一种可穿戴式气动软体康复手套制造技术

本发明专利技术公开了一种可穿戴式气动软体康复手套，属于康复器械领域

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式气动软体康复手套


[0001]本专利技术涉及康复器械
，更具体地说，涉及一种可穿戴式气动软体康复手套
。

技术介绍

[0002]中风等运动功能障碍会严重影响手部的运动能力，进而降低患者的独立性和生活质量
。
这不仅给患者的日常生活和工作带来巨大的困扰，也增加了家庭和社会的负担
。
为了增强手部失去的力量和灵活性，被动和主动辅助装置越来越广泛地应用于康复训练
。
在过去的十几年中，人们设计了许多手部康复机器人，其中许多依赖于刚性连接，需要与人体关节精确对齐，才能安全有效地将强大可靠的力和扭矩传递给佩戴者
。
刚性外骨骼非常适合高难度的临床场景，但是，由于机电驱动器和刚性框架的重量，高作用力的设计也导致了其便携性的限制
。
因此，大多数现有的训练系统是固定式的，只能在临床环境下使用，并且需要专业人员监督病人的安全和健康
。
[0003]软体机器人学是一门新兴学科，它将机器人学的经典原理与柔软材料相结合，可以开发出一类新型的主动辅助装置
。
软体机器人辅助设备利用柔顺而轻质的结构实现了人机交互
。
机器人辅助的便携式设备能够以精确
、
准确和重复的方式进行训练，在手部康复领域具有很大的潜力
。
然而，现有的设备在保证一些关键的自然运动方面还有不足，在控制单元以及低成本制造工艺上仍然是一个重大挑战
。
[0004]经检索发现，公开号
CN109172266A
的专利申请案公开了多功能手指训练系统，在矫正器上设置有硬质气管
、
弹性波纹软管；使用者的手部可以直接穿戴矫正器内做康复训练，矫正装置上面配备有五个独立的电磁阀和气压调节阀，能够为患者手指提供单独或一部分手指组合式弯曲伸展训练提供不同需求的动力，以便于满足不同手指肌力的抓握训练需要
。
该方案采用了圆形的塑料波纹管，实践中压力控制不好会导致手部压迫并带来不适
。
如何进一步优化提升康复训练性能是有重要意义的
。

