一种柔性气囊式手指康复训练仪及训练系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种柔性气囊式手指康复训练仪及训练系统，柔性气囊式手指康复训练仪包括手指训练部和控制设备；手指训练部包括手套和安装在手套的每个手指上的柔性气囊，手套的每个手指内部分别安装有条形形变传感器；控制设备内部设置有驱动单元、形变处理单元和主控制器，驱动单元与每个柔性气囊末端连接，形变处理单元与每个形变传感器连接；主控制器控制驱动单元产生气体，通过管路传输到每个柔性气囊中，通过柔性气囊变形与自身恢复力带动手指运动，形变处理单通过形变传感器实时采集手指的形变值，当手指形变值低于设定阈值时，形变处理单元向主控制器发送信号，主控制器调节驱动单元输出的气压，从而减小柔性气囊中充气压力。

A Flexible Air Bag Finger Rehabilitation Training Instrument and Training System

The utility model discloses a flexible airbag finger rehabilitation training instrument and training system, which comprises a finger training unit and a control device; a finger training unit comprises gloves and flexible airbags installed on each finger of gloves, and strip deformation sensors are respectively installed in each finger of gloves; and a driving unit is arranged in the control device. Deformation processing unit and main controller, the driving unit is connected with the end of each flexible airbag, and the deformation processing unit is connected with each deformation sensor. The main controller controls the driving unit to generate gas, which is transmitted to each flexible airbag through pipeline. The finger movement is driven by the flexible airbag deformation and self-restoring force. The deformation processing unit collects the finger shape in real time by the deformation sensor alone. Variable value, when the finger deformation value is lower than the set threshold value, the deformation processing unit sends a signal to the main controller, which adjusts the output pressure of the driving unit, thereby reducing the inflatable pressure in the flexible airbag.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性气囊式手指康复训练仪及训练系统
本公开涉及手指康复训练领域，具体涉及一种柔性气囊式手指康复训练仪、训练系统及训练方法。
技术介绍
现有手指康复训练的方式有以下几种：(1)传统的握力球/握力器等简易健身设备，此类设备针对于未完全丧失手部功能的用户，用户穿戴握力设备，按照康复师的训练方法主动抓握，进行主动训练，从而达到训练目的。但是对于该类产品，用户训练方式无目的性，不能有效的解决被动训练的用户的需求，此外无手部形变监护功能。(2)手指康复的关节持续被动活动仪(CPM),由于手部指关节运动的复杂性，针对手部康复的CPM机目前比较少，但也有产品面市。其产品可针对手指关节进行训练，手动进行控制，可轻松在左右手训练模式间切换，虽然可进行单关节训练，但结构相对复杂，操作不方便，且执行器部分为刚性材料，材质硬，易导致用户手部的二次损伤，不具备手部形变监护功能，安全性低。综上所述，现有的大部分手指康复训练系统对于执行器为刚性材料，极易导致用户的二次损伤，无手指形变监护功能，一旦手指达到挤压压力上限时，若仍然施压，将极大地损害手部功能及其康复效果的问题，尚缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种柔性气囊式手指康复训练仪及训练系统，采用柔性气囊式手套作为执行器，同时增加形变监护功能，在手指康复训练时，双重保护手指的正常机能。本技术所采用的技术方案是：本公开提供一种柔性气囊式手指康复训练仪，包括：手指训练部和控制设备；所述手指训练部包括手套和固定安装在手套的每个手指上的柔性气囊，所述手套的每个手指内部分别固定安装有条形形变传感器；所述控制设备内部设置有驱动单元、形变处理单元和主控制器，所述驱动单元与每个柔性气囊末端连接，所述形变处理单元与每个形变传感器连接；所述主控制器控制驱动单元产生气体，通过管路传输到每个柔性气囊中，通过柔性气囊变形与自身恢复力带动手指运动，形变处理单通过形变传感器实时采集手指的形变值，当手指形变值低于设定阈值时，形变处理单元向主控制器发送信号，主控制器调节驱动单元输出的气压，从而减小柔性气囊中充气压力。作为本公开的进一步限定，所述手套和柔性气囊分别采用柔性材料制成。作为本公开的进一步限定，所述柔性气囊包括气囊本体，所述气囊本体由多个等间隔设置的气室组成。作为本公开的进一步限定，所述控制设备内部还设置有储能电池，用于在控制设备断电时，给驱动单元、压力监控单元、形变处理单元和主控制器提供所需电源。作为本公开的进一步限定，所述驱动单元包括气泵、电磁阀和压力传感器，所述气泵的出气口通过输气管路与柔性气囊连接，在气泵的出气口与柔性气囊连接的输气管路上依次设置有电磁阀和压力传感器，所述气泵和电磁阀分别与主控制器连接。作为本公开的进一步限定，还包括压力监控单元，所述压力监控单元的输入端与压力传感器连接，输出端与主控制器连接；所述压力监控单元通过压力传感器采集输气管路内压力大小，并传输至主控制器，主控制器将输气管路内压力与压力阈值相比较，当输气管路内压力大于压力阈值时，主控制器调节电磁阀使输气管路内气压降低；当输气管路内压力小于压力阈值时，主控制器调节电磁阀使输气管路内气压增加，从而控制柔性气囊内部的压力。本公开还提供一种柔性气囊式手指康复训练系统，该系统包括显示器、输入装置和如上所述的柔性气囊式手指康复训练仪，所述显示器、输入装置分别与所述主控制器连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本公开增强安全性，在不影响功能效果的同时，采用柔性气囊作为执行器的主要部分，增加了压力传感器和形变传感器，实时保证手指训练部使用的安全，极大地提高了产品的安全性；(2)本公开提高了可操作性，材料安全轻巧、位置灵活、舒适便携，可操作性较高；(3)本公开节省人力，提高效率，采用全自动化设计，无需人力值守，即可完成康复训练，而不失训练的监护能力，减少了劳动力，效率提升。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是柔性气囊式手指康复训练仪的结构图；图2是柔性气囊结构图；图3是给柔性气囊施加正压时，气囊弯曲变形状态图；图4是给柔性气囊施加负压，气囊弯曲变形状态图；图5是柔性气囊式手指康复训练系统的结构图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，目前大部分手指康复训练系统存在执行器为刚性材料，极易导致用户的二次损伤，无手指形变监护功能，一旦手指达到挤压压力上限时，若仍然施压，将极大地损害手部功能及其康复效果的不足。为了解决如上的技术问题，本公开提出了一种柔性气囊式手指康复训练仪、训练系统及训练方法，采用柔性气囊式手套作为执行器，同时增加形变监护功能，在手指康复训练时，双重保护手指的正常机能。图1是本实施例一柔性气囊式手指康复训练仪的结构示意图。如图1所示，该柔性气囊式手指康复训练系统包括手指训练部和控制设备。具体地，所述手指训练部包括手套1、柔性气囊2和形变传感器5，所述手套的每个手指上分别固定有柔性气囊，所述手套的每个手指内部分别固定有条形形变传感器，用于采集手指形变参数。图2是柔性气囊的结构示意图。如图2所示，所述柔性气囊包括气囊本体11，气囊本体由多个等间隔设置的气室3组成。为了使用户的手指得到更好的训练效果，实施例中柔性气囊包括9个气室。本实施例中，所述手套和柔性气囊分别采用柔性材料制成。所述控制设备内部设置有驱动单元6、压力监控单元7、形变处理单元8、主控制器12和储能电池9，所述驱动单元6、压力监控单元7、形变处理单元8分别与主控制器12连接，所述储能电池9为驱动单元、压力监控单元、形变处理单元和主控制器提供所需电源。具体地，所述驱动单元6通过输气管路4与每个柔性气囊3末端连接，主控制器控制驱动单元产生气体，并通过管路输送到每个柔性气囊中，通过向柔性气囊充气、抽气迫使柔性气囊变形，当给柔性气囊施加正压时，气室充盈，气囊弯曲变形状态如图3所示；当给柔性气囊施加负压，气室收缩，气囊弯曲变形状态如图4所示。本实施例中，所述驱动单元包括气泵、电磁阀和压力传感器，所述气泵的出气口通过输气管路与柔性气囊连接，在气泵的出气口与柔性气囊连接的输气管路上依次设置有电磁阀和压力传感器，所述气泵和电磁阀分别与主控制器连接。所述压力监控单元7的输入端与压力传感器连接，输出端与主控制器连接；所述压力监控单元的输入端与压力传感器连接，用于采集输气管路内压力大小，并将采集到的数据传输至主控制器，主控制器将输气管路内压力与压力阈值相比较，当输气管路内压力大于压力阈值时，主控制器调节电磁阀使输气管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性气囊式手指康复训练仪，其特征是，包括：手指训练部和控制设备；所述手指训练部包括手套和固定安装在手套的每个手指上的柔性气囊，所述手套的每个手指内部分别固定安装有条形形变传感器；所述控制设备内部设置有驱动单元、形变处理单元和主控制器，所述驱动单元与每个柔性气囊末端连接，所述形变处理单元与每个形变传感器连接；所述主控制器控制驱动单元产生气体，通过管路传输到每个柔性气囊中，通过柔性气囊变形与自身恢复力带动手指运动，形变处理单通过形变传感器实时采集手指的形变值，当手指形变值低于设定阈值时，形变处理单元向主控制器发送信号，主控制器调节驱动单元输出的气压，从而减小柔性气囊中充气压力。

