一种外骨骼式手指运动功能康复机制造技术

技术编号:11987183 阅读:103 留言:0更新日期:2015-09-02 16:25
本发明专利技术涉及一种外骨骼式手指运动功能康复机,包括远指节连杆、中指节连杆、近指节连杆、第一蛇形弹簧和第二蛇形弹簧,还包括机架、尾杆、驱动机构和控制器;远指节连杆、中指节连杆、近指节连杆依次铰接,以与手指远指节、手指中指节以及手指近指节相适配;尾杆一端以及近指节连杆一起铰接在机架上,尾杆另一端与第二蛇形弹簧的一端铰接;第二蛇形弹簧另一端与中指节连杆铰接;第一蛇形弹簧一端与远指节连杆铰接,另一端与近指节连杆铰接;驱动机构连接尾杆,并在控制器的控制,驱动尾杆绕其与机架的铰接点转动。其优点是:能够自动帮助伤者进行屈伸锻炼,且能控制模式、力道、时间、以及角度,为需手指康复的伤者提供了极大的便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手指康复训练
,尤其涉及一种外骨骼式手指运动功能康复机
技术介绍
人的手指受伤通常需要石膏固定,而拆除石膏后,手指在一段时间内会不灵活。使其快速康复的主要途径就是进行弯曲锻炼,但由病人自己弯曲手指反复锻炼形成机械动作非常单调。同时,罹患中风等疾病的患者不具备自主活动关节的能力,需要被动运动进行康复治疗。连续被动活动(Continuous Passive Mot1n,简称CPM)设备是利用康复医学中连续被动运动的基本原理对受伤肢体进行康复治疗的机械装置,是目前为止唯一的一个机器人生物力学或生物物理化学类型的应用的例证。CPM概念的提出基于以下双重原因:I)关节的运动需要保养好关节软骨。2)关节的动态平衡需要保持关节周围软组织的依从性。要完成上述功能需要采用连续被动活动使关节在全范围内活动,使软组织在受伤或术后立即受张力阻止僵直的迅速发展。尽可能快的采用连续被动活动是保持关节长期的运动灵活性的关键。连续被动活动的有效性还在于减少关节水肿和血肿,这一结论从对兔子膝关节进行的实验中得到证实。当对膝关节被动活动到最大限度的时候,关节内的压力随之增长,整个被动连续活动过程中关节内压呈正弦波脉动。关节内压力的周期性脉动作用的“泵吸效应”可以将关节腔内的淤血和水肿排除。自从1978年,Salter等人设计的世界上第一个CPM装置诞生以来包括踝,肘,肩,手腕,手指等人体关节的CPM机被设计出来。目前,世界上有超过57个国家的700多万患者受益于CPM技术。根据CPM机康复的对象,可以将其划分为下肢康复CPM机,上肢康复CPM机,腰部康复CPM机和手部康复CPM机。手是人体最复杂的器官之一,在人体的各个关节中,手部的关节自由度多,结构也最为复杂。因此,到目前为止对手部连续被动活动的机理,CPM装置和临床分析的文献资料很是缺乏。虽然针对受外伤和术后手功能康复CPM的装置的理论研究不多,但是仍有一些医疗器械公司推出了手功能康复CPM机。从目前的产品来看,手功能康复CPM机虽然可以实现腕关节和手指关节的连续被动活动,但都只能实现对单关节进行精确控制的康复运动。对多个关节同时进行康复治疗时则不能实现对多个关节的精确控制。究其原因,目前的手功能康复CPM机都是基于单自由度机构的设置,要想对人手的多个关节同时进行精确控制的康复运动则必须增加CPM装置的自由度。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点,提出一种外骨骼式手指运动功能康复机,能够自动帮助伤者进行屈伸锻炼,且能控制模式、力道、时间、以及角度,满足不同病情患者的需求,为需手指康复的伤者提供了极大的便利。为了达到上述专利技术目的,本专利技术实施例提出的一种外骨骼式手指运动功能康复机是通过以下技术方案实现的:一种外骨骼式手指运动功能康复机,其特征在于,包括分别呈L形的远指节连杆、中指节连杆、近指节连杆、第一蛇形弹簧和第二蛇形弹簧,还包括机架、尾杆、驱动机构和控制器;所述中指节连杆的拐角处与近指节连杆的拐角处铰接,其长杆的末端与远指节连杆的拐角处铰接,使所述远指节连杆、中指节连杆和近指节连杆的依次与手指远指节、手指中指节以及手指近指节相适配;所述中指节连杆的短杆和远指节连杆的短杆朝向同一侧,所述近指节连杆的短杆朝向另一侧;所述尾杆的一端以及近指节连杆长杆的末端一起铰接在所述机架上,所述尾杆另一端与第二蛇形弹簧的第一端铰接;所述第二蛇形弹簧的第二端与中指节连杆的短杆末端铰接;所述第一蛇形弹簧的第一端与远指节连杆的短杆末端铰接,第二端与近指节连杆的短杆末端铰接;所述驱动机构连接尾杆,并在控制器的控制,驱动所述尾杆绕其与机架的铰接点转动。