技术实现思路

[0005]1.
专利技术要解决的技术问题
[0006]针对现有的刚性手部康复设备容易造成患者手部的二次损伤，且体积大
、
携带不便
、
制造成本高
、
控制系统复杂等缺点，本专利技术拟提供一种可穿戴式气动软体康复手套，根据人手的生物学特性进行驱动器设计，是一种便携式的
、
辅助性的
、
柔软的机器人手套，能够实现舒适的人机交互和安全可靠的手部康复训练
。
[0007]2.
技术方案
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0009]本专利技术的一种可穿戴式气动软体康复手套，包括气动软体驱动器，气动软体驱动器包括与单个手指的多个指节相对应的多组驱动器主体，驱动器主体的上半部呈波纹管状，下半部则设有呈平面状的驱动器限制层；驱动器主体的波纹管状区域内部对应有多个
半圆形空腔，半圆形空腔之间彼此连通形成空气通道，且多组驱动器主体内部的空气通道之间通过连接管连通
。
[0010]更进一步地，还包括泵装置，气动软体驱动器共设有与人手五指相对应的五组，五组气动软体驱动器对应集成设置于橡胶手套内；泵装置用于向每组气动软体驱动器提供气动动力，利用气动软体驱动器内部空腔中的压力差控制气动软体驱动器的弯曲角度和轨迹
。
[0011]更进一步地，各组气动软体驱动器分别通过气管连接至六通接头，并共同通过六通接头与泵装置连接，且各气管上分别设有传感器单元和阀门装置
。
[0012]更进一步地，还包括控制板和上位机，上位机电连接控制板，控制板电连接泵装置
、
传感器单元和阀门装置
。
[0013]更进一步地，多组驱动器主体之间通过实心波纹段连接，该实心波纹段内部即对应连接管所在区域
。
[0014]更进一步地，实心波纹段的延伸长度小于各组驱动器主体的长度，实心波纹段的高度低于各组驱动器主体的高度
。
[0015]更进一步地，驱动器主体包括依次分布的第一驱动器
、
第二驱动器和第三驱动器，各驱动器内腔之间通过连接管连通
。
[0016]更进一步地，第一驱动器
、
第二驱动器和第三驱动器的延伸长度依次减小
。
[0017]更进一步地，驱动器主体的波纹管段底部具有边缘延伸层，通过该边缘延伸层与下部的驱动器限制层拼接，且驱动器限制层采用多层平面硅胶层拼接形成
。
[0018]更进一步地，气动软体驱动器采用硅胶材质
。
[0019]3.
有益效果
[0020]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0021]本专利技术的康复手套，每个手指区域对应设有气动软体驱动器，并在驱动器底部设有驱动器限制层的合理设置，以限制底层应变，导致气动软体驱动器整体在压力差作用下产生几何不对称，从而实现弯曲运动，并能够精确弯曲角度和轨迹，实现手部康复训练，且整个驱动器采用硅胶软体材质，使用舒适度较高，不会造成压力不适或硬件不适的情况
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的康复手套整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术中气动软体驱动器的结构示意图；
[0024]图3为气动软体驱动器的剖视结构示意图；
[0025]图4为气动软体驱动器的气动控制原理示意图；
[0026]图5为气动软体驱动器的阀门控制原理示意图；
[0027]图6为单个驱动器主体的剖视结构示意图；
[0028]图7为图6的
A
‑
A
截面示意图；
[0029]图8为图6的
B
‑
B
截面示意图
。
[0030]示意图中的标号说明：
[0031]1、
气动软体驱动器；
2、
橡胶手套；
3、
气管；
4、
传感器单元；
5、
阀门装置；
6、
六通接头；
7、
泵装置；
8、
供电模块；
9、
开关；
10、
控制板；
11、
上位机；
101、
第一驱动器；
102、
第二驱动
器；
103、
第三驱动器；
104、
驱动器主体；
105、
驱动器限制层；
106、
半圆形空腔；
107、
空气通道；
108、
连接管
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可穿戴式气动软体康复手套，其特征在于：包括气动软体驱动器
(1)
，气动软体驱动器
(1)
包括与单个手指的多个指节相对应的多组驱动器主体
(104)
，驱动器主体
(104)
的上半部呈波纹管状，下半部则设有呈平面状的驱动器限制层
(105)
；驱动器主体
(104)
的波纹管状区域内部对应有多个半圆形空腔
(106)
，半圆形空腔
(106)
之间彼此连通形成空气通道
(107)
，且多组驱动器主体
(104)
内部的空气通道
(107)
之间通过连接管
(108)
连通
。2.
根据权利要求1所述的一种可穿戴式气动软体康复手套，其特征在于：还包括泵装置
(7)
，气动软体驱动器
(1)
共设有与人手五指相对应的五组，五组气动软体驱动器
(1)
对应集成设置于橡胶手套
(2)
内；泵装置
(7)
用于向每组气动软体驱动器
(1)
提供气动动力，利用气动软体驱动器
(1)
内部空腔中的压力差控制气动软体驱动器
(1)
的弯曲角度和轨迹
。3.
根据权利要求2所述的一种可穿戴式气动软体康复手套，其特征在于：各组气动软体驱动器
(1)
分别通过气管
(3)
连接至六通接头
(6)
，并共同通过六通接头
(6)
与泵装置
(7)
连接，且各气管
(3)
上分别设有传感器单元
(4)
和阀门装置
(5)。4.
根据权利要求3所述的一种可穿戴式气动软体康复手套，其特征在于：还包括控制板
(10)
和上位机

【专利技术属性】
技术研发人员：汪红亮，齐开乐，周涛，李健，谢能刚，王璐，许海军，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：