本實用新型涉及一種手部康復(fù)訓(xùn)練裝置，尤其涉及一種可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置。

背景技術(shù)：
手部功能康復(fù)訓(xùn)練裝置是輔助患者手部關(guān)節(jié)及手指完成彎曲伸展康復(fù)訓(xùn)練的裝置，可提高手指靈活性，在恢復(fù)過程中重建手指運動功能?，F(xiàn)有的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置只能實現(xiàn)手指單方向的伸趨運動，這種單一的運動方向大大縮減了手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的適用范圍，無法使不同病情的患者達(dá)到較佳的康復(fù)訓(xùn)練目的，因此，為了滿足患者的需求，急需開發(fā)一種在康復(fù)訓(xùn)練過程中，可同時實現(xiàn)手指多自由角度的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置。鑒于上述缺陷，本實用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本實用新型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：一種可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置，用于實現(xiàn)人體手部康復(fù)訓(xùn)練，包括：手套體，所述手套體包括一組仿生肌條，所述仿生肌條內(nèi)設(shè)有若干互相獨立的充氣氣囊，所述仿生肌條可帶動人體手部實現(xiàn)屈伸、內(nèi)收、外展、旋轉(zhuǎn)等多自由角度活動。進(jìn)一步，還包括仿生肌條固定件和穿戴固定件，所述手套體由仿生肌條固定件固定所述仿生肌條組成人體手部形狀，使所述仿生肌條一端與人體手指對應(yīng)，另一端從所述人體手指端延伸開來，并使用穿戴固定件與人體手部進(jìn)行固定。進(jìn)一步，所述仿生肌條具有中空部,所述若干個充氣氣囊排布在所述中空部內(nèi)。進(jìn)一步，所述中空部設(shè)有一手指彎曲彈性件。進(jìn)一步，所述手指彎曲彈性件是片狀扭轉(zhuǎn)彈簧。進(jìn)一步，所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧由金屬或纖維制成。進(jìn)一步，還包括供氣系統(tǒng)，所述供氣系統(tǒng)通過氣動軟管與所述手套體連接，所述供氣系統(tǒng)可調(diào)節(jié)氣體輸入輸出量，以實現(xiàn)所述手套體的活動狀態(tài)。進(jìn)一步，還包括電路控制系統(tǒng)，所述電路控制系統(tǒng)包括一組電磁閥和一壓力調(diào)節(jié)閥，所述電磁閥用以控制氣體輸入或輸出狀態(tài)，所述壓力調(diào)節(jié)閥用以控制氣體輸入量。進(jìn)一步，所述電路控制系統(tǒng)還包括傳感器組，所述傳感器組包括彎曲傳感器、指壓傳感器和指溫傳感器，固定設(shè)置在所述仿生肌條上。進(jìn)一步，所述電路控制系統(tǒng)還包括控制單元，用以接收所述指壓傳感器、所述彎曲傳感器和所述指溫傳感器的反饋信號，控制所述壓力調(diào)節(jié)閥和所述電磁閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：1、所述仿生肌條通過仿生肌條固定件組成人體手部形狀，并通過穿戴固定件與人體手部固定，不僅外觀簡潔，而且易方便患者穿戴；2.所述仿生肌條是由橡膠制成的管體，可通過改變所述橡膠的生產(chǎn)工藝，改所述變橡膠的彈性強度和耐壓強度，以滿足不同患者的需求；3、所述仿生肌條的中空部通過模具分割成若干氣囊，當(dāng)所述氣動軟管對所述不同氣囊充氣時，可使所述仿生肌條扭轉(zhuǎn)、彎曲或者伸縮，實現(xiàn)手 指多自由度訓(xùn)練控制，且通過所述模具的不同設(shè)計，可改變所述氣囊的個數(shù)、構(gòu)造以及仿生肌條的內(nèi)腔直徑，以滿足不同患者的需求；4、所述的手指彎曲彈性件是按人體骨骼結(jié)構(gòu)及運動特性制成的,具體是一片狀扭轉(zhuǎn)彈簧，其拉伸能力和扭轉(zhuǎn)時的變形程度都很大，能提高所述仿生肌條的輸出力和彎曲程度且所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧內(nèi)部嵌有碳纖維，所述碳纖維輕便，彈性系數(shù)高，使所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧與普通彈簧相比而言，質(zhì)量輕便，響應(yīng)速度快，方便患者穿戴和訓(xùn)練。5、所述電磁閥與所述氣動軟管、仿生肌條一一對應(yīng)，可對單個手指獨立鍛煉或多個手指不同姿態(tài)組合鍛煉，可控制動作頻率、幅度以及輸出力的大??