CN104258540B - 一种智能手功能康复装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能手功能康复装置，包括智能手插板、智能手插板上盖(6)以及电连接(5)；所述智能手插板包括，至少一柱体(1)，一手插板基台(2)、第一发送装置(81)、一控制装置(7)；所述手插板基台设置有多个凹孔(3)、第一母座(41)、第二母座(42)；所述柱体(1)与所述凹孔(3)分别设置有第一磁感应装置(11)和第二磁感应装置(31)，并能够匹配识别并产生感应信号；所述第一发送装置(81)与所述第一磁感应装置(11)或者第二磁感应装置(31)连接，所述控制装置(7)与所述智能手插板基台(2)相连接，所述智能手插板上盖也设置有多个凹孔(3)以及第三母座(43)；所述电连接器(5)将所述第一母座(41)或者第二母座(42)与所述第三母座(43)连接。

Description

一种智能手功能康复装置

技术领域

本发明涉及医疗保健领域，具体地，涉及一种锻炼手指提高手指控制力的智能手功能康复装置。

背景技术

我们日常生活或工作中，绝大部分需要依靠双手，才能完成诸多的动作，而当手部受到一些外伤时，势必造成手功能无法正常运作，故手部康复治疗的训练就显得格外重要。

一般人在日常生活中最常用到的手势有勾握、柱状持握、球状持握、指侧捏挟、指尖捏挟等五种姿势。因此要对手部进行康复就需要针对上述五种手势作出相应的锻炼。

另一方面依据学者所提出的相关研究指出，其人类大脑神经系统是与人类行为控制反应有着相当重要的关系。其研究强调，高龄者尤其需要强化手部运动的，其因在于手部运动占大脑细胞活动的百分之四十，手部运动的主要功效在于不断刺激大脑，可延缓大脑衰退的可能性。此观点亦即说明，辅助器材对强化大脑具有相当重要的帮助作用。

除此之外，藉由中医药学观点指出：人的手部分布着12条经脉且许多条重要的经脉位于此处，如大肠经脉、心经、肺经等等，此观点也亦能说明活动手部将能帮助经络与五脏六腑相通，以提升“行气血、营阴阳、除百病”的作用，也能够因此活化高龄者智力。

利用辅助器材教导手部灵活运用的现有技术中，例如，在美国第3，501，849号专利中披露的一种教导打字与语言技巧的方法与装置(METHODAND DEVCIE FOR TEACHINGTYPING AND LANGUAGE SKILLS)，或是在美国第4，909,739号专利中披露的一种交互式的打字/训练系统(INTERACTIVETYPING/TRAINING SYSTEM)，或是在美国第623，966号专利中披露的一种打字者指示的方法与装置(METHOD OF AND APPARATUS FOR TYPEWRITERINSTRUCTION)都是提出一种训练打字的装置与方法。通常都是运用那个手指必须对应哪些键盘上的字母，以加快操作者的打字速度。另外，在美国第4，465，477号专利中披露的一种打字者指令的装置(TYPEWRITERINSTRUCTION DEVICE)，在指定的手指加上强磁性的指环(Ferromagnetictips),以便让使用者的手指正确的按下键盘中的字母。若是正确地压下时，则可由键盘内的感应线圈判断是否正确。

传统的手插板以简单的结构供使用者训练手指的灵活度以及控制力，其标准训练过程要求患者需从起始位置开始移动手臂，经过一定的距离到达指定位置算完成一个训练动作，为了满足上述的运动距离，需要将传统手插板主体面积做大，在边缘处设计插孔作为起始位置，这样的设计不仅增大了整体体积，不便于携带，而且还使得同一个产品无法同时适用于左右手锻炼。

另外，传统的手插板提供的标准训练过程比较枯燥，也无法做到与康复医生保持实时连接，以及时调整训练过程。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能手功能康复装置。

根据本发明的一个方面，提供一种手功能康复装置，一种智能手功能康复装置，包括智能手插板；

所述智能手插板包括，至少一柱体1，一手插板基台2、第一发送装置81、一控制装置7；

所述手插板基台设置有多个凹孔3，所述凹孔3以一造型排列配置在所述手插板基台2；

所述手插板基台包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和第二边缘分别设置有第一母座41和第二母座42；

