專利名稱：穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及康復(fù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穿戴式的手功能康復(fù)機(jī)械手。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐證明，對(duì)于心腦血管疾病或者神經(jīng)系統(tǒng)引起的肢體功能損傷的患者，可以通過一定強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練進(jìn)行恢復(fù)。由于患者已經(jīng)存在肢體功能缺失，因此需要一種設(shè)備用于患者肢體康復(fù)。目前盡管有藥物治療，但是治療比較單一，而且會(huì)有副作用。因此為了患者被動(dòng)或者主動(dòng)康復(fù)，需要一種用于手指運(yùn)動(dòng)的器械。但目前的訓(xùn)練機(jī)器人都是患者的一些大關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，并非每個(gè)重要關(guān)節(jié)都在運(yùn)動(dòng)，特別是手部的運(yùn)動(dòng)，而且手部關(guān)節(jié)更多更加靈活，因此恢復(fù)手部是必不可少的，但大部分的手指康復(fù)器械都忽略了這一點(diǎn)，而且缺乏拇指康復(fù)的裝置，大部分設(shè)計(jì)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)容易造成手部傷害。有專利采用四連桿機(jī)構(gòu)牽拉手指端部，但其在驅(qū)動(dòng)手指彎曲的同時(shí)還會(huì)使手指承受徑向拉壓力，容易損傷手指。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其采用氣缸驅(qū)動(dòng)對(duì)于手部運(yùn)動(dòng)起到緩沖作用，防止突然運(yùn)動(dòng)對(duì)手指造成傷害，并且避免徑向拉力對(duì)手指的損傷。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，包括固定在手臂上的機(jī)械手固定板、固定在機(jī)械手固定板上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，它包括拇指康復(fù)機(jī)構(gòu)、四指康復(fù)機(jī)構(gòu)，所述拇指康復(fù)系統(tǒng)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的拇指固定裝置，四指康復(fù)機(jī)構(gòu)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的四指固定裝置。對(duì)于上述技術(shù)方案，發(fā)明人還有進(jìn)一步的優(yōu)化實(shí)施方案。作為優(yōu)化，四指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸、氣缸底座，為屈伸提供動(dòng)力的氣缸的動(dòng)力輸出端與四指固定裝置相連，氣缸通過氣缸底座固定于機(jī)械手固定板上，氣缸可繞氣缸底座上的孔旋轉(zhuǎn)，四指固定裝置包括弧形架、推桿、橫梁、固定座、設(shè)置在橫梁上且用于固定四指的繃帶，弧形架的一端與氣缸的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架的另一端與推桿的一端相連，推桿的另一端與橫梁上的固定座相連，推桿與固定座可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，四指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架、角度傳感器，側(cè)位固定架通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板上，側(cè)位固定架和角度傳感器位于弧形架的兩側(cè)，角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架上的孔與側(cè)位固定架上的孔相連，弧形架與角度傳感器的轉(zhuǎn)軸相固定。更進(jìn)一步，所述推桿上設(shè)有不同位置的固定孔，弧形架與推桿之間通過螺釘固定在固定孔內(nèi)，弧形架與推桿可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且在固定孔的兩側(cè)有限位孔，限位孔用于調(diào)節(jié)手部運(yùn)動(dòng)范圍。

進(jìn)一步，所述橫梁上設(shè)有不同位置的調(diào)節(jié)孔，推桿與橫梁之間通過固定座固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)，用于適應(yīng)不同大小的手。作為優(yōu)化,拇指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸、氣缸底座,為屈伸提供動(dòng)力的氣缸的動(dòng)力輸出端與拇指固定裝置相連，氣缸通過氣缸底座固定于機(jī)械手固定板上，氣缸可繞氣缸底座上的孔旋轉(zhuǎn)，拇指固定裝置包括弧形架、用于固定拇指的繃帶，弧形架的一端與氣缸的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架的另一端與繃帶相連。進(jìn)一步，拇指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架、角度傳感器，側(cè)位固定架通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板上，側(cè)位固定架和角度傳感器位于弧形架的兩側(cè)，角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架上的孔與側(cè)位固定架上的孔相連，弧形架與角度傳感器的轉(zhuǎn)軸相固定。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1.本發(fā)明采用氣缸作為動(dòng)力，氣缸驅(qū)動(dòng)對(duì)于手部運(yùn)動(dòng)起到緩沖作用，防止突然運(yùn)動(dòng)對(duì)手部造成的傷害，同時(shí)結(jié)合角度傳感器對(duì)手部運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行檢測(cè)從而控制運(yùn)動(dòng)幅度，在康復(fù)的同時(shí)防止對(duì)手部造成二次傷害；