；6、所述傳感器組能實時監(jiān)測手指受力和溫度變化情況，便于患者根據(jù)自身情況設(shè)定訓(xùn)練強度，可應(yīng)用于不同階段手指康復(fù)訓(xùn)練；7、所述電路控制系統(tǒng)有可視化的工作界面，在所述工作界面上可以設(shè)定不同的工作模式實現(xiàn)自動控制康復(fù)訓(xùn)練；8、所述的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置具有背向拉伸和助力抓握兩種功能，節(jié)省人力輔助訓(xùn)練成本，減少由醫(yī)護(hù)人員經(jīng)驗或能力導(dǎo)差異致的訓(xùn)練結(jié)果不確定性。附圖說明圖1是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的的手背面手套氣路與結(jié)構(gòu)俯視圖；圖2是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的手掌面手套氣路與結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的仿生肌條結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的仿生肌條內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大圖；圖5是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的指端部位剖面視圖；圖6是本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的電路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式請參照圖1、圖2所示，其分別為本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的手背面、手掌面手套氣路結(jié)構(gòu)俯視圖。所述可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置包括手套體，所述手套體由一組仿生肌條1、一組仿生肌條固定件和一組穿戴固定件組成，所述仿生肌條1通過仿生肌條固定件組成人體手部形狀，并通過穿戴固定件分別與人體手部的手掌和手指部位進(jìn)行固定，所述穿戴固定件包括手指固定帶21、手掌固定帶22、手腕固定帶23，所述穿戴固定件以粘扣固定的方式將所述仿生肌條1固定于患者手部上，所述康復(fù)訓(xùn)練裝置不僅外觀簡潔，而且易方便患者穿戴；進(jìn)行手功能康復(fù)訓(xùn)練時，所述仿生肌條1可對人體手部形成徑向壓力、周向張力和/或軸向拉力，帶動手部進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。其中，所述的仿生肌條1是由橡膠制成的管體，所述橡膠可以是彈性塑料、彈性樹脂、硅膠或者其他帶有一定柔性、一定彈性和伸縮性的材料，所述仿生肌條的彈性及耐壓強度可通過調(diào)節(jié)所述橡膠的生產(chǎn)工藝達(dá)到，如生產(chǎn)所述橡膠的原料配比、溫度、壓強,當(dāng)生產(chǎn)工藝條件為高溫高壓時，生產(chǎn)得到的所述橡膠管體的強度很大，可承受足夠的壓強，充氣時可增大所述仿生肌條1的輸出力，適合于病情較重的患者，反之，生產(chǎn)工藝條件溫和，生產(chǎn)得到的所述橡膠管體的強度一般，材質(zhì)柔軟，穿戴舒適，適合于病情較輕的患者。請參照圖3、圖4所示，其分別為本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置的仿生肌條結(jié)構(gòu)示意圖及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大圖，圖4所示部位在圖3中用虛線進(jìn)行了圈示。所述仿生肌條1為一具有中空結(jié)構(gòu)的管體，所述仿生肌條1中空部分通過調(diào)整模具分割成四個氣囊，包括第一氣囊31、第二氣囊32、第三氣囊33、第四氣囊34，其分別位于所述中空部位四個半角的位置，所述供氣系統(tǒng)中的氣 動軟管4分別與所述仿生肌條1內(nèi)的所述不同氣囊連接，所述供氣系統(tǒng)可調(diào)節(jié)所述氣囊的氣體輸入輸出量，以改變所述仿生肌條1的彎曲狀態(tài)，當(dāng)所述氣動軟管4對所述不同氣囊充氣時，使所述仿生肌條扭轉(zhuǎn)、彎曲或者伸縮，可實現(xiàn)手指多自由度訓(xùn)練控制，具體為當(dāng)所述第二氣囊32和所述第三氣囊33充氣時，所述仿生肌條1向右擺動，當(dāng)所述第一氣囊31和所述第三氣囊33充氣時，所述仿生肌條1逆時針扭動，當(dāng)所述第一氣囊31和所述第二氣囊32充氣時，所述仿生肌條1向下伸展，當(dāng)所述第三氣囊33和所述第四氣囊34充氣時，所述仿生肌條1向上抬起，當(dāng)所述氣動軟管4對所述不同氣囊充氣時，氣壓對所述氣囊施加的路徑也會不同，可根據(jù)患者的病情需求，對某一方向自由度的訓(xùn)練進(jìn)行控制，從而對患者進(jìn)行針對性的訓(xùn)練。