所述柱体一端设置有第一磁感应装置11，所述凹孔底部设置有第二磁感应装置31，所述第一磁感应装置与所述第二磁感应装置能够匹配识别并产生感应信号；

所述第一发送装置81与所述第一磁感应装置11或者第二磁感应装置31连接，将所述感应信号发送给所述控制装置7；

所述控制装置7与所述智能手插板基台2相连接，用于将指示信号发送到所述手插板基台2，并且根据所述感应信号判断所述柱体1是否插入对应的所述凹孔3，所述指示信号是所述柱体1需要插入所述凹孔3的位置；

智能手插板上盖6；

所述智能手插板上盖具有第三边缘和第四边缘，所述第三边缘设置有多个所述凹孔3，所述第四边缘上设置有第三母座43；

电连接器5；

所述电连接器5用于将所述第一母座41或者第二母座42与所述第三母座43连接。

优选地，所述控制装置还包括第一接收装置71，所述第一接收装置71接收所述第一发送装置81发出的感应信号。

优选地，所述控制装置还包括第二发送装置72，所述第二发送装置72用于将指示信号发送到所述手插板基台2。

优选地，所述手插板基台2还包括第二接收装置82，所述第二接收装置82接收所述第二发送装置72发送的信息。

优选地，所述凹孔3与所述第二接收装置82相连接，每一所述凹孔3还包括一发光显示单元，根据所述第二接收装置82接收到的信息，相应的所述凹孔3控制所述发光显示单元发出光线。

优选地，所述控制装置8包括一数据处理装置，所述数据处理装置用于统计所述第二发送装置72发出的指示信号以及所述第一发送装置71发出的感应信号。

优选地，还包括一后台服务器，所述后台服务器能够与所述控制装置7建立远程连接，用于更新所述控制装置7的指示信息数据以及接收所述数据处理装置(83)的数据。

优选地，所述凹孔3以平面排列方式配置。

优选地，所述多个凹孔3是以一立体排列方式配置。

优选地，所述多个凹孔3是以一花朵的造型层次排列配置。

根据本发明的另一个方面，提供一种智能手功能康复系统，其包括：

以上所述任一智能手功能康复装置；

一显示器9，所述显示器9连接到所述智能手功能康复装置的控制装置7，用以显示所述指示信号以及感应信号。

优选地，所述控制装置7为一计算机，其以运行游戏的方式将所述指示信号以及感应信号发送至所述显示器9。

本发明通过提供一种智能手功能康复装置，通过在智能手插板上盖上设计了凹孔作为训练的起始位置，使用时将智能手插板上盖与手插板基台通过母座与电连接器拼接在一起，即能够满足训练过程的距离要求。同时，若将上盖连接在主体的不同侧，即能够满足左右手交替锻炼。

另外，本发明通过采用计算机作为控制装置，并增设显示器作为显示装置，可以将训练过程转化一种游戏的模式，提高训练过程的趣味性。同时本发明还设置了后台服务器，并与控制装置建立远程连接，康复以上通过后台服务器可以通过后台服务器实时掌握患者的训练情况以及康复效果，并及时调整患者的训练计划。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明的第一实施例的，智能手功能康复装置的立体结构示意图；

图2示出根据本发明的第一实施例的，第二母座与第三母座通过电连接器连接的局部放大图；

图3示出根据本发明的第一实施例的，智能手功能康复装置的结构示意图；

图4示出根据本发明的第五实施例的，智能手功能康复装置的结构示意图；以及

图5示出根据本发明的第七实施例的，智能手功能康复系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术内容进行进一步地说明：

图1及图2示出了本发明的第一实施例的，一种智能手功能康复装置，主要包括一智能手插板、智能手插板上盖以及电连接器，具体地：

所述智能手插板包括，至少一柱体1，一手插板基台2、第一发送装置81、一控制装置7。本领域技术人员理解，所述柱体1与手插板基台2构成所述智能手插板的基本机械结构部分，所述第一发送装置81以及控制装置7则是实现智能化的装置，以下部分对所述柱体1，手插板基台2、第一发送装置81、控制装置7分别说明。