所述驱动机构包括电机、曲柄和驱动杆,所述曲柄一端与所述驱动杆端部铰接,另一端固定在所述电机输出端上,所述驱动杆另一端铰接在所述尾杆上。所述驱动杆、尾杆和第二蛇形弹簧共同铰接于同一销轴上。所述电机为低转速大扭矩电机。所述远指节连杆、中指节连杆和近指节连杆上分别设有和手指远指节、手指中指节以及手指近指节相适配的指节套。所述机架上还设有液晶显示屏和输入机构,所述控制器连接所述液晶显示屏和输入机构。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:能够自动帮助伤者进行屈伸锻炼,且能控制模式、力道、时间、以及角度,满足不同病情患者的需求,为需手指康复的伤者提供了极大的便利。【附图说明】通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述,本专利技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本专利技术实施例整体结构原理示意图;图2为本专利技术实施例机械结构部分原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:参见图1-2所示,本实施例中提供一种外骨骼式手指运动功能康复机,主要由输入及显示、机械传动和控制系统三部分组成。在控制系统,主要包括控制器1、传感器2和开关5。本实施例中采用慧烁单片机为控制器1,将获取到的信息保存后选择进行输送。传感器2的数量为两个,采用位置传感器,其中一个用于控制第一个关节即模仿手与手指连接的关节的偏转角度,另一个用于控制关节的初始位置。开关数量为两个,一个控制电源3,另一个控制电机4。输入和显示部分主要包括显示屏6和按键7,分别连接控制器I。显示屏7用于显示机械传动部分的开关及转动的各项参数,便于使用者清晰直观地了解当前所处模式的机构转动信息,也让使用者能够更方便地调节至自己想使用的模式。按键7则是输入用户指令,如选择运行模式、运行时长等,使用者可以在此区域控制机构的开关及转动的模式变化,使此机构调节到自己想使用的模式,以适应自己病情的需要。机械传动部分,包括不可动的机架8,机架8可以以安装在使用者手掌的方式来固定,也可以直接设置在固定设施(如桌子、地面等)上的方式固定。除此之外,还包括分别远指节连杆9、中指节连杆10、近指节连杆11、第一蛇形弹簧12、第二蛇形弹簧13当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种外骨骼式手指运动功能康复机,其特征在于,包括分别呈L形的远指节连杆、中指节连杆、近指节连杆、第一蛇形弹簧和第二蛇形弹簧,还包括机架、尾杆、驱动机构和控制器;所述中指节连杆的拐角处与近指节连杆的拐角处铰接,其长杆的末端与远指节连杆的拐角处铰接,使所述远指节连杆、中指节连杆和近指节连杆的依次与手指远指节、手指中指节以及手指近指节相适配;所述中指节连杆的短杆和远指节连杆的短杆朝向同一侧,所述近指节连杆的短杆朝向另一侧;所述尾杆的一端以及近指节连杆长杆的末端一起铰接在所述机架上,所述尾杆另一端与第二蛇形弹簧的第一端铰接;所述第二蛇形弹簧的第二端与中指节连杆的短杆末端铰接;所述第一蛇形弹簧的第一端与远指节连杆的短杆末端铰接,第二端与近指节连杆的短杆末端铰接;所述驱动机构连接尾杆,并在控制器的控制,驱动所述尾杆绕其与机架的铰接点转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高俊沈以晨孔霆麟许倩陆阳李思奇赵天成
申请(专利权)人:上海市七宝中学
类型:发明
国别省市:上海;31

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