[發明專利]一種主被動式可穿戴康復訓練機械手

有效

• 申請號: 201610464214.3
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN105935333B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王晶;郭曉輝
• 申請（專利權）人: 深圳睿瀚醫療科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/16
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙)44419
• 代理人: 曹明蘭

技術領域

本發明涉及一種人體運動康復裝置，尤其涉及一種主被動式可穿戴康復訓練機械手。

背景技術

康復理論與醫學實證明，對于意外傷害、手術后遺癥、中風等引起的手部運動功能損傷的患者，一定強度的科學康復訓練治療對于最大限度的恢復手部運動功能有著非常重要的意義。目前藥物治療和傳統的治療師手把手的對患者進行一對一式康復療法，這種方法不僅勞動量大、費用昂貴，而且訓練效率和強度難以保證，缺乏評價訓練參數和康復效果關系的客觀數據，難以對訓練參數進行優化以獲得最佳治療方案。

現有的手指康復訓練裝置都是患者的一些大關節的運動，缺乏每根手指的每個重要關節的高度貼合與整體手指的合理空間布置方式，而且設計基本都是采用電機、氣缸等外力驅動，始終存在造成手部傷害的安全隱患。而采用一種主被動式可穿戴康復訓練機械手是根據人體工效學的特點進行設計的，在設計中采用的運動方式以及各外骨骼手指的布置方式均更適合人手的結構特點，患者將其穿戴該機械手，通過建立患指數據庫以及設備配套的傳感器可以對患者康復情況進行客觀量化有針對性的訓練，使患者康復效果最大化。因此，本發明旨在解決上述問題而設立。

發明內容

本發明的目的是解決因腦中風、手術后遺癥或者外傷等造成的手部運動功能受損患者的手部功能康復問題，提供了一種主被動式可穿戴康復訓練機械手。

為了解決現有技術中的不足，本發明提供的技術方案是：

一種主被動式可穿戴康復訓練機械手，包括固定機械手的箱體、以及分別架設在箱體左右兩側的拇指康復系統和四指康復系統，拇指康復系統通過多連桿傳力系統及齒輪與箱體相連，四指康復系統通過多連桿傳力系統與箱體相連；平面鏡設在所述箱體中的兩側機械手之間；

所述拇指康復系統和四指康復系統分別與手指各關節相連，連接后的拇指康復系統與四指康復系統相互呈30度左右的空間角布置，而兩側四指康復系統之間平行布置，該布置方式最符合人手仿生結構，相連端設有壓力傳感器，一側拇指和四指康復訓練系統的運動，由另一側機械手通過多連桿和齒輪傳遞及改變動力方向來驅動，進而實現患者健側手帶動患側手或者患側手自主運動的主被動式同步康復訓練。

作為優化，所述拇指康復系統包括拇指機構、齒輪組以及拇指固定肋板；所述四指康復系統包括通過多連桿傳力系統與食指、中指、無名指和小指的四指分別相連的四指機構以及四指固定肋板；所述多連桿傳力系統包括分別與拇指機構、四指機構的四指中端指節外骨骼連接的兩個互連的連桿,兩個連桿之間設有與箱體相連的活塞桿、四連桿和若干固定桿。

進一步地，所述四指機構包括四個并列設在箱體兩側通過銷連接固定在四指固定板上的四指固定機構，四指固定機構包括四指近端指節外骨骼、伸縮臂和遠端指節外骨骼；所述四指近端指節外骨骼通過圓柱銷與多連桿傳力系統連接，四指近指端指節外骨骼上設有不同位置的調節孔；四指固定機構的伸縮臂一端與四指近端指節弧形臂通過圓柱銷連接，另一端通過圓柱銷與箱體相連。

更進一步地，所述四指固定機構的伸縮臂包括連接在箱體上的連接桿，連接桿螺紋連接螺桿，螺桿通過圓柱銷連接能夠折疊的連架桿，連架桿連接有與四指近端指節弧形臂相套接的推桿；推桿上連接有四指遠端指節外骨骼。

更進一步地，所述四指近端指節弧形臂設有雙弧形軌道槽，雙弧形軌道槽中分別設有位置傳感器；設在四指遠端指節外骨骼直線臂上的圓柱銷與軌道槽內的軸承相接，軸承能夠沿關節外骨骼的軌道槽內滾動。

更進一步地，所述四指近端指節弧形臂內弧根部與四指遠端指節外骨骼端部分別通過魔術貼與手指各關節相連，在四指近端指節弧形臂內弧根部與四指遠端指節外骨骼端部分別設有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器。

進一步地，所述拇指機構包括設在箱體兩側通過與箱體內面板圓柱銷連接的固定板，固定板連接拇指近端指節外骨骼，拇指近端指節外骨骼連接齒輪組，所述齒輪組為一對相互嚙合的錐齒輪，拇指近端指節外骨骼通過圓柱銷與連接在1#錐齒輪上的連桿相連，2#錐齒輪通過拇指連桿與多連桿系統相連；齒輪組軸心鉸接在在箱體內壁固定桿上。

更進一步地，所述拇指近端指節外骨骼與手指連接處通過魔術貼設有拇指壓力傳感器。

進一步地，所述多連桿傳力系統包括設在箱體內左右兩側的一對連桿，一對連桿端頭分別與左右側的四指機構的四指近端指節外骨骼或拇指連桿相連，一對連桿的另一端連接有鉸接活塞桿的四連桿機構，四連桿機構的延伸端連接有縱桿，縱桿的端部分別鉸接有與箱體側壁連接的固定桿和橫桿，一對橫桿之間連接有鉸接活塞桿的四連桿機構。