[發明專利]一種氣動肌肉-彈簧變剛度驅動的手部康復訓練裝置

有效

• 申請號: 201811558713.4
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109350457B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 王道明;王亞坤;訾斌;錢森;王正雨;黃子桐
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 徐偉

1.一種氣動肌肉-彈簧變剛度驅動的手部康復訓練裝置，其特征在于：包括手支架（100）及設置在手支架（100）上的手指關節傳動機構（200）、氣動肌肉與彈簧驅動機構（300）、磁流變阻尼器機構（400），所述的手指關節傳動機構（200）包括近指關節組件（210）及中指關節組件（220），所述近指關節組件（210）中的關節傳動輪（214）與中指關節組件（220）中的中指關節輪（224）通過彈性腱（630）連接，所述的氣動肌肉與彈簧驅動機構（300）通過第五鋼絲繩（640）與近指關節組件（210）相連，所述的磁流變阻尼器機構（400）通過第一鋼絲繩（610）與近指關節組件（210）相連，所述的磁流變阻尼器機構（400）通過第二鋼絲繩（620）與關節傳動輪（214）相連，所述的手支架（100）上還設有與磁流變阻尼器機構（400）相連且用于調整鋼絲繩預緊度的鋼絲繩預緊機構（500），所述的手指關節傳動機構（200）、氣動肌肉與彈簧驅動機構（300）、磁流變阻尼器機構（400）、鋼絲繩預緊機構（500）分別設置五組，五組所述的手指關節傳動機構（200）、氣動肌肉與彈簧驅動機構（300）、磁流變阻尼器機構（400）、鋼絲繩預緊機構（500）分別與人手的五個指頭一一對應，所述的氣動肌肉與彈簧驅動機構（300）包括呈上下方向平行布置的氣動肌肉（310）及彈簧固定桿（320），所述的氣動肌肉（310）與彈簧固定桿（320）的后端分別貫穿手支架（100）且與固定在手支架（100）后端的拉力傳感器（330）相連，所述氣動肌肉（310）的后端通過螺紋套筒（311）連接變徑螺釘（312），所述的變徑螺釘（312）與拉力傳感器（330）相連；所述彈簧固定桿（320）的前端設有沉孔，且該沉孔內設有彈簧移動桿（340），所述的彈簧移動桿（340）上套設有彈簧（350），彈簧（350）的一端抵靠在彈簧固定桿（320）的端面上，彈簧（350）的另一端與彈簧移動桿（340）端部設置的彈簧座（360）相抵靠，所述的彈簧座（360）與第五鋼絲繩（640）的一端固連，所述的近指關節組件包括近指關節以及設置在近指關節末端的輪體（213），所述第五鋼絲繩（640）的另一端繞經輪體（213）上的第三輪槽后與氣動肌肉（310）的前端固連。

2.根據權利要求1所述的氣動肌肉-彈簧變剛度驅動的手部康復訓練裝置，其特征在于：所述的磁流變阻尼器機構（400）包括阻尼器支架（410）以及依次設置在阻尼器支架（410）上且同芯設置的磁流變阻尼器（420）、電磁接觸器（430）、第一摩擦盤（440）、第二摩擦盤（450）、阻尼器輪（460）及角度傳感器（470），其中：所述的磁流變阻尼器（420）及角度傳感器（470）分別與阻尼器支架（410）螺釘連接，所述的電磁接觸器（430）放置在阻尼器支架（410）上設置的弧形托臺（411）上，所述的電磁接觸器（430）與磁流變阻尼器（420）的旋轉軸（428）通過鍵連接，所述的角度傳感器（470）與阻尼器輪（460）的懸伸軸通過鍵連接，所述的第一摩擦盤（440）及第二摩擦盤（450）分別粘接在電磁接觸器（430）及阻尼器輪（460）的端面上，所述的阻尼器輪（460）上設有第一輪槽（461）及第二輪槽（462），且第一輪槽（461）的直徑小于第二輪槽（462）。

3.根據權利要求2所述的氣動肌肉-彈簧變剛度驅動的手部康復訓練裝置，其特征在于：所述的磁流變阻尼器（420）包括殼體，該殼體由左外殼（421）、中外殼（422）及右外殼（423）組成，所述的左外殼（421）與右外殼（423）的對合面之間設有隔磁環（424），所述的左外殼（421）、隔磁環（424）與右外殼（423）之間形成容納阻尼盤（425）的密閉空腔，所述的阻尼盤（425）與密閉空腔的內壁之間留有間隙，且該密閉空腔內充滿磁流變液（426），所述的左外殼（421）通過螺釘與阻尼器支架（410）相連，且左外殼（421）上分別設有與密閉空腔連通的入液口（4211）和排液口（4212），所述的右外殼（423）與隔磁環（424）之間設有密封兩者的硅膠密封墊（4232），所述的左外殼（421）、中外殼（422）、右外殼（423）與隔磁環（424）之間形成安裝勵磁線圈（427）的空腔，所述的右外殼（423）上設有引線口（4231），勵磁線圈（427）的接線頭由該引線口（4231）引出。