一种气动人工肌肉手腕康复装置制造方法及图纸

一种气动人工肌肉手腕康复装置，包括手套本体、执行机构、魔术贴、信息采集模块、嵌入式微控制器、气泵驱动、微型充气泵、电磁阀驱动、电磁阀、语音模块、按键开关、电源模块，其特征在于：所述的手套本体为为右手手套，材质为尼龙；所述的执行机构包括四条弯曲收缩气动人工肌肉，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉首尾两端分别固定于手套本体的左侧、右侧、上表面中间和下表面中间，所述的四条弯曲收缩型气动人工肌肉贴近手套侧均用热熔胶固定其长度；所述的魔术贴固定于手套本体的腕部末端；所述的信息采集模块为气压传感器。息采集模块为气压传感器。息采集模块为气压传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种气动人工肌肉手腕康复装置


[0001]本技术涉及康复训练领域，特别涉及一种气动人工肌肉手腕康复装置。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，康复装置领域如雨后春笋般发展起来。
[0003]现有的手腕康复装置有以下几点不足：第一，执行机构的驱动器主要采用电机驱动，这使得康复装置体积庞大、重量大、不易于携带；第二，刚度高，在与人交互操作时，有可能对人造成伤害，运动中系统会产生急剧变化的冲击力，严重时会对患者关节造成二次伤害；第三，结构复杂、成本高，不利于社区化和家庭化。
[0004]本技术的一种气动人工肌肉手腕康复装置体积小巧、重量轻、携带方便；气动人工肌肉与生物肌肉特性相似，动作平滑、柔顺型好、安全性高、非常适合直接与人接触；结构简单、成本低廉、非常利于社区化和家庭化。
[0005]因此，本技术针对现有的手腕康复装置技术不足的问题，专利技术了一种气动人工肌肉手腕康复装置。

