[發明專利]一種線驅動柔性外骨骼康復機械手

在審

• 申請號: 201810939696.2
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109044735A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 孟巧玲;陳忠哲;張慧;謝巧蓮;邵海存;王孟;王海濤
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供了一種線驅動柔性外骨骼康復機械手，包括：手部單元具有四個手指套、與四個手指套一一對應且用于拉動對應的手指套進行彎曲動作的四個牽引線以及用于驅動牽引線進行動作的驅動單元。其中，手指套具有依次通過彈性構件連接的手掌固定塊、兩個指節套以及指尖套，手掌固定塊、兩個指節套、以及指尖套的兩側分別形成有第一引導孔、第二引導孔以及第三引導孔，牽引線的兩端分別依次穿過對應的手指套的兩側上的第三引導孔、第二引導孔以及第一引導孔后與驅動單元相連接，當牽引線在驅動單元的驅動下被拉緊時，手指套在對應的牽引線的拉動下進行彎曲動作，當牽引線不被拉緊而松弛時，手指套在彈性部件的作用下恢復到伸展狀態。

技術領域

本發明屬于康復器材技術領域，具體涉及一種線驅動柔性外骨骼康復機械手。

背景技術

據統計，中國每年新增200多萬腦卒中患者，平均每12秒就有一人發生卒中，每21秒就有一人死亡，腦卒中已經成為中國人死亡的第一元兇。而手功能障礙是腦卒中后遺癥中最常見也是最難恢復的功能障礙，需要大量的反復訓練才能逐漸恢復肌力。近年來，隨著機器人技術在康復領域的不斷應用，越來越多的康復訓練機器人被運用到手功能障礙康復過程中來。

但是目前的外骨骼康復機械手多為剛性傳動結構，這類結構雖然具有較強的運動準確性，但是剛性結構的適應性太差，無法適應不同患者的手部尺寸和結構，人機運動不協同。同時，由于剛性結構多為連桿設計，其體積和重量較大，會對患者手部產生較大的壓力，且無法應用于日常生活生活輔助。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種線驅動柔性外骨骼康復機械手，能夠穿戴在使用者的手部使使用者的手指進行彎曲和伸展鍛煉，且結構簡單輕便。

本發明采用了如下技術方案：

本發明提供了一種線驅動柔性外骨骼康復機械手，用于穿戴在使用者的手部使使用者的手指進行彎曲和伸展鍛煉，其特征在于，包括：手部單元，包括手掌套以及固定設置在該手掌套上的四個手指套，四個手指套分別用于帶動使用者的食指、中指、無名指和小拇指進行彎曲和伸展動作；四個牽引線，與四個手指套一一對應，分別用于拉動對應的手指套進行彎曲動作；以及驅動單元，與牽引線相連接，用于驅動牽引線進行動作，其中，手指套具有依次通過彈性構件連接的手掌固定塊、兩個指節套、以及指尖套，手掌固定塊固定設置在手掌套上，兩側沿手指套的長度方向分別形成有第一引導孔，指節套的兩側沿手指套的長度方向設置有第二引導孔，指尖套的兩側沿手指套的長度方向分別形成有第三引導孔，牽引線的兩端分別依次穿過對應的手指套的兩側上的第三引導孔、第二引導孔以及第一引導孔后與驅動單元相連接，當牽引線在驅動單元的驅動下被拉緊時，手指套在對應的牽引線的拉動下進行彎曲動作，當牽引線不被拉緊而松弛時，手指套在彈性部件的作用下恢復到伸展狀態。

本發明提供的線驅動柔性外骨骼康復機械手，還可以具有這樣的特征：其中，驅動單元具有電機箱以及固定設置在該電機箱內的第一電動機和第二電動機，第一電動機與食指對應的牽引線相連接，第二電動機與中指、無名指以及小拇指對應的牽引線分別連接。

本發明提供的線驅動柔性外骨骼康復機械手，還可以具有這樣的特征：還包括：四個連接管，與四個牽引線一一對應設置，其中，連接管套在對應的牽引線的外部上，連接管的兩端分別通過快速接頭與電機箱和手掌套固定連接。

本發明提供的線驅動柔性外骨骼康復機械手，還可以具有這樣的特征：其中，手掌套靠近與食指對應的手指套的一側上設置有大拇指套。

本發明提供的線驅動柔性外骨骼康復機械手，還可以具有這樣的特征：其中，指節套具有指節套連接塊以及四個與該指節套連接塊的下端相連接的伸爪，每兩個伸爪對應設置在指節套連接塊的一側上，伸爪上設置有第二引導孔。

本發明提供的線驅動柔性外骨骼康復機械手，還可以具有這樣的特征：其中，指節套還具有安裝在指節套連接塊的指節綁帶。