如图1所示，所述手插板基台设置有多个凹孔3，所述凹孔3以一造型排列配置在所述手插板基台2，图1示出的凹孔3的分布为3排3列并且均匀设置，本领域技术人员理解，所述凹孔3并不限于图1示出的分布方式，其数量可以增加，凹孔之间的距离也可以是不同的，即凹孔也可以随机设置，在一些变化例中，所述凹孔的排列方式可以是以平面排列方式配置，还可以是以一立体排列方式配置，还可以是以一花朵的造型层次排列配置，这并不影响本发明的实质内容，在此不再赘述。进一步地，凹孔3的形状、尺寸均与柱体1的端部互相对应，从而使所述柱体1的端部能够恰好插入凹孔3中。

进一步地，如图1所示，所述手插板基台还包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和第二边缘分别设置有第一母座41和第二母座42，所述智能手插板上盖6具有第三边缘和第四边缘，所述第三边缘设置有多个所述凹孔3，所述第四边缘上设置有第三母座43。

进一步地，图1示出了所述智能手插板上盖6设置有两个凹孔3，本领域技术人员理解，所述智能手插板上盖6上凹孔的数量并不局限于两个，但其位置优选地靠近所述智能手插板上盖的边缘设置，以满足训练距离的要求。进一步地，所述第一母座41或第二母座42与所述第三母座43通过电连接器5电连接，进而将所述智能手插板与所述智能手插板上盖连接，本领域技术人员理解，所述母座(41,42,43)均为导电材料制成，以使所述母座(41,42,43)与电连接器5连接后能够传输电流信号。

进一步地，图2示出了所述第二母座42与所述第三母座43通过电连接器5连接的局部放大图。作为一种变化，所述第三母座43还可以与第一母座41连接，此时所述手插板上盖6位于所述手插板基台2的第一母座41一侧。所述手插板上盖6与所述手插板基台2连接后，训练者在训练时，先将柱体1插入到所述手插板上盖6上的凹孔，然后再取出柱体1并运动一段距离，再插入到所述手插板基台2上的凹孔，这样就完成一个训练过程。本领域技术人员理解，所述第一母座41与第二母座42交替与第三母座43连接，进而所述手插板上盖6交替位于所述手插板基台2的两侧，如此便实现了所述智能手功能康复装置能够供左右手交替训练的目的。

进一步地，如图2所示，所述母座(41,42,43)形状与尺寸与电连接器5相适应并且能够形成紧配合连接。本领域技术人员理解，为保证连接的相对稳定性，所述母座(41,42,43)与所述电连接5的形状优选地为矩形。所述连接方式有多种，例如直插式连接，即所述母座(41,42,43)的尺寸略小于电连接器5的尺寸，所述电连接器直接插在所述母座(41,42,43)中即可。又例如卡锁连接，即在所述母座(41,42,43)的内壁两侧设置有凹槽，所述电连接器外壁两侧对应位置设置有可伸缩卡键，所述卡键卡在所述凹槽中形成连接。又例如所述连接方式还可以是卡口连接、推拉式连接等，这些均属于现有技术，无论采用何种方式，只要保证所述母座(41,42,43)与所述电连接5连接后，保持相对固定即可，在此不再赘述。

进一步地，所述柱体一端设置有第一磁感应装置11，所述凹孔底部设置有第二磁感应装置31，所述第一磁感应装置与所述第二磁感应装置能够匹配识别并产生感应信号。本领域技术人员理解，当所述柱体1设置第一磁感应装置11的一端插入所述凹孔3后，所述第一磁感应装置11与第二磁感应装置31互相吸引并产生电流信号，所述电流信号即为感应信号。

进一步地，所述第一发送装置81与所述第一磁感应装置11或者第二磁感应装置31连接。本领域技术人员理解，当所述第一发送装置81与所述第一磁感应装置11连接时，即所述第一发送装置81与柱体1连接，无论柱体1插入到所述手插板基台2上的凹孔，还是插入到所述手插板上盖6上的凹孔，均可成功完成电流信号的传送。

