主被动式可穿戴康复训练机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种主被动式可穿戴康复训练机械手，包括外部箱体、箱体两侧的拇指和四指康复训练系统，拇指和四指康复训练系统分别通过多连杆及齿轮系统与内壁相连，镜子安装在两侧平行布置的机械手之间并成一定角度；该机械手分别与人手五指各关节相连，接触端设有压力传感器，一侧拇指和四指康复训练系统的运动，由另一侧机械手通过多连杆和齿轮传递及改变动力方向来驱动，进而实现患者一侧手带动另一侧手同步主被动康复训练。本实用新型专利技术由箱体内壁承担重量，采用环保轻型材料，既不会给患者构成负担，又降低成本，本实用新型专利技术具有结构精巧、操作安全方便且易实现的特点，借助镜像神经元理论并通过手部精巧复杂的康复训练动作，可达到全面高效的康复治疗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种人体运动康复装置，尤其涉及一种主被动式可穿戴康复训练机械手。
技术介绍
康复理论与医学实证明，对于意外伤害、手术后遗症、中风等引起的手部运动功能损伤的患者，一定强度的科学康复训练治疗对于最大限度的恢复手部运动功能有着非常重要的意义。目前药物治疗和传统的治疗师手把手的对患者进行一对一式康复疗法，这种方法不仅劳动量大、费用昂贵，而且训练效率和强度难以保证，缺乏评价训练参数和康复效果关系的客观数据，难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗方案。现有的手指康复训练装置都是患者的一些大关节的运动，缺乏每根手指的每个重要关节的高度贴合与整体手指的合理空间布置方式，而且设计基本都是采用电机、气缸等外力驱动，始终存在造成手部伤害的安全隐患。而采用一种主被动式可穿戴康复训练机械手是根据人体工效学的特点进行设计的，在设计中采用的运动方式以及各外骨骼手指的布置方式均更适合人手的结构特点，患者将其穿戴该机械手，通过建立患指数据库以及设备配套的传感器可以对患者康复情况进行客观量化有针对性的训练，使患者康复效果最大化。因此，本技术旨在解决上述问题而设立。
技术实现思路
本技术的目的是解决因脑中风、手术后遗症或者外伤等造成的手部运动功能受损患者的手部功能康复问题，提供了一种主被动式可穿戴康复训练机械手。为了解决现有技术中的不足，本技术提供的技术方案是：主被动式可穿戴康复训练机械手，包括固定机械手的箱体、以及分别架设在箱体左右两侧的拇指康复系统和四指康复系统，拇指康复系统通过多连杆传力系统及齿轮与箱体相连，四指康复系统通过多连杆传力系统与箱体相连；平面镜设在所述箱体中的两侧机械手之间；所述拇指康复系统和四指康复系统分别与手指各关节相连，连接后的拇指康复系统与四指康复系统相互呈30度的空间角布置，相连端设有压力传感器。作为优化，所述拇指康复系统包括拇指机构、齿轮组以及拇指固定肋板；所述四指康复系统包括通过多连杆传力系统与食指、中指、无名指和小指的四指分别相连的四指机构以及四指固定肋板；所述多连杆传力系统包括分别与拇指机构、四指机构的四指中端指节外骨骼连接的两个互连的连杆,两个连杆之间设有与箱体相连的活塞杆、四连杆和若干固定杆。进一步地，所述四指机构包括四个并列设在箱体两侧通过销连接固定在四指固定板上的四指固定机构，四指固定机构包括四指近端指节外骨骼、伸缩臂和远端指节外骨骼；所述四指近端指节外骨骼通过圆柱销与多连杆传力系统连接，四指近指端指节外骨骼上设有不同位置的调节孔；四指固定机构的伸缩臂一端与四指近端指节弧形臂通过圆柱销连接，另一端通过圆柱销与箱体相连。更进一步地，所述四指固定机构的伸缩臂包括连接在箱体上的连接杆，连接杆螺纹连接螺杆，螺杆通过圆柱销连接能够折叠的连架杆，连架杆连接有与四指近端指节弧形臂相套接的推杆；推杆上连接有四指远端指节外骨骼。更进一步地，所述四指近端指节弧形臂设有双弧形轨道槽，双弧形轨道槽中分别设有位置传感器；设在四指远端指节外骨骼直线臂上的圆柱销与轨道槽内的轴承相接。