[發(fā)明專利]一種手指康復(fù)訓(xùn)練裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010610472.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111700773A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳全玉;王燁;李姝;張文悉;劉美君;陶為戈;潘玲佼;劉曉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61H1/02
• 分類(lèi)號(hào): A61H1/02;A61B5/0488
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發(fā)明公開(kāi)一種手指康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括康復(fù)手套、軟體驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手及基于sEMG控制的手指康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)；工作狀態(tài)下，康復(fù)手套與手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手連接，基于sEMG控制的手指康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括sEMG信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊和控制輸出模塊；手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手包括基座及固設(shè)于基座表面、分別與患者五指對(duì)應(yīng)相接的五個(gè)手指康復(fù)訓(xùn)練組件，手指康復(fù)訓(xùn)練組件中的直線電機(jī)接收控制輸出模塊的控制指令，通過(guò)電機(jī)輸出端子推動(dòng)彈簧片動(dòng)作，彈簧片變形彎曲進(jìn)而帶動(dòng)軟體驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，從而有效幫助患者手指進(jìn)行自主康復(fù)訓(xùn)練，該裝置的機(jī)構(gòu)柔順性、安全性以及佩戴的舒適性都有較大提升，對(duì)患者恢復(fù)更有助益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及康復(fù)訓(xùn)練裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種手指康復(fù)訓(xùn)練裝置。

背景技術(shù)

手功能是否健全是影響一個(gè)人能否獨(dú)立生活的重要因素，喪失部分或全部手指運(yùn)動(dòng)能力將使人無(wú)法正常完成日常生活動(dòng)作，降低患者的生活質(zhì)量，中風(fēng)后手指肌無(wú)力是手功能喪失的主要表現(xiàn)，導(dǎo)致手指無(wú)法伸展。研究表明，對(duì)中風(fēng)患者進(jìn)行持續(xù)高強(qiáng)度的重復(fù)訓(xùn)練有助于手部運(yùn)動(dòng)功能的康復(fù)。傳統(tǒng)的中風(fēng)康復(fù)治療中，需要治療師與患者進(jìn)行一對(duì)一的手把手式康復(fù)治療，這種方法不僅成本高、勞動(dòng)量大，而且無(wú)法保證康復(fù)訓(xùn)練效果和強(qiáng)度，缺乏康復(fù)訓(xùn)練參數(shù)，導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)對(duì)訓(xùn)練參數(shù)優(yōu)化來(lái)獲得最佳治療方案。

近年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練，人們期望機(jī)器人能夠提供比人工治療更好的訓(xùn)練和定量的評(píng)估恢復(fù)狀態(tài)。研究表明，患者在機(jī)器人輔助下進(jìn)行一定強(qiáng)度的重復(fù)康復(fù)訓(xùn)練可以顯著改善手部運(yùn)動(dòng)功能。康復(fù)機(jī)器人裝置除了是一種康復(fù)治療輔助手段，還可為永久性失去手功能或手功能減弱的這一部分中風(fēng)患者提供幫助。

但是，現(xiàn)有的手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人無(wú)論是在柔順性、普適性、使用便捷性還是控制精準(zhǔn)性方面均有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種手指康復(fù)訓(xùn)練裝置，該訓(xùn)練裝置由軟體驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，能夠幫助患者手指進(jìn)行自主康復(fù)訓(xùn)練。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供

一種全新的手指康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括康復(fù)手套、軟體驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手及基于sEMG控制的手指康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)；

工作狀態(tài)下，康復(fù)手套與手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手連接，基于sEMG控制的手指康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括sEMG信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊和控制輸出模塊，sEMG信號(hào)采集模塊通過(guò)穿戴在患者手臂上的sEMG信號(hào)采集裝置中的電極貼片和肌電采集設(shè)備采集患者的肌電信號(hào)，信號(hào)處理模塊用于對(duì)接收到的sEMG肌電信號(hào)進(jìn)行分析以生成控制指令，控制輸出模塊用于將信號(hào)處理模塊生成的控制指令發(fā)送至手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，控制手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手動(dòng)作；

手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手包括基座及固設(shè)于基座表面、分別與患者五指對(duì)應(yīng)相接的五個(gè)手指康復(fù)訓(xùn)練組件，分別是設(shè)于基座側(cè)面的大拇指訓(xùn)練組件和設(shè)于基座上表面的食指訓(xùn)練組件、中指訓(xùn)練組件、無(wú)名指訓(xùn)練組件及小拇指訓(xùn)練組件；

五個(gè)手指康復(fù)訓(xùn)練組件的基本結(jié)構(gòu)相同，均包括直線電機(jī)、電機(jī)輸出端子、彈簧片、軟體驅(qū)動(dòng)器和彎曲傳感器，直線電機(jī)的一端通過(guò)螺栓與固定在基座上的電機(jī)底座連接、另一端通過(guò)螺釘與電機(jī)輸出端子連接，電機(jī)輸出端子遠(yuǎn)離直線電機(jī)的一端與彈簧片的一端固定連接，彈簧片安裝在軟體驅(qū)動(dòng)器中預(yù)設(shè)的彈簧片預(yù)設(shè)孔中，彈簧片的另一端與軟體驅(qū)動(dòng)器遠(yuǎn)離基座的一端固定連接；在軟體驅(qū)動(dòng)器內(nèi)預(yù)設(shè)的傳感器安裝孔中設(shè)有彎曲傳感器，在軟體驅(qū)動(dòng)器的底部沿其長(zhǎng)度方向均布數(shù)個(gè)固定小孔，魔術(shù)貼子面通過(guò)固定小孔固定連接在軟體驅(qū)動(dòng)器的底部，在康復(fù)手套的指套背部與魔術(shù)貼子面對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有可與魔術(shù)貼子面對(duì)應(yīng)相接的魔術(shù)貼母面。

進(jìn)一步地，信息處理模塊對(duì)sEMG肌電信號(hào)進(jìn)行處理的過(guò)程中，包括對(duì)sEMG肌電信號(hào)的預(yù)處理、sEMG肌電信號(hào)的特征提取及對(duì)特征信號(hào)的分類(lèi)。