2.本發(fā)明采用橫梁將除拇指外的四指固定在同一橫梁上，在機(jī)械手進(jìn)行康復(fù)治療時(shí)，四指同時(shí)運(yùn)動(dòng)，手指彎曲過程中不用承受徑向拉力，防止損傷手指，再結(jié)合獨(dú)立設(shè)置的拇指康復(fù)系統(tǒng)，對(duì)手部進(jìn)行更為全面的康復(fù)治療。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意 其中:1.機(jī)械手固定板；2.氣缸；3.氣缸底座；4.弧形架；5.側(cè)位固定架；6.角度傳感器；7.推桿；8.橫梁；9.繃帶；10.氣缸底座；11.氣缸；12.側(cè)位固定架；13.弧形架；14.角度傳感器；15.繃帶；16.固定座；17.限位螺釘。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例:
本實(shí)施例描述了一種穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括固定在手臂上的機(jī)械手固定板1、拇指康復(fù)機(jī)構(gòu)以及四指康復(fù)機(jī)構(gòu)，機(jī)械手固定板I上側(cè)位平面用于固定手部機(jī)械結(jié)構(gòu)，下部為弧形面以適應(yīng)人手結(jié)構(gòu)，通過繃帶固定于手部，所述拇指康復(fù)系統(tǒng)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的拇指固定裝置，四指康復(fù)機(jī)構(gòu)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的四指固定裝置。四指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸2、氣缸底座3,為屈伸提供動(dòng)力的氣缸2的動(dòng)力輸出端與四指固定裝置相連，氣缸2通過氣缸底座3固定于機(jī)械手固定板I上，氣缸2可繞氣缸底座3上的孔旋轉(zhuǎn)，四指固定裝置包括弧形架4、推桿7、橫梁8、固定座16、設(shè)置在橫梁8上且用于固定四指的繃帶9，弧形架4的一端與氣缸2的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架4的另一端與推桿7的一端相連弧形架4與推桿的連接部設(shè)有雙向限位的限位螺釘17，防止運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)構(gòu)卡死，推桿7的另一端與橫梁8上的固定座16相連，推桿7與固定座16可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。氣缸(2)上有兩個(gè)進(jìn)排氣孔，進(jìn)排氣孔通過控制氣體的流動(dòng)方向調(diào)節(jié)氣缸運(yùn)動(dòng)方向，帶動(dòng)弧形架4運(yùn)動(dòng),弧形架17再帶動(dòng)推桿7、橫梁8運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制手部四指的屈伸。四指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架5、角度傳感器6，側(cè)位固定架5通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板I上，側(cè)位固定架5和角度傳感器6位于弧形架4的兩側(cè)，角度傳感器6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架4上的孔與側(cè)位固定架5上的孔相連，弧形架4與角度傳感器6的轉(zhuǎn)軸相固定。所述推桿7上設(shè)有不同位置的固定孔，弧形架4與推桿7之間通過螺釘固定在固定孔內(nèi)，弧形架4與推桿7可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且在固定孔的兩側(cè)有限位孔，限位孔用于調(diào)節(jié)手部運(yùn)動(dòng)范圍。所述橫梁8上設(shè)有不同位置的調(diào)節(jié)孔，推桿7與橫梁8之間通過固定座16固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)，用于適應(yīng)不同大小的手。拇指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸11、氣缸底座10,為屈伸提供動(dòng)力的氣缸11的動(dòng)力輸出端與拇指固定裝置相連，氣缸11通過氣缸底座10固定于機(jī)械手固定板I上，氣缸11可繞氣缸底座10上的孔旋轉(zhuǎn)，拇指固定裝置包括弧形架13、用于固定拇指的繃帶15，弧形架13的一端與氣缸11的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架13的另一端與繃帶15相連。氣缸(11)上有兩個(gè)進(jìn)排氣孔，進(jìn)排氣孔通過控制氣體的流動(dòng)方向調(diào)節(jié)氣缸運(yùn)動(dòng)方向，帶動(dòng)弧形架13運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制手部拇指的屈伸。拇指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架12、角度傳感器14，側(cè)位固定架12通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板I上，側(cè)位固定架12和角度傳感器14位于弧形架13的兩側(cè)，角度傳感器14的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架13上的孔與側(cè)位固定架12上的孔相連，弧形架13與角度傳感器14的轉(zhuǎn)軸相固定。
