一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置及方法，装置包括手掌固定板，手掌固定板中通孔的底部前、后端延伸形成支撑板，支撑板上连接有绑带I，手掌固定板前侧位于支撑板下方连接有五个滚道板，手指固定板后方竖直设有手环，手环上连接有绑带II，四个四指康复训练机构、拇指康复训练机构安装在五个滚道板与手掌固定板上，手腕康复训练机构安装在手掌固定板与手环之间，方法利用四指康复训练机构、拇指康复训练机构、手腕康复训练机构配合实现手指手腕的主/被动训练。本发明专利技术装置结构简单、便于穿戴、作用安全柔顺，方法能够同时满足偏瘫患者和手腕损伤患者手指手腕运动功能的主/被动协调恢复训练要求。

【技术实现步骤摘要】
一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置及方法
本专利技术涉及手指手腕康复训练装置领域，具体是一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置及方法。
技术介绍
我国人口老龄化严重，脑卒中、脑瘫等患者数量逐渐增多，这类疾病可导致多种神经功能缺损，其中偏瘫最为常见。偏瘫会导致手指僵硬，手部肌肉逐步萎缩，若不及时治疗和有效的康复训练，将会对患者的生活造成极大的影响，给社会和家庭造成极大的负担。根据相关调查：我国每年手腕关节疾病患者数量呈递增趋势，这是由于手部频繁的抓取物体，当从事各类作业跌倒时，手掌着地会引起腕关节骨折损伤。而腕关节是连接手部与小臂的重要关节，一旦损伤便会对工作和生活造成严重影响。在传统的手指康复治疗和手腕康复治疗中，大多都是医生一对一的对患者进行康复训练。一般这种康复训练都需要很高的专业康复技术和很高的训练强度，且训练周期长，这样便加重了医生的工作负担和患者的经济负担。因此，开发辅助手指、手腕损伤患者运动功能的康复训练装置具有巨大的实际应用价值。公开号为CN103750979B的中国专利申请公开了一种手腕手指康复训练器，这个装置对手指和手腕的康复训练起到一定的作用，但仍存在一些问题：该装置在对手腕训练时只是进行简单的手腕摆动，而没有带动手腕进行整周回转运动，且只对四根手指进行训练，康复训练效果并不明显；该装置利用电机驱动，稳定性和安全性相对较差且该装置只能进行被动训练。因此有必要专利技术一种手指手腕康复训练装置，将主动训练与被动训练有机结合，提高训练效率与效果，同时保障康复训练的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置及方法，以解决现有技术存在的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置，其特征在于：包括竖直设置的手掌固定板，手掌固定板中设有可供手掌穿过的通孔，通孔的底部前端向前延伸、底部后端向后延伸形成用于支撑手掌的支撑板，支撑板上连接有用于绑住手掌的绑带I，手掌固定板前侧位于支撑板下方连接有五个分别沿前后方向水平延伸的滚道板，五个滚道板沿左右方向依次排列，手指固定板后方竖直设有套在手臂上的手环，手环上连接有用于绑住手臂的绑带II，还包括一一对应手部小拇指、无名指、中指、食指的四个四指康复训练机构，对应手部拇指的拇指康复训练机构，对应手部手臂的手腕康复训练机构，其中：每个四指康复训练机构分别包括一一对应竖直设置在从左向右的四个滚道板下方的移动板，以及一一对应沿左右水平方向横跨在从左向右的四个滚道板上方的杆件I，每个杆件I中间分别转动安装有滚珠，且滚珠分别滚动设置在对应的滚道板上，每个杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，每个四指康复训练机构还分别包括第三磁流变阻尼器、第三气动肌肉，其中第三磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