其中，所述模具的不同設(shè)計，除可得到不同構(gòu)造的所述氣囊外，還可將所述仿生肌條1分割成多個氣囊，不僅僅限于四個；也可通過所述模具調(diào)整所述仿生肌條1的內(nèi)腔直徑，所述仿生肌條1的內(nèi)腔直徑變大時，所述氣壓做工空間變大，從而轉(zhuǎn)化成的動能變大，使所述仿生肌條1的輸出力增加，適合于病情較重的患者。所述仿生肌條1中空部還設(shè)有一手指彎曲彈性件5，且所述手指彎曲彈性件位于所述氣囊空隙處，當(dāng)所述氣動軟管對所述不同氣囊充氣、放氣時，所述手指彎曲彈性件5帶動所述仿生肌條1實現(xiàn)伸曲雙向運動，具體是當(dāng)所述氣動軟管4在放氣狀態(tài)下，所述仿生肌條1在所述手指彎曲彈性件5預(yù)置的彎曲力作用下，與患者握拳狀態(tài)一致；當(dāng)所述氣動軟管4在充氣狀態(tài)下，所述仿生肌條1克服所述手指彎曲彈性件5彎曲力和患者手指外力的作用趨于伸直，所述氣動軟管4充放氣時，所述仿生肌條1可帶動患者手部運動，從而達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練的目的。所述手指彎曲彈性件5是按人體骨骼結(jié)構(gòu)及運動特性制成的，所述手指彎曲彈性件5可以是螺旋彈簧、板彈簧、片狀扭轉(zhuǎn)彈簧或者其它具有彈性可彎曲的部件，尤其是所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧，其拉伸能力和扭轉(zhuǎn)時的變形程度都很大，能提高所述仿生肌條的輸出力和彎曲程度；所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧內(nèi)部嵌有 碳纖維，所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧的強度和重量可以根據(jù)所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧的材質(zhì)和所述碳纖維的密度來調(diào)節(jié)，所述碳纖維輕便，彈性系數(shù)高，其嵌入所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧內(nèi)部，使所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧與普通彈簧相比而言，質(zhì)量輕便，響應(yīng)速度快，方便患者穿戴和訓(xùn)練，所述片狀扭轉(zhuǎn)彈簧也可使用金屬材料制成，如鈦合金、鋁合金、不銹鋼等。請參照圖5和圖6所示，其分別為本實用新型可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置指端剖面視圖和電路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述可穿戴的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置還包括電路控制系統(tǒng)，康復(fù)訓(xùn)練中，患者手指的彎曲程度與所述氣源6供給所述氣動軟管4的氣壓大小直接相關(guān)，所述氣壓大小可通過所述電路控制系統(tǒng)控制。如圖4所示，所述電路控制系統(tǒng)包括電源7，觸控平板8以及控制單元9。所述觸控平板8與所述控制單元9通過USB接口相連，所述控制單元9是接收反饋信號的重要裝置，包括三個連接端口：A1連接的是傳感器信號調(diào)理電路91，其與傳感器相連，所述傳感器包括彎曲傳感器911和指壓傳感器912及指溫傳感器913，結(jié)合圖6所示，所述彎曲傳感器911固定設(shè)置在所述仿生肌條1上，具體設(shè)置在所述仿生肌條1背側(cè)的安裝袋內(nèi)，用以回傳手部彎曲數(shù)據(jù)；所述指壓傳感器912固定設(shè)置在所述仿生肌條1的所述手指的指尖端部，具體設(shè)置在所述仿生肌條1的所述手指的指尖端部安裝袋內(nèi)，且所述指壓傳感器912與手指肚、手指蓋接觸，用以回傳指端壓力數(shù)據(jù)；所述指溫傳感器913為一薄膜貼片，其固定設(shè)置在所述手套體內(nèi)，具體設(shè)置在手指內(nèi)側(cè)，用以監(jiān)控所述手部溫度變化信息，從而達(dá)到監(jiān)控患者血液循環(huán)狀況的目的。康復(fù)訓(xùn)練中，患者手指的彎曲程度、作用在指端的壓力大小、手指溫度變化大小分別通過對應(yīng)的所述彎曲傳感器911、指壓力傳感器912和指溫傳感器913將手部運動實時狀況反饋于所述的傳感器信號調(diào)理電路91，其實時采集并進(jìn)行信息處理分析，將不同狀態(tài)下所述手指的彎曲程度、作用在指端的壓力和手指的溫度變化以精確的數(shù)值顯示于所述觸控平板8上，為使用 者提供更全面準(zhǔn)確的信息資料。