更进一步地，所述四指近端指节弧形臂内弧根部与四指远端指节外骨骼端部分别通过魔术贴与手指各关节相连，在四指近端指节弧形臂内弧根部与四指远端指节外骨骼端部分别设有第一压力传感器和第二压力传感器。进一步地，所述拇指机构包括设在箱体两侧通过与箱体内面板圆柱销连接的固定板，固定板连接拇指近端指节外骨骼，拇指近端指节外骨骼连接齿轮组，所述齿轮组为一对相互啮合的锥齿轮，拇指近端指节外骨骼通过圆柱销与连接在1#锥齿轮上的连杆相连，2#锥齿轮通过拇指连杆与多连杆系统相连；齿轮组轴心铰接在在箱体内壁固定杆上。更进一步地，所述拇指近端指节外骨骼与手指连接处通过魔术贴设有拇指压力传感器。进一步地，所述多连杆传力系统包括设在箱体内左右两侧的一对连杆，一对连杆端头分别与左右侧的四指机构的四指近端指节外骨骼或拇指连杆相连，一对连杆的另一端连接有铰接活塞杆的四连杆机构，四连杆机构的延伸端连接有纵杆，纵杆的端部分别铰接有与箱体侧壁连接的固定杆和横杆，一对横杆之间连接有铰接活塞杆的四连杆机构。作为优化，所述箱体为中空的围框形结构，拇指康复系统、四指康复系统和平面镜设在箱体围框内侧壁上，多连杆传力系统设在箱体中空的围框内；所述多连杆传力系统的固定杆连接在箱体的内侧壁上，多连杆传力系统的活塞杆端贯穿在箱体围框外侧壁的孔中做水平滑动。采用上述技术方案，与现有技术中的方案相比，本技术具有如下优点：1、通过患者健侧手提供动力来驱动患侧手或者患侧手自主运动，实现更有利于患者康复的主被动式运动。2、本技术一种主被动式可穿戴康复训练机械手根据人体手部结构尺寸进行设计，无论两机械手的平行布置运动方式还是拇指与四指间空间夹角的设计，以及拇指机构通过锥齿轮啮合的带动运动方式，都更有利于患者手部运动功能的康复训练。3、在该训练装置的外骨骼运动机构中采用传感器技术，实时客观的反馈外骨骼系统的运动信息，建立患者数据库，实现对患者康复情况进行客观量化有针对性的训练，使患者康复效果最大化。4、外骨骼机械手通过箱体内壁插板承担重量，采用环保轻型材料，既不会给患者构成负担，又降低成本。5、提供了更多的自由度，可以完成更多更精巧更复杂的手部康复训练动作，包括五根手指的共同运动和单独运动，有助于患者患侧手更好更全面地康复治疗。6、借助镜像神经元理论，通过镜子疗法，即患者对着镜子再辅助本技术的康复训练装置进行患指的康复训练，有助于患者重塑受损神经，进而使受损的大脑恢复功能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的食指或中指或无名指或小指的结构示意图；图3为本技术的拇指的结构示意图；图4为本技术的连杆传力系统的结构示意图；图5为本技术的立体结构示意图。图中，1、箱体；2、右侧拇指固定板；3、右侧拇指；4、右侧食指；5、右侧中指；6、右侧无名指；7、右侧小指；8、平面镜；9、左侧小指；10、左侧无名指；11、左侧中指；12、左侧食指；13、左侧拇指；14、左侧拇指固定板；15、平面镜调节孔；16、连接杆；17、螺杆；18、四指近端指节弧形臂；19、四指远端指节外骨骼；20、第二压力传感器；21、圆柱销；22、第一压力传感器；23、推杆；24、连架杆；25、四指近端指节旋转孔；26、四指近端指节外骨骼；27、2#锥齿轮；28、1#锥齿轮；29、连杆；30、拇指压力传感器；31、拇指近端指节外骨骼；32、2#活塞杆；33、2#四连杆机构；34、2#横杆；35、1#固定杆；36、1#纵杆；37、1#四连杆机构；38、1#活塞杆；39、1#连杆；40、2#连杆；41、3#活塞杆；42、3#四连杆机构；43、2#纵杆；44、2#固定杆；45、1#横杆；46、四指近端指节外骨骼连杆；47、拇指机构连杆；48、箱体后面板；49、箱体开口部顶面板；50、箱体右面板；51、箱体前面板；52、箱体左面板；53、箱体开口部左侧面板；54、箱体内面板；55、箱体开口部右侧面板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。由图1所示，本实施例描述了本文档来自技高网...

