓(xùn)練時，上位機(jī)內(nèi)呈現(xiàn)虛擬場景，角度傳感器（17）檢測到當(dāng)前中心軸（15）轉(zhuǎn)過的角度，虛擬現(xiàn)實(shí)反饋力模塊根據(jù)虛擬場景實(shí)時計算出對應(yīng)的虛擬反饋力模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中手指抓取動作，并通過閉環(huán)控制系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)（13）和磁流變液阻尼器（14）配合工作產(chǎn)生精確的反饋力，進(jìn)而作用到患者手部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指間協(xié)調(diào)性訓(xùn)練康復(fù)裝置，其特征在于：所述手指支撐架（11）與滑塊（9）通過銷軸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指間協(xié)調(diào)性訓(xùn)練康復(fù)裝置，其特征在于：拇指組手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的手指支撐架（11）設(shè)置在相應(yīng)滑塊（9）遠(yuǎn)離動力控制裝置的一面上；其余手指訓(xùn)練機(jī)構(gòu)中的手指支撐架（11）設(shè)置在相應(yīng)滑塊（9）的上端面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指間協(xié)調(diào)性訓(xùn)練康復(fù)裝置，其特征在于：所述手指活動裝置和中心軸（15）的材料為鋁合金。