[發(fā)明專利]基于線驅(qū)動(dòng)的手部動(dòng)作輔助裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011394730.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112641596B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許磊;汪洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海每康智能醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是基于線驅(qū)動(dòng)的手部動(dòng)作輔助裝置，包括：傳感單元、驅(qū)動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)線管、手部外骨骼；控制電路板接收傳感單元傳輸?shù)纳镫娦盘?hào)，進(jìn)行分析并傳輸指令給驅(qū)動(dòng)器，使其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由自鎖機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)绞植客夤趋溃刂剖植客夤趋肋M(jìn)行動(dòng)作；本發(fā)明的手部外骨骼為柔性外骨骼手套或者剛?cè)崾酵夤趋朗痔祝景l(fā)明設(shè)計(jì)了新的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使伸展和彎曲兩個(gè)動(dòng)作由一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，可以對(duì)放線的速率進(jìn)行小范圍調(diào)節(jié)；旋轉(zhuǎn)雙向自鎖機(jī)構(gòu)，消除自鎖回程間隙，極大提高了自鎖機(jī)構(gòu)的安全性和可靠性；柔性外骨骼手套與剛?cè)崾酵夤趋朗痔椎倪x擇性使用，使佩戴舒適輕便、滿足日常生活需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是基于線驅(qū)動(dòng)的手部動(dòng)作輔助裝置。

背景技術(shù)

中風(fēng)和某些外傷對(duì)大腦的傷害，常常引發(fā)手功能障礙。近年來(lái)基于這類問(wèn)題的手部動(dòng)作輔助裝置研究也在不斷發(fā)展。對(duì)于手的伸展和彎曲的驅(qū)動(dòng)裝置，常見(jiàn)的有兩種方式：一種是采用5個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)五個(gè)手指，每個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)手指的伸展和彎曲；另一種是用2個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)手指的伸展和彎曲。第一種方式能做到對(duì)每一根手指的獨(dú)立控制，第二種方式，所有手指的伸展和彎曲動(dòng)作一致，不夠靈活。

而這兩者方式都存在有以下問(wèn)題：

(1)都通過(guò)剛性的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力傳遞和驅(qū)動(dòng)手指，無(wú)形中增加了裝置的重量，使患者本來(lái)就痙攣無(wú)力的手難以長(zhǎng)時(shí)間佩戴；

(2)無(wú)法針對(duì)不同的實(shí)現(xiàn)模式或不同的穿戴人員進(jìn)行自適應(yīng)的彎曲伸張速率比的變動(dòng)調(diào)節(jié)；

(3)通常都使用行星輪、差速器或者是齒輪與棘爪的組合體來(lái)達(dá)到雙向自鎖的，這樣的雙向自鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、尺寸較大，使得手部動(dòng)作輔助裝置的驅(qū)動(dòng)單元越來(lái)越大，越來(lái)越笨重；

(4)自鎖機(jī)構(gòu)在反向自鎖的時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生回程間隙，可能握緊物體之后會(huì)導(dǎo)致物體松動(dòng)掉落，造成意外傷害；

為此針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種更加輕量化、穿戴方便、體積小、便于日常活動(dòng)、消除回程間隙的線驅(qū)動(dòng)手部動(dòng)作輔助裝置是十分有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明突破了現(xiàn)有技術(shù)的難題，設(shè)計(jì)了一種更加輕量化、穿戴方便、體積小、便于日常活動(dòng)、消除回程間隙的線驅(qū)動(dòng)手部動(dòng)作輔助裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于線驅(qū)動(dòng)的手部動(dòng)作輔助裝置，其特征在于：包括：傳感單元、驅(qū)動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)線管、手部外骨骼；

驅(qū)動(dòng)單元，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自鎖機(jī)構(gòu)、控制電路板、電源、驅(qū)動(dòng)器，所述電源用于給驅(qū)動(dòng)單元提供電力，所述控制電路板與用于接收傳感單元傳輸?shù)纳镫娦盘?hào)，進(jìn)行分析并傳輸指令給驅(qū)動(dòng)器，使其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由自鎖機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)绞植客夤趋溃刂剖植客夤趋肋M(jìn)行動(dòng)作；

傳感單元，用于采集并傳輸使用者的生物電信號(hào)，包括信號(hào)傳感器、信號(hào)傳輸線，所述信號(hào)傳感器布置在使用者身體上，利用所述信號(hào)傳輸線將生物電信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)單元；

驅(qū)動(dòng)線管，用于保護(hù)并梳理驅(qū)動(dòng)線束，包括設(shè)置在其一端的理線器一和設(shè)置在另一端的驅(qū)動(dòng)頭，所述驅(qū)動(dòng)線管套設(shè)在驅(qū)動(dòng)線束外部，所述理線器一與驅(qū)動(dòng)單元伸出的驅(qū)動(dòng)線束相連，將驅(qū)動(dòng)線束導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)線管后與驅(qū)動(dòng)頭連通；

手部外骨骼，為柔性外骨骼手套或者剛?cè)崾酵夤趋朗痔祝ㄊ痔妆倔w、集線裝置以及設(shè)置在集線裝置與手套之間的理線器二，所述手套本體由指套部、手背部、手掌部組成，三者之間利用驅(qū)動(dòng)線相連，所述驅(qū)動(dòng)線經(jīng)由理線器二整理后進(jìn)入集線裝置與驅(qū)動(dòng)線管相連。

進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：

主動(dòng)軸，用于提供所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)力；

所述主動(dòng)軸可拆卸的安裝在基座的側(cè)壁上，其上套設(shè)有單向軸承；