作为一种变化，当所述第一发送装置81与所述凹孔的第二磁感应装置31连接时，由于所述第一发送装置81是设置在所述智能手插板上，所以此时所述第一发送装置81只能连接所述手插板基台2上凹孔的第二磁感应装置31，即所述第一发送装置81只能接收到柱体1插入到所述手插板基台2上凹孔的电流信号，而所述电流信号的传输，需要通过所述母座(41,42，43)与所述连接器6来完成，换言之，所述第三母座43与所述手插板上盖的凹孔的第二磁感应装置连接，同时所述第三母座43还通过所述电连接器6与所述第一母座41或者第二母座42连接，所述第一母座41、第一母座42与所述第一发送装置81连接，以使所述第一发送装置81能够通过所述母座(41,42，43)以及所述电连接器6接收到柱体1插入到所述手插板上盖6上凹孔的电流信号。

进一步地，所述第一发送装置81还与所述控制装置7连接，将所述感应信号发送给所述控制装置7，所述控制装置7通过是否产生感应信号即可判断所述柱体1是否成功插入所述凹孔3，进而判断患者是否完成训练动作。

本领域技术人员理解，优选地，所述智能手插板包含的组件手插板基台2、第一发送装置81、一控制装置7设置为一体，所述第一发送装置81、控制装置7均设置为独立的电子元器件，并且其内部电连接方式可以采用导线连接；作为一种变化，所述第一发送装置81、控制装置7还可设置为独立的芯片，再通过印制电路板的形式连接。需要说明的是，当所述第一发送装置81与所述柱体1连接时，优选地所述第一发送装置81设置有导线和电极延伸到所述手插板基台的外部，所述第一发送装置81与所述柱体1通过电极连接。作为一种变化，所述第一发送装置81设置有导线和插头延伸到所述手插板基台的外部，所述柱体1设置有插孔，所述第一发送装置81与所述柱体1通过插头和插孔连接，这些均属于现有技术，在此不再赘述。

优选地，图3示出了本发明的第二实施例，所述控制装置7还包括第一接收装置71以及第二发送装置72，所述第一接收装置71用于接收所述第一发送装置81发出的感应信号，所述第一接收装置71的作用主要是信号转换或信号放大的功能，本领域技术人员理解，所述第一接收装置也可以省略，直接将所述第一发送装置与所述控制装置7连接也可完成所述感应信号的传输。进一步地，所述第二发送装置72用于将指示信号发送到所述手插板基台2，所述指示信号是所述柱体1需要插入所述凹孔3的位置，本领域技术人员理解，所述指示信号的发送的频率以及内容即为康复医生制定的训练计划，需要根据患者病情的不同由康复医生做出相应的设计，并设置在所述控制装置中。

优选地，作为本发明的第三实施例，如图3所示，所述手插板基台2还包括第二接收装置82，所述第二接收装置82接收所述第二发送装置72发送的信息，所述第二接收装置72的作用主要是信号转换或信号放大的功能，本领域技术人员理解，第二接收装置72也可以省略，直接将所述第二发送装置与所述手插板基台2连接也可完成所述指示信号的传输。

优选地，作为本发明的第四实施例，如图3所示，所述凹孔3与所述第二接收装置82相连接，每一所述凹孔3还包括一发光显示单元，根据所述第二接收装置82接收到的指示信息，即对应需要插入所述柱体1的凹孔的位置信息，相应的所述凹孔3中的发光显示单元即发出光线，所述发光显示单元可以是发光二极管等其它可以发光的发光组件。本领域技术人员理解，作为一种变化，当省略所述第二接收装置82时，所述发光显示单元直接与所述控制装置连接，由所述控制装置直接控制所述发光显示单元发光。