【技术保护点】
主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，包括固定机械手的箱体(1)、以及分别架设在箱体(1)左右两侧的拇指康复系统和四指康复系统，拇指康复系统通过多连杆传力系统及齿轮与箱体(1)相连，四指康复系统通过多连杆传力系统与箱体(1)相连；平面镜(8)设在所述箱体(1)中的两侧机械手之间；所述拇指康复系统和四指康复系统分别与手指各关节相连，连接后的拇指康复系统与四指康复系统相互呈30度的空间角布置，相连端设有压力传感器。

【技术特征摘要】
1.主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，包括固定机械手的箱体(1)、以及分别架设在箱体(1)左右两侧的拇指康复系统和四指康复系统，拇指康复系统通过多连杆传力系统及齿轮与箱体(1)相连，四指康复系统通过多连杆传力系统与箱体(1)相连；平面镜(8)设在所述箱体(1)中的两侧机械手之间；所述拇指康复系统和四指康复系统分别与手指各关节相连，连接后的拇指康复系统与四指康复系统相互呈30度的空间角布置，相连端设有压力传感器。2.根据权利要求1所述的主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，所述拇指康复系统包括拇指机构、齿轮组以及拇指固定肋板；所述四指康复系统包括通过多连杆传力系统与食指、中指、无名指和小指的四指分别相连的四指机构以及四指固定肋板；所述多连杆传力系统包括分别与拇指机构、四指机构的四指中端指节外骨骼连接的两个互连的连杆,两个连杆之间设有与箱体相连的活塞杆、四连杆和若干固定杆。3.根据权利要求2所述的主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，所述四指机构包括四个并列设在箱体(1)两侧通过销连接固定在四指固定板上的四指固定机构，四指固定机构包括四指近端指节外骨骼(26)、伸缩臂和远端指节外骨骼(19)；所述四指近端指节外骨骼(26)通过圆柱销与多连杆传力系统连接，四指近指端指节外骨骼(26)上设有不同位置的调节孔(25)；四指固定机构的伸缩臂一端与四指近端指节弧形臂(18)通过圆柱销(21)连接，另一端通过圆柱销与箱体相连。4.根据权利要求3所述的主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，所述四指固定机构的伸缩臂包括连接在箱体(1)上的连接杆(16)，连接杆(16)螺纹连接螺杆(17)，螺杆(17)通过圆柱销连接能够折叠的连架杆(24)，连架杆(24)连接有与四指近端指节弧形臂(18)相套接的推杆(23)；推杆(23)上连接有四指远端指节外骨骼(19)。5.根据权利要求4所述的主被动式可穿戴康复训练机械手，其特征在于，所述四指近端指节弧形臂(18)设有双弧形轨道槽，双弧形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，郭晓辉，
申请(专利权)人：王晶，
类型：新型
国别省市：陕西;61