在对应的移动板前侧，第三磁流变阻尼器的活塞杆端分别铰接有用于套在对应手指上的指套，第三气动肌肉的一端分别铰接在对应的移动板后侧，第三气动肌肉另一端分别铰接在手掌固定板上；拇指康复训练机构包括竖直设置在最右侧第五个滚道板下方的移动板，以及沿左右水平方向横跨在第五个滚道板上方的杆件I，拇指康复训练机构中杆件I中间转动安装有滚珠，且滚珠滚动设置在第五个滚道板上，拇指康复训练机构中杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，拇指康复训练机构的移动板中沿左右方向设有横向滑孔，手掌固定板中设有与横向滑孔平行的横向滑槽，且横向滑槽右侧延伸至与拇指康复训练机构的移动板中横向滑孔位置对应，拇指康复训练机构还包括第一磁流变阻尼器、第二磁流变阻尼器、第一气动肌肉、第二气动肌肉、连接件I、连接件II，其中第二气动肌肉、第二磁流变阻尼器分别嵌入手掌固定板的横向滑槽内，第二气动肌肉一端与横向滑槽内左端连接，第二磁流变阻尼器的缸筒端与第二气动肌肉另一端连接，第二磁流变阻尼器的活塞杆端连接连接件II，且连接件II滑动安装在手掌固定板的横向滑槽内，第一气动肌肉垂直于第二磁流变阻尼器，且第一气动肌肉一端与连接件II连接，第一气动肌肉另一端连接连接件I，且连接件I滑动安装在拇指康复训练机构的移动板的横向滑孔中，第一磁流变阻尼器的缸筒端与连接件I铰接，第一磁流变阻尼器的活塞杆端铰接有用于套在拇指上的指套；手腕康复训练机构包括三个第四气动肌肉、三个第四磁流变阻尼器，三个第四磁流变阻尼器的活塞杆端一一对应与三个第四气动肌肉的一端连接，从而分别形成结构相同的连接件III、连接件IV和连接件V，连接件III、连接件IV和连接件V中第四气动肌肉的另一端分别铰接在手掌固定板后侧，连接件III、连接件IV和连接件V中第四磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在手环前侧。所述的一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置，其特征在于：连接件III、连接件IV和连接件V中的第四气动肌肉另一端在手掌固定板上的连接点呈正三角形分布，连接件III、连接件IV和连接件V中的第四磁流变阻尼器的缸筒端在手环前侧的连接点亦呈正三角形分布，手掌固定板上正三角形面积大于手环前侧正三角形面积，手掌固定板上正三角形与手环前侧正三角形的中心点处于同一前后水平方向的直线上。一种主/被动式手指手腕联合康复训练方法，其特征在于：为被动训练方法，包括手指被动康复训练和手腕被动康复训练，其中手指被动康复训练步骤如下：（1.1）、四指康复训练机构和拇指康复训练机构中的磁流变阻尼器同时通上电流，使活塞杆不能在缸筒中移动，使之成为一个刚性结构；（1.2）、四指康复训练机构和拇指康复训练机构中的气动肌肉同时供入气体，驱动移动板向右作直线移动，磁流变阻尼器带动四指向下弯曲，带动拇指向掌内弯曲，从而完成手指的抓握动作；（1.3）、保持四指康复训练机构和拇指康复训练机构中的磁流变阻尼器处于通电状态，使磁流变阻尼器成为一个刚性结构，停止向四指康复训练机构和拇指康复训练机构中的气动肌肉供入气体，移动板向左作直线移动，磁流变阻尼器带动四指向上伸展，带动拇指向掌外伸展，从而完成手指的伸展动作；（1.4）、重复步骤（1.1）～步骤（1.3），直至训练结束，关闭电流和停止供气；手腕被动康复训练步骤如下：（2.1）、在包括气动肌肉和磁流变阻尼器的连接件Ⅲ中通入电流使得其中的磁流变阻尼器成为一个刚体，给连接件Ⅲ供入气体，手腕朝着连接件Ⅲ中气动肌肉收缩的方向转动；（2.2）、在包括气动肌肉和磁流变阻尼器的连接件Ⅳ中通入电流使得其中的磁流变阻尼器成为一个刚体，给连接件Ⅳ供入气体，连接件Ⅲ减少进气，手腕逐渐朝着连接件Ⅳ中气动肌肉收缩的方向转动