AO連接的是V-1電路92，此電路與壓力調(diào)節(jié)閥921相連，所述壓力調(diào)節(jié)閥921與所述氣源6相連，可調(diào)節(jié)所述氣源6供給的氣體總量。DO連接的是驅(qū)動控制電路93，此電路與電磁閥931相連，所述壓力調(diào)節(jié)閥921、所述電磁閥931和所述氣動軟管4依次相連，所述電磁閥931將所述壓力調(diào)節(jié)閥921的氣體總量調(diào)整成不同的氣體壓力，再通過所述氣動軟管4輸入到所述仿生肌條1內(nèi)的不同氣囊中?？祻?fù)訓(xùn)練中，患者可自行設(shè)定所述觸控平板8上的氣壓數(shù)值、充放氣時間、充放氣頻率以及充放氣循環(huán)次數(shù)，使所述氣源6經(jīng)所述壓力調(diào)節(jié)閥921和所述電磁閥931的控制，將一定氣壓的氣體作用在所述仿生肌條1上。實施例一中所述仿生肌條1、氣動軟管4、手指彎曲彈性件5、彎曲傳感器911、指壓傳感器912、指溫傳感器913、電磁閥931與患者五根手指一一對應(yīng)。本實施例使用方法及工作原理是：五根手指對應(yīng)的電磁閥931都將處于工作狀態(tài)，接通所述電源7后，設(shè)定所述觸控平板8上的壓力數(shù)值、充放氣時間、充放氣頻率、循環(huán)次數(shù)以及選定所述的工作氣囊，啟動工作按鈕，所述壓力調(diào)節(jié)閥921調(diào)節(jié)所述氣源6供給的氣體總量，經(jīng)所述電磁閥931調(diào)整成不同的氣體壓力后通過所述氣動軟管4輸送到選定的所述氣囊中，所述仿生肌條1克服所述手指彎曲彈性件5的彎曲力和患者手指握緊力的作用趨于伸直。在伸直過程當(dāng)中，所述彎曲傳感器911、指壓傳感器912和指溫傳感器913將手部運動實時狀況反饋于所述的傳感器信號調(diào)理電路91，以精確的數(shù)值記錄當(dāng)前手指彎曲程度、指端壓力狀況和手指溫度變化信息。當(dāng)所述仿生肌條1內(nèi)的充氣壓力未達(dá)到設(shè)定的壓力數(shù)值時，手指的伸直度已經(jīng)超出了患者的舒適程度，可降低壓力數(shù)值、充氣頻率或者控制所述電磁閥931使所述氣動軟管4處于放氣狀態(tài)。當(dāng)設(shè)定的充氣壓力在患者舒適程度的范圍內(nèi)時，若所述仿生肌條1的充氣壓力達(dá)到設(shè)定的壓力數(shù)值，手指伸直狀態(tài)達(dá)到最大，所述彎曲傳感器911和指 壓傳感器913感應(yīng)后，停止充氣；所述仿生肌條1維持充氣狀態(tài)并保持一定的充氣壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時間后，所述電磁閥931打開，所述仿生肌條1內(nèi)的氣體經(jīng)所述氣動軟管4釋放到外界，隨著氣壓的減小，所述仿生肌條1在所述手指彎曲彈性件5的彈力作用下可帶動患者手指恢復(fù)彎曲，從而實現(xiàn)控制患者手指彎曲伸直雙向康復(fù)訓(xùn)練運動。以此循環(huán)，進(jìn)行新一輪的充氣、維持、放氣，使手指處于循環(huán)的伸直、握拳狀態(tài)。此裝置可提供訓(xùn)練過程彎曲與手指力度數(shù)據(jù)記錄，跟蹤訓(xùn)練歷程，量化康復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，是一種符合腦卒患者進(jìn)行全自動手功能康復(fù)訓(xùn)練裝置。本實施例中，五根手指的彎曲程度可相同也可不同，可根據(jù)實際需要任意調(diào)整五根手指分別對應(yīng)的壓力數(shù)值、充放氣時間、充放氣頻率來調(diào)整手指的彎曲程度，并將其訓(xùn)練狀態(tài)一一存儲，每次使用只需選定模式即可實現(xiàn)自動化訓(xùn)練。所述的手部康復(fù)訓(xùn)練裝置不僅具有背向拉伸功能，而且還具有助力抓握功能，可節(jié)省人力輔助訓(xùn)練成本，提高訓(xùn)練效果。由于拇指內(nèi)收者的手指較難分開，訓(xùn)練過程中也可單獨鍛煉大拇指伸縮運動。參照圖2所示，與所述大拇指對應(yīng)的所述電磁閥931處于工作狀態(tài)，其余電磁閥關(guān)閉，可單獨鍛煉大拇指的康復(fù)訓(xùn)練。也可單獨鍛煉食指、中指、無名指、小拇指中任意一手指，根據(jù)患者實際情況控制所對應(yīng)的電磁閥即可達(dá)到任意鍛煉某個手指的目的。本裝置也可進(jìn)行組合式訓(xùn)練，與大拇、食指相對應(yīng)的所述電磁閥931處于工作狀態(tài)，其余電磁閥關(guān)閉，可鍛煉所述大拇指、食指的康復(fù)訓(xùn)練。也可鍛煉其它任意手指組合訓(xùn)練過程，根據(jù)患者實際情況控制所對應(yīng)的電磁閥即可達(dá)到任意組合訓(xùn)練的目的，方便患者量身制定訓(xùn)練計劃和方法。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補充，這些改進(jìn)和補充也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。