技术实现思路

[0006]本技术针对现有手腕康复装置携带不方便、结构复杂、价格昂贵、柔顺性弱的问题，提出了一种携带方便、结构简单、成本低廉、安全性高、柔顺型好，能完成替代传统电机驱动的手腕康复装置，采用气动人工肌肉作为执行机构，安全性高、柔顺型好；采用嵌入式微控制器控制执行机构运动；采用语音模块进行人机交互。
[0007]为达到上述目的，本技术提供的技术方案为。
[0008]一种气动人工肌肉手腕康复装置，包括手套本体、执行机构、魔术贴、信息采集模块、嵌入式微控制器、气泵驱动、微型充气泵、电磁阀驱动、电磁阀、语音模块、按键开关、电源模块，其特征在于：所述的手套本体为右手手套，材质为尼龙；所述的执行机构包括四条弯曲收缩气动人工肌肉，所述的弯曲收缩型气动人工肌肉外层为内径为10mm、长度为150mm的尼龙编织网，内层为内径为8mm、长度为150mm的双层乳胶气球，两端密封，其中一端嵌入一个进气软管，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉首尾两端分别固定于手套本体的左侧、右侧、上表面中间和下表面中间；所述的魔术贴固定于手套本体的腕部末端；所述的信息采集模块为气压传感器。
[0009]所述的训练模式为被动训练。
[0010]所述的康复训练运动方式为手腕背伸/屈曲训练和手腕内收/外展训练。
[0011]所述的四条弯曲收缩型气动人工肌肉贴近手套侧均用热熔胶固定其长度，当弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，热熔胶侧长度保持不变，另一侧收缩，产生弯曲收缩力。
[0012]所述的固定于手套本体手背侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做背伸训练。
[0013]所述的固定于手套本体手掌侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做屈曲训练。
[0014]所述的固定于手套本体拇指侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做内收训练。
[0015]所述的固定于手套本体小指侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做外展训练。
[0016]一种气动肌肉手腕康复装置，其工作流程为：首先语音或按键控制开始训练，然后嵌入式微控制器控制微型充气泵和相应电磁阀打开，气动人工肌肉内部充入气体后开始弯曲收缩，进而带动患者手腕进行康复训练。
[0017]本技术采用电磁阀来控制气动人工肌肉内部的充放气。
[0018]本技术采用气压传感器采集气动人工肌肉内部的压强作为反馈信号传给嵌入式微控制器，嵌入式微控制器根据反馈的压强数据控制气动人工肌肉内部达到给定压强进而达到给定的弯曲收缩角度。
[0019]所述的气压传感器为XGZP6867。
[0020]所述的嵌入式微控制器为STM32F407ZGT6。
[0021]所述的气泵驱动为L298N驱动模块。
[0022]所述的微型充气泵为4A12A85R48，最大工作气压为3bar。
[0023]所述的电磁阀驱动为MD
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5A1R8P
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P型驱动模块。
[0024]所述的电磁阀为SMCVT370。
[0025]所述的语音模块为LD3320语音识别模块。
[0026]所述的电源模块为ams117
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3.3芯片。
[0027]采用本技术的技术设计方案，与现有技术相比，具有如下有益效果。
[0028]本技术的一种气动人工肌肉手腕康复装置体积小巧、重量轻、携带方便；气动人工肌肉与生物肌肉特性相似，动作平滑、柔顺型好、安全性高、非常适合直接与人接触；结构简单、成本低廉、非常利于社区化和家庭化。
[0029](1)本技术提出的一种气动人工肌肉手腕康复装置，体积小巧、重量轻、携带方便。
[0030](2)本技术提出的一种气动人工肌肉手腕康复装置，执行机构动作平滑、柔顺型好、安全性高、非常适合直接与人接触。
[0031](3)本技术提出的一种气动人工肌肉手腕康复装置，结构简单、成本低廉、非常利于社区化和家庭化。
附图说明
[0032]图1为该气动人工肌肉手腕康复装置的结构示意图。
[0033]图2为该气动人工肌肉手腕康复装置的系统框图。
[0034]图3为该气动人工肌肉手腕康复装置的气路结构图。
[0035]图4为该气动人工肌肉手腕康复装置的工作流程图。
[0036]附图标号说明：手套本体
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1、弯曲收缩气动人工肌肉
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2、魔术贴
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3、PU气管
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4、气压传感器
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5、嵌入式微控制器
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6、气泵驱动
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7、微型充气泵
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8、电磁阀驱动
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9、电磁阀
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10、语音
模块
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11、电源模块
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12、按键开关
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13、长方体有机玻璃容器
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14。
具体实施方式
[0037]结合以下实施例对本技术作进一步描述。
[0038]参看图1，所述的手套本体1为右手腕部加长露指手套，材质为尼龙。
[0039]参看图1，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉2首尾两端分别固定于手套本体的左侧、右侧、上表面中间和下表面中间；四条弯曲收缩气动人工肌肉贴近手套侧用热熔胶固定其长度，当弯曲收缩气动人工肌肉2内部充入气体时，热熔胶侧长度保持不变，另一侧收缩，产生弯曲收缩力。
[0040]参看图1，所述的魔术贴3固定于手套本体1的腕部末端，用于调节手套腕部松紧。
[0041]参看图1，所述的气压传感器5采集气动人工肌肉内部的压强作为反馈信号传给嵌入式微控制器6，嵌入式微控制器6根据反馈的压强数据控制气动人工肌肉内部达到给定压强进而达到给定弯曲收缩角度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气动人工肌肉手腕康复装置，包括手套本体、执行机构、魔术贴、信息采集模块、嵌入式微控制器、气泵驱动、微型充气泵、电磁阀驱动、电磁阀、语音模块、按键开关、电源模块，其特征在于：所述的手套本体为右手手套，材质为尼龙；所述的执行机构包括四条弯曲收缩气动人工肌肉，所述的弯曲收缩型气动人工肌肉外层为内径为10mm、长度为150mm的尼龙编织网，内层为内径为8mm、长度为150mm的双层乳胶气球，两端密封，其中一端嵌入一个进气软管，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉首尾两端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯鹏，韩坤峰，任海川，王汉章，刘超，王葳，张季冬，窦亚美，乔云峰，邢豫阳，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：