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上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，包括固定在手臂上的機(jī)械手固定板(1)，其特征在于，它包括拇指康復(fù)機(jī)構(gòu)、四指康復(fù)機(jī)構(gòu)，所述拇指康復(fù)系統(tǒng)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的拇指固定裝置，四指康復(fù)機(jī)構(gòu)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的四指固定裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，四指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸(2)、氣缸底座(3),為屈伸提供動(dòng)力的氣缸(2)的動(dòng)力輸出端與四指固定裝置相連，氣缸(2)通過氣缸底座(3)固定于機(jī)械手固定板(I)上,氣缸(2)可繞氣缸底座(3)上的孔旋轉(zhuǎn)，四指固定裝置包括弧形架(4)、推桿(7)、橫梁(8)、固定座(16)、設(shè)置在橫梁(8)上且用于固定四指的繃帶(9)，弧形架(4)的一端與氣缸(2)的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架(4)的另一端與推桿(7)的一端相連，推桿(7)的另一端與橫梁(8)上的固定座(16)相連，推桿(7)與固定座(16)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，四指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架(5)、角度傳感器(6)，側(cè)位固定架(5)通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板(I)上，側(cè)位固定架(5)和角度傳感器(6)位于弧形架(4)的兩側(cè)，角度傳感器(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架(4)上的孔與側(cè)位固定架(5)上的孔相連，弧形架(4)與角度傳感器(6)的轉(zhuǎn)軸相固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，所述推桿(7)上設(shè)有不同位置的固定孔，弧形架(4)與推桿(7)之間通過螺釘固定在固定孔內(nèi)，弧形架(4)與推桿(7)可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且在固定孔的兩側(cè)有限位孔，限位孔用于調(diào)節(jié)手部運(yùn)動(dòng)范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，所述橫梁(8)上設(shè)有不同位置的調(diào)節(jié)孔，推桿(7)與橫梁(8)之間通過固定座(16)固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)，用于適應(yīng)不同大小的手。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，拇指康復(fù)系統(tǒng)的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣缸(11 )、氣缸底座(10 )，為屈伸提供動(dòng)力的氣缸(11)的動(dòng)力輸出端與拇指固定裝置相連，氣缸(11)通過氣缸底座(10)固定于機(jī)械手固定板(I)上,氣缸(11)可繞氣缸底座(10)上的孔旋轉(zhuǎn)，拇指固定裝置包括弧形架(13)、用于固定拇指的繃帶(15)，弧形架(13)的一端與氣缸(11)的動(dòng)力輸出端的端部通過銷釘連接，所述弧形架(13)的另一端與繃帶(15)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，其特征在于，拇指康復(fù)系統(tǒng)中還設(shè)有側(cè)位固定架(12)、角度傳感器(14)，側(cè)位固定架(12)通過底部螺釘固定于機(jī)械手固定板(I)上，側(cè)位固定架(12)和角度傳感器(14)位于弧形架(13)的兩側(cè)，角度傳感器(14)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過弧形架(13)上的孔與側(cè)位固定架(12)上的孔相連，弧形架(13)與角度傳感器(14)的轉(zhuǎn) 軸相固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種穿戴式手功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械手，包括固定在手臂上的機(jī)械手固定板，它包括拇指康復(fù)機(jī)構(gòu)、四指康復(fù)機(jī)構(gòu)，所述拇指康復(fù)系統(tǒng)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的拇指固定裝置，四指康復(fù)機(jī)構(gòu)包括提供動(dòng)力的氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、與氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連的四指固定裝置。本發(fā)明采用橫梁將除拇指外的四指固定在同一橫梁上，在機(jī)械手進(jìn)行康復(fù)治療時(shí)，四指同時(shí)運(yùn)動(dòng)，手指彎曲過程中不用承受徑向拉力，防止損傷手指，再結(jié)合獨(dú)立設(shè)置的拇指康復(fù)系統(tǒng)，對(duì)手部進(jìn)行更為全面的康復(fù)治療，另外，采用氣缸驅(qū)動(dòng)對(duì)于手部運(yùn)動(dòng)起到緩沖作用，防止突然運(yùn)動(dòng)對(duì)手指造成傷害，并且避免徑向拉力對(duì)手指的損傷。
文檔編號(hào)A61H1/02GK103230333SQ20131014690
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者王玨, 鄭楊, 張明明, 王剛, 秦永輝, 陳壘, 高琳 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)蘇州研究院, 西安交通大學(xué), 蘇州蘇比特醫(yī)療科技有限公司