[發明專利]一種基于線驅動的剛柔式手部外骨骼

在審

• 申請號: 202011394722.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112515916A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 徐文東;尹華偉;沈云東;邱彥群;蔣蘇;馮俊濤;李鐵;于愛萍;吳洋春
• 申請（專利權）人: 上海市靜安區中心醫院（復旦大學附屬華山醫院靜安分院）
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明涉及醫療康復器械技術領域，具體地講是一種基于線驅動的剛柔式手部外骨骼，包括：手背板、手掌板、以及與兩者相連接的四個指套，四個所述指套分別用于帶動食指、中指、無名指、小指進行運動；指套利用1根手背驅動線、1根手掌驅動線與手背板、手掌板連接；本發明采用柔性線性傳動設計，利用金屬材料制成的手背板、手掌板、指套，將柔性與剛性結合，提供訓練所需的剛度的同時便于塑形以適應不同患者，同時由1根驅動線提供柔性屈伸力以達到各手指套在屈伸運動時互不影響，解決了現有康復輔助外骨骼手套笨重、不便于搬運、舒適度差的缺點，而且本發明設計了與外置的驅動機構之間可拆卸的連接，實現了自由組裝配對。

技術領域

本發明涉及醫療康復器械技術領域，具體地講是一種基于線驅動的剛柔式手部外骨骼。

背景技術

手功能障礙是腦卒中、脊髓損傷、中風、大腦麻痹等疾病或者其他損傷造成的功能性障礙中的一種，這種障礙導致患者無法對手指進行精確控制，喪失了抓取能力，無法完成一些日常活動，而且手功能障礙很難恢復，需要大量的反復訓練才能逐漸恢復肌力。

現有技術中通常采用外骨骼機械手輔助患者進行手部活動，但是這些機械結構大多是利用剛性桿控制的剛性機械手，穿戴復雜、結構笨重，不利于日常使用。

有專利CN109044735A公開了一種線驅動柔性外骨骼康復機械手，采用四個電機驅動四根牽引線帶動指節套與指尖套運動，達到柔性控制機械手的目的，雖然與現有常用的剛性機械手相比，它對結構進行了輕量化與簡化，但是四個電機、指尖套與指節套之間的剛性連接、四個用于導向牽引線的連接管都使得該機械手還是存在穿戴不方便、體積較大、日常活動靈敏性低的問題。

為此設計一種更加輕量化、穿戴方便、體積小、便于日常活動的基于線驅動的剛柔式手部外骨骼是十分有必要的。

發明內容

本發明與現有技術相比，設計了一種更加輕量化、穿戴方便、體積小、便于日常活動的基于線驅動的剛柔式手部外骨骼。

為了達到上述目的，本發明設計了一種基于線驅動的剛柔式手部外骨骼，其特征在于：包括：

手部單元，包括手背板、手掌板、以及與兩者相連接的四個指套，四個所述指套分別用于帶動食指、中指、無名指、小指進行運動；

其中，所述指套的指背部利用手背驅動線與所述手背板連接，所述指套的指腹部利用手掌驅動線與所述手掌板連接；

集線裝置，與所述手背驅動線、所述手掌驅動線相連接，用于傳遞外置驅動裝置的動力，帶動手部單元進行運動；

所述手背驅動線與手掌驅動線的數量均為1條。

進一步的，所述指套包括近端指套和遠端指套。

進一步的，所述近端指套由第一開環戒圈和第一U形連接件組成，所述第一U形連接件位于所述第一開環戒圈的上方，兩者為一體式結構，所述第一U形連接件向上翹起的兩端分別開設有兩個通孔，供手背驅動線穿過。

進一步的，所述遠端指套由第二開環戒圈、第三開環戒圈和第二U形連接件組成，所述第二U形連接件位于第二開環戒圈、第三開環戒圈的上方，將第二開環戒圈、第三開環戒圈相連，使得三者成一體式結構，所述第二U形連接件的兩端分別向內翻卷形成橫向通道，供手背驅動線、手掌驅動線穿過。

進一步的，所述手背板包括平板以及設置在平板前部的四個分支板，四個所述分支板的自由端均向上翹起，在該端上設有兩個通線孔，供手背驅動線穿過；所述平板的中央開設有長條孔，所述長條孔的兩側位置分別開設有橢圓孔一。

進一步的，所述手掌板為長條弧形板，所述手掌板內部開設有孔道，在所述手掌板的兩側則設有橢圓孔二。