一种手指康复训练装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种手指康复训练装置，包括手部机械结构和动力控制系统，手部机械结构为五组相同的结构适用于五指，手部机械结构主要是由弧形架、推杆、手指固定座和绷带组成，以终端牵拉的形式带动手指运动。其中弧形架将电机的直线位移转化为手指终端的弧形位移，推杆可以相对于弧形架旋转，通过自动调节可以缓解机构在辅助手指弯曲过程中存在的径向拉力，避免二次损伤，推杆上固定有限位螺钉，防止弧形架与推杆间机构卡死。本发明专利技术的手指康复训练装置，可以实现辅助人手部进行被动或者主动模式的抓握、单根手指屈曲伸展、手指侧捏及抓取等多种模式的训练。种模式的训练。

【技术实现步骤摘要】
一种手指康复训练装置


[0001]本专利技术涉及保健装置
，具体涉及一种手指康复训练装置。

技术介绍

[0002]运动功能障碍一般表示为肢体障碍，由于上肢负责从事大量精细动作，所以其功能受损后恢复难度比较打，容易导致终生残疾，对患者的日常生活造成严重影响。
[0003]临床研究表明，康复训练可以放防止肌肉痉挛，增强关节活动度。目前，针对中风等病人采用的物理疗法比较多，例如针灸、电刺激或按摩等，有一定的疗效，但是再治疗过程中患者是被动的接受治疗，其主动参与性得不到保证。同样地，药物治疗也存在上述问题。因此，为了患者被动或者主动康复，需要借助一种用于手指运动的器械。但是目前训练机器人都是患者的大关节(例如肩关节、肘关节、腕关节)的运动，并非每个重要关节都在运动，特别是手部的运动，而且手部负责日常生活中许多精细的动作，关节更多更加灵活，因此恢复手部是必不可少的，但目前市场上的上肢康复器械都忽略了这一点，并且缺乏五指协调的康复训练。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种手指康复训练装置。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种手指康复训练装置，包括机械手底板，机械手底板上侧平面用于固定手部机械结构和动力控制系统，下侧面为弧形面以适应人手结构，通过绷带固定于手部；手部机械结构为五组相同的结构适用于五指，其结构为：机械手底板上上通过电机固定底座固定直线推杆电机，直线推杆电机为机械手的屈曲和伸展提供动力，直线推杆电机与电机固定底座通过销钉链接并能够围绕电机固定底座上的销钉进行旋转，直线推杆电机端部通过销钉连接弧形架的一端且能够相对转动，弧形架的另一端与推杆一端相连接，弧形架上设置有伸缩孔以便调节圆弧半径；弧形架上的孔和双侧位固定架的孔同轴相连，推杆另一端与手指固定座相连，推杆上设置有双向限位螺钉和用于长度调节的调节孔，在手指固定座上设置有绷带，在手指固定座及绷带上还设置有检测手指外展的传感器和手指屈曲的传感器。动力控制系统包括与直线推杆电机相连的主控器、主控器采用的是基于ARM
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Cortex
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M3架构下的STM32F107VC，STM32F107拥有全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC 模块，主控器实现手指外侧力传感器和手指内侧力传感器的数据采集，并根据采集的信号驱动直线推杆电机；主控器内的信号调理单元用于处理手指外侧力传感器、手指内侧力传感器以及驱动直线推杆电机反馈的位移信号，对传感器信号进行相应的放大滤波，送到采集板进行数据采集。
[0006]根据本专利技术的一个方面，所述的用于检测手指外展的传感器和手指屈曲的传感器采用压阻式薄膜压力传感器。
[0007]根据本专利技术的一个方面，所述的推杆上设置有双向限位螺钉。
[0008]根据本专利技术的一个方面，所述的推杆上设置不同位置的调节孔。
[0009]根据本专利技术的一个方面，所述的弧形架上设置有伸缩孔以便调节圆弧半径。
[0010]本专利技术所提供的一种手指康复训练装置，由机械手底板、直线推杆电机和手部机械结构构成，符合人体手部关节结构，并且设有固定手指和手腕的绷带，采用电机驱动，可以实现位置的精确控制，限位螺钉和调节孔有效地控制了手部关节的运动范围。设计了多模式训练方式，可以实现辅助患者手部进行主被动抓握，拇指、食指捏取以及拇指、食指、中指抓取的动作。
附图说明
[0011]图1为一种手指康复训练装置的结构图。
[0012]图2为一种手指康复训练装置控制系统结构示意图。