优选地，作为本发明的第五实施例，如图4所示，所述控制装置8包括一数据处理装置，所述数据处理装置用于统计所述第二发送装置72发出的指示信号以及所述第一发送装置81发出的感应信号。本领域技术人员理解，当所述指示信号以及感应信号数量较少时，所述数据处理装置设置为计数器即可完成统计工作。当所述指示信号以及感应信号数量较多时，优选地，所述数据处理装置设置为单片机，所述单片机包括运算器、数据寄存器、累加器、存储器，当所述第一发送装置81或第二发送装置72先后输入a、b两个信号后，运算器执行加法操作，在相加之前，信号a放在累加器中，信号b放在数据寄存器中，当执行加法指令时，运算器即把两个信号相加并把结果c存入累加器，取代累加器原来的内容a，当所述第一发送装置81或第二发送装置连续输入数字信号时，运算器会重复上述步骤最后得出计算结果，所述计算结果存储在存储器中，此计算结果即为统计结果，本领域技术人员理解，所述统计结果不仅包含了所述指示信号的统计数据，还包括了所述感应信号的统计数据，康复医生根据所述指示信号以及感应信号的统计数据，即可判断出患者完成训练过程的成功率，进而对患者的治疗效果做到清晰的了解。进一步地，在另一个变化例中，所述存储器具有多个独立的物理存储空间用于存储不同患者的统计结果，这样康复医生可以对不同患者的治疗治疗做到清晰的了解。

优选地，作为本发明的第六实施例，如图4所示，还包括一后台服务器，本领域技术人员理解，后台服务器是指专门用于管理资源并为用户提供服务的计算机，由处理器、硬盘、内存、系统总线构成，一般分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器，相对于普通的计算机，服务器具有高速度的运算能力、长时间稳定运行的能力以及强大的数据吞吐能力。

进一步地，所述后台服务器能够与所述控制装置7建立远程连接，例如可以通过英特网连接，用于更新所述控制装置7的指示信息数据以及接收所述数据处理装置中的数据，本领域技术人员理解，所述指示信息数据即为康复医生新制定的训练疗程，所述后台服务器将所述新的训练能够转化为新的指示信息数据发送到所述控制装置7中；所述数据处理装置中的数据即为实施例六中的统计结果，即患者的治疗效果，康复医生随后根据后台服务器接收到的实施例六的统计结果，判断患者的治疗效果，进而制定新的训练疗程，即新的指示信息。

优选地，作为本发明的第七实施例，提供一种智能手功能康复系统，其包括：以上所述任一智能手功能康复装置以及一显示器9，所述显示器9连接到所述智能手功能康复装置的控制装置7，用以显示所述指示信号以及感应信号。具体地，如图5所示，在此实施例中，显示器4与控制装置7相连接，用以显示需要被柱体1插入凹孔3的位置(即指示信号)和以及柱体1插入对应的凹孔3后(即感应信号)的结果。

本领域技术人员理解，如图5所示，在实施例七中，可以不设置第二接收装置72以及发光显示单元，此时，仅通过第一磁感应装置11与第二磁感应装置31相吸所产生的感应信号，来判断柱体1是否插入凹孔3中以及被柱体1插入的凹孔3对应的位置，且由所述第一发送装置81将所述感应信号发送给控制装置7(即计算机)，由控制装置7通过运行一预设的程序随机选择一个需要被柱体1插入的凹孔3后的位置并显示于显示器9上，进而根据第一发送装置81发送的感应信号判断柱体1所插入凹孔3的位置是否符合之前随机选择的需要被柱体1插入的凹孔3的位置，并将结果也显示于显示器4上。在此实施例中，可以完全根据显示器4所显示的内容进行相应操作，而不必根据发光显示单元发出的光线的指示操作。

优选地，作为本发明的第八实施例，所述控制装置7为一计算机，其以运行游戏的方式将所述指示信号以及感应信号发送至所述显示器9。例如，运行的游戏可以为“打鼹鼠”的游戏，显示器9上显示的鼹鼠出现的位置即指示信号，当将柱体1成功插入所述指示信号对应的凹孔3后，显示器4上即显示鼹鼠被敲打的画面，此即为感应信号，随后继续在显示器9的其他位置上跳出鼹鼠以提供新的指示信号，进而重复上述的步骤。进一步地，本领域技术人员理解，在图5所示的实施例中，计算机还可以运行其他的游戏，以对应柱体1以及不同形状的凹孔3的使用，如之前所述的凹孔以一立体排列方式配置或者以一花朵的造型层次排列配置等，这些实施例均可予以实现，此处不予赘述。