；（2.3）、在包括气动肌肉和磁流变阻尼器的连接件Ⅴ中通入电流使得其中的磁流变阻尼器成为一个刚体，给连接件Ⅴ供入气体，连接件Ⅳ减少进气，连接件Ⅲ停止供气和不通入电流，手腕逐渐朝着连接件Ⅴ中气动肌肉收缩的方向转动；（2.4）、在包括气动肌肉和磁流变阻尼器的连接件Ⅲ中通入电流使得其中的磁流变阻尼器成为一个刚体，给连接件Ⅲ供入气体，连接件Ⅴ减少进气，连接件Ⅳ停止供气和不通入电流，手腕逐渐朝着连接件Ⅲ中气动肌肉收缩的方向转动，由此实现腕关节一周的旋转；（2.5）、重复步骤（2.1）、～步骤（2.4）、以实现腕关节作旋转训练，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置，其特征在于：包括竖直设置的手掌固定板，手掌固定板中设有可供手掌穿过的通孔，通孔的底部前端向前延伸、底部后端向后延伸形成用于支撑手掌的支撑板，支撑板上连接有用于绑住手掌的绑带I，手掌固定板前侧位于支撑板下方连接有五个分别沿前后方向水平延伸的滚道板，五个滚道板沿左右方向依次排列，手指固定板后方竖直设有套在手臂上的手环，手环上连接有用于绑住手臂的绑带II，还包括一一对应手部小拇指、无名指、中指、食指的四个四指康复训练机构，对应手部拇指的拇指康复训练机构，对应手部手臂的手腕康复训练机构，其中：每个四指康复训练机构分别包括一一对应竖直设置在从左向右的四个滚道板下方的移动板，以及一一对应沿左右水平方向横跨在从左向右的四个滚道板上方的杆件I，每个杆件I中间分别转动安装有滚珠，且滚珠分别滚动设置在对应的滚道板上，每个杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，每个四指康复训练机构还分别包括第三磁流变阻尼器、第三气动肌肉，其中第三磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在对应的移动板前侧，第三磁流变阻尼器的活塞杆端分别铰接有用于套在对应手指上的指套，第三气动肌肉的一端分别铰接在对应的移动板后侧，第三气动肌肉另一端分别铰接在手掌固定板上；拇指康复训练机构包括竖直设置在最右侧第五个滚道板下方的移动板，以及沿左右水平方向横跨在第五个滚道板上方的杆件I，拇指康复训练机构中杆件I中间转动安装有滚珠，且滚珠滚动设置在第五个滚道板上，拇指康复训练机构中杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，拇指康复训练机构的移动板中沿左右方向设有横向滑孔，手掌固定板中设有与横向滑孔平行的横向滑槽，且横向滑槽右侧延伸至与拇指康复训练机构的移动板中横向滑孔位置对应，拇指康复训练机构还包括第一磁流变阻尼器、第二磁流变阻尼器、第一气动肌肉、第二气动肌肉、连接件I、连接件II，其中第二气动肌肉、第二磁流变阻尼器分别嵌入手掌固定板的横向滑槽内，第二气动肌肉一端与横向滑槽内左端连接，第二磁流变阻尼器的缸筒端与第二气动肌肉另一端连接，第二磁流变阻尼器的活塞杆端连接连接件II，且连接件II滑动安装在手掌固定板的横向滑槽内，第一气动肌肉垂直于第二磁流变阻尼器，且第一气动肌肉一端与连接件II连接，第一气动肌肉另一端连接连接件I，且连接件I滑动安装在拇指康复训练机构的移动板的横向滑孔中，第一磁流变阻尼器的缸筒端与连接件I铰接，第一磁流变阻尼器的活塞杆端铰接有用于套在拇指上的指套；手腕康复训练机构包括三个第四气动肌肉、三个第四磁流变阻尼器，三个第四磁流变阻尼器的活塞杆端一一对应与三个第四气动肌肉的一端连接，从而分别形成结构相同的连接件III、连接件IV和连接件V，连接件III、连接件IV和连接件V中第四气动肌肉的另一端分别铰接在手掌固定板后侧，连接件III、连接件IV和连接件V中第四磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在手环前侧。...