【技术特征摘要】
1.一种柔性气囊式手指康复训练仪，其特征是，包括：手指训练部和控制设备；所述手指训练部包括手套和固定安装在手套的每个手指上的柔性气囊，所述手套的每个手指内部分别固定安装有条形形变传感器；所述控制设备内部设置有驱动单元、形变处理单元和主控制器，所述驱动单元与每个柔性气囊末端连接，所述形变处理单元与每个形变传感器连接；所述主控制器控制驱动单元产生气体，通过管路传输到每个柔性气囊中，通过柔性气囊变形与自身恢复力带动手指运动，形变处理单通过形变传感器实时采集手指的形变值，当手指形变值低于设定阈值时，形变处理单元向主控制器发送信号，主控制器调节驱动单元输出的气压，从而减小柔性气囊中充气压力。2.根据权利要求1所述的柔性气囊式手指康复训练仪，其特征是，所述手套和柔性气囊分别采用柔性材料制成。3.根据权利要求1所述的柔性气囊式手指康复训练仪，其特征是，所述柔性气囊包括气囊本体，所述气囊本体由多个等间隔设置的气室组成。4.根据权利要求1所述的柔性气囊式手指康复训练仪，其特征是，所述控制设备内部还设置有储能电池，用于在控制设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫东，刘浩，
申请(专利权)人：济南普若培森智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37