更进一步地，结合上述实施例一至实施例八，本领域技术人员理解，在一个变化例中，所述智能手功能康复装置还可以包括两根柱体1，由控制装置7在同一时间提供两个指示信号，以供双手的同时操作。或者在另一些变化例中，所述智能手功能康复装置还可以包括更多的柱体1，由控制装置7在同一时间提供与柱体1数量相同的指示信号，以供多人同时使用。这些变化例均可以予以实现，此处不予赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (12)

1.一种智能手功能康复装置，包括：

智能手插板；

所述智能手插板包括，至少一柱体(1)、一手插板基台(2)、第一发送装置(81)、一控制装置(7)；

所述手插板基台设置有多个凹孔(3)，所述凹孔(3)以一造型排列配置在所述手插板基台(2)；

所述手插板基台包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和第二边缘分别设置有第一母座(41)和第二母座(42)；

所述柱体一端设置有第一磁感应装置(11)，所述凹孔底部设置有第二磁感应装置(31)，所述第一磁感应装置与所述第二磁感应装置能够匹配识别并产生感应信号；

所述第一发送装置(81)与所述第一磁感应装置(11)或者第二磁感应装置(31)连接，将所述感应信号发送给所述控制装置(7)；

所述控制装置(7)与所述智能手插板基台(2)相连接，用于将指示信号发送到所述手插板基台(2)，并且根据所述感应信号判断所述柱体(1)是否插入对应的所述凹孔(3)，所述指示信号是所述柱体(1)需要插入所述凹孔(3)的位置；

智能手插板上盖(6)，且所述智能手插板上盖具有第三边缘和第四边缘，所述第三边缘设置有多个所述凹孔(3)，所述第四边缘上设置有第三母座(43)；

电连接器(5)，且所述电连接器(5)用于将所述第一母座(41)或者第二母座(42)与所述第三母座(43)连接。

2.根据权利要求1所述的手功能康复装置，其特征在于，所述控制装置(7)还包括第一接收装置(71)，所述第一接收装置(71)接收所述第一发送装置(81)发出的感应信号。

3.根据权利要求1或2所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述控制装置(7)还包括第二发送装置(72)，所述第二发送装置(72)用于将指示信号发送到所述手插板基台(2)。

4.根据权利要求3所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述手插板基台(2)还包括第二接收装置(82)，所述第二接收装置(82)接收所述第二发送装置(72)发送的信息。

5.根据权利要求4所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述凹孔(3)与所述第二接收装置(82)相连接，每一所述凹孔(3)还包括一发光显示单元，根据所述第二接收装置(82)接收到的信息，相应的所述凹孔(3)控制所述发光显示单元发出光线。

6.根据权利要求5所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述控制装置(7)包括一数据处理装置，所述数据处理装置用于统计所述第二发送装置(72)发出的指示信号以及所述第一发送装置(81)发出的感应信号。

7.根据权利要求6所述的智能手功能康复装置，其特征在于，还包括一后台服务器，所述后台服务器能够与所述控制装置(7)建立远程连接，用于更新所述第二发送装置(72)的指示信息数据以及接收所述数据处理装置(83)中的数据。

8.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述凹孔(3)以平面排列方式配置。

9.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述多个凹孔(3)是以一立体排列方式配置。

10.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的智能手功能康复装置，其特征在于，所述多个凹孔(3)是以一花朵的造型层次排列配置。

11.一种智能手功能康复系统，其包括：

权利要求1-10中任一项所述的智能手功能康复装置；

一显示器(9)，所述显示器(9)连接到所述智能手功能康复装置的控制装置(7)，用以显示所述指示信号以及感应信号。

12.根据权利要求11所述的智能手功能康复系统，其特征在于，所述控制装置(7)为一计算机，其以运行游戏的方式将所述指示信号以及感应信号发送至所述显示器(9)。