[0013]图3为一种手指康复训练装置控制主流程图。
[0014]图4为一种手指康复训练装置的控制被动模式流程图。
[0015]图5为一种手指康复训练装置的控制主动模式流程图。
[0016]图中：1.机械手底板，2.电机固定底座，3.直线推杆电机，4.双侧位固定架，5.弧形架，6.推杆，7.调节孔，8.限位螺钉，9.手指固定底座，10.检测手指外展力传感器，11.检测手指屈曲力传感器，12.主控器。
具体实施方式
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
[0019]参照图1，本专利技术提供一种手指康复训练装置，包括机械手底板1，机械手底板1上侧平面用于固定手部机械结构和动力控制系统，下侧面为弧形面以适应人手背部结构，通过绷带固定于手部；手部机械结构为五组相同的结构适用于五指，其结构为：机械手底板上1上通过电机固定底座2固定直线推杆电机3，直线推杆电机为机械手的屈曲和伸展提供动力，直线推杆电机3与电机固定底座2通过销钉链接并能够围绕电机固定底座2上的销钉进行旋转，直线推杆电机3端部通过销钉连接弧形架5的一端且能够相对转动，弧形架5的另一端与推杆6一端相连接，弧形架 5上设置有伸缩孔，用于便调节圆弧半径以适应不同人手的尺寸；弧形架5上的孔和双侧位固定架4的孔同轴相连，推杆6另一端与手指固定座9相连，在手指固定座9上设置有绷带，通过绷带手指指进行固定，在手指固定座9及绷带上还设置有检测手指伸展的压力传感器10和检测手指屈曲的压力传感器11，用于检测患者手指运动意图及相应力的大小；
[0020]所述的推杆6上设置有双向限位孔7，双向限位孔7防止运动过程中出现机构卡死。
[0021]所述的推杆6上设置不同位置的调节孔8，用于调节指部固定座9的高度，用于不同大小的手进行训练。
[0022]所述的弧形架5上设置有可调节长度的伸缩孔，用于调节弧形架前端圆弧半径，以
便适应不同人手部尺寸大小。
[0023]参照图2，动力控制系统包括与直线推杆电机3相连的主控器 12、主控器12采用的是基于ARM
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Cortex
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M3架构下的STM32F107VC， STM32F107拥有全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块，因此采用该芯片可以为以后康复机械手走进家庭/社区构建远程控制提供了硬件基础。主控器12内的信号调理单元用于处理手指端压力传感器10、压力传感器11以及直线推杆电机3内嵌位移传感器的反馈信号，对传感器信号进行相应的放大滤波，送到采集板进行数据采集。直线推杆电机3内嵌的直线位移传感器所反馈的位移信号为模拟信号，能够用于感知直线电机推杆的位置，进行可以计算出当前人手指弯曲的角度。用于检测手指外伸展的传感器10和手指屈曲的传感器11采用薄膜压力传感器，该传感器为压阻式，机械手包含指内侧传感器和指外侧传感器，指内侧传感器固定于绷带与手指内侧接触的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手指康复训练装置，包括机械手底板(1)，其特征在于，机械手底板(1)上侧平面用于固定手部机械结构和动力控制系统，下侧面为弧形面以适应人手结构，通过绷带固定于手部；手部机械结构为五组相同的结构适用于五指，其结构为：机械手底板上(1)上通过电机固定底座(2)固定直线推杆电机(3)，直线推杆电机(3)为机械手的屈曲和伸展提供动力，直线推杆电机(3)与电机固定底座(2)通过销钉链接并能够围绕电机固定底座(2)上的销钉进行旋转，直线推杆电机(3)端部通过销钉连接弧形架(5)的一端且能够相对转动，弧形架(5)的另一端与推杆(6)一端相连接；弧形架(5)上的孔和双侧位固定架(4)的孔同轴相连，推杆(6)另一端与手指固定座(9)相连，在手指固定座(9)上设置有绷带，在手指固定座(9)及绷带上还设置有检测手指伸展的压力传感器(10)和手指屈曲的压力传感器(11)；动力控制系统包括与直线推杆电机(3)相连的主控器(12)，主控器(12)采用的是基于ARM
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M3架构下的STM...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏慧，胡付垒，
申请(专利权)人：山东大学齐鲁医院，
类型：发明
国别省市：