【技术特征摘要】
1.一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置，其特征在于：包括竖直设置的手掌固定板，手掌固定板中设有可供手掌穿过的通孔，通孔的底部前端向前延伸、底部后端向后延伸形成用于支撑手掌的支撑板，支撑板上连接有用于绑住手掌的绑带I，手掌固定板前侧位于支撑板下方连接有五个分别沿前后方向水平延伸的滚道板，五个滚道板沿左右方向依次排列，手指固定板后方竖直设有套在手臂上的手环，手环上连接有用于绑住手臂的绑带II，还包括一一对应手部小拇指、无名指、中指、食指的四个四指康复训练机构，对应手部拇指的拇指康复训练机构，对应手部手臂的手腕康复训练机构，其中：每个四指康复训练机构分别包括一一对应竖直设置在从左向右的四个滚道板下方的移动板，以及一一对应沿左右水平方向横跨在从左向右的四个滚道板上方的杆件I，每个杆件I中间分别转动安装有滚珠，且滚珠分别滚动设置在对应的滚道板上，每个杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，每个四指康复训练机构还分别包括第三磁流变阻尼器、第三气动肌肉，其中第三磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在对应的移动板前侧，第三磁流变阻尼器的活塞杆端分别铰接有用于套在对应手指上的指套，第三气动肌肉的一端分别铰接在对应的移动板后侧，第三气动肌肉另一端分别铰接在手掌固定板上；拇指康复训练机构包括竖直设置在最右侧第五个滚道板下方的移动板，以及沿左右水平方向横跨在第五个滚道板上方的杆件I，拇指康复训练机构中杆件I中间转动安装有滚珠，且滚珠滚动设置在第五个滚道板上，拇指康复训练机构中杆件I左、右端分别通过竖直向下延伸的杆件II与位置对应的移动板顶部左、右端对应连接，拇指康复训练机构的移动板中沿左右方向设有横向滑孔，手掌固定板中设有与横向滑孔平行的横向滑槽，且横向滑槽右侧延伸至与拇指康复训练机构的移动板中横向滑孔位置对应，拇指康复训练机构还包括第一磁流变阻尼器、第二磁流变阻尼器、第一气动肌肉、第二气动肌肉、连接件I、连接件II，其中第二气动肌肉、第二磁流变阻尼器分别嵌入手掌固定板的横向滑槽内，第二气动肌肉一端与横向滑槽内左端连接，第二磁流变阻尼器的缸筒端与第二气动肌肉另一端连接，第二磁流变阻尼器的活塞杆端连接连接件II，且连接件II滑动安装在手掌固定板的横向滑槽内，第一气动肌肉垂直于第二磁流变阻尼器，且第一气动肌肉一端与连接件II连接，第一气动肌肉另一端连接连接件I，且连接件I滑动安装在拇指康复训练机构的移动板的横向滑孔中，第一磁流变阻尼器的缸筒端与连接件I铰接，第一磁流变阻尼器的活塞杆端铰接有用于套在拇指上的指套；手腕康复训练机构包括三个第四气动肌肉、三个第四磁流变阻尼器，三个第四磁流变阻尼器的活塞杆端一一对应与三个第四气动肌肉的一端连接，从而分别形成结构相同的连接件III、连接件IV和连接件V，连接件III、连接件IV和连接件V中第四气动肌肉的另一端分别铰接在手掌固定板后侧，连接件III、连接件IV和连接件V中第四磁流变阻尼器的缸筒端分别铰接在手环前侧。2.根据权利要求1所述的一种主/被动式手指手腕联合康复训练装置，其特征在于：连接件III、连接件IV和连接件V中的第四气动肌肉另一端在手掌固定板上的连接点呈正三角形分布，连接件III、连接件IV和连接件V中的第四磁流变阻尼器的缸筒端在手环前侧的连接点亦呈正三角形分别，手掌固定板上正三角形面积大于手环前侧正三角形面积，手掌固定板上正三角形与手环前侧正三角形的中心点处于同一前后水平方向的直线上。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王道明，曹子祥，訾斌，钱森，钱钧，姚兰，庞佳伟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34