CN106239485A - 可穿戴式大拇指康复训练机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可穿戴式大拇指康复训练机械手，包括手部支撑及手部支撑边缘设置的拇指康复机构，所述拇指康复机构包括拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆，拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆铰接并通过连杆机构连接，连杆机构与手部支撑连接，驱动机构连杆机构动作并连动拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆呈现摆动动作，待康复人员的手放置在该机械手上，大拇指的远指及近指分别设在拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆内，驱动机构驱动上述拇指康复机构的动作，模仿人手指的弯曲伸展等摆动动作，起到对使用者拇指的康复治疗，能够模仿大拇指位于空间内摆动，进而可确保拇指的康复效果，该机械手自动化程度高，在康复领域内具备优良的推广价值。

Description

可穿戴式大拇指康复训练机械手
技术领域
本发明涉及康复训练器械技术领域，具体涉及一种可穿戴式大拇指康复训练机械手。
背景技术
截止到目前，我国因为各类事故、偏瘫、脑瘫、小儿麻痹等原因造成手部残疾的患者大概2000万人，手部残疾表现为“鹰勾爪”、抽搐痉挛、无法正常伸展或回缩/抓取无力等。通过手术治疗矫正往往达不到理想的效果，再则于手术花费较大、术后康复不明显，很多患者不进行手术治疗，进入到相关康复中心进行康复矫正治疗。此外，手部受损的致残率较高，严重影响患者的生活能力和家庭负担，目前，患者普遍在康复中心使用专门的康复机械进行恢复训练，可是缺点是训练时间不够，进行相关康复的医生不足，且增加了病人家庭的经济负担，种种因素对于患者的康复是极其不利的。
对此申请人同日申请的名称为《可穿戴式康复训练外骨骼机械手》中公开了一种可以穿戴在康复患者手上的机械装置，通过驱动机构驱动第一、第二连杆机构动作，从而连动四指康复机构及拇指康复机构的动作，进而达到康复训练的目的，由于大拇指与其他四指在空间的摆动维度不同，在实际设计大拇指康复机构时，存在较大的技术难题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可穿戴式大拇指康复训练机械手，能带动患者手指进行康复训练运动，适配各种手型的患者使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可穿戴式大拇指康复训练机械手，包括用于与待康复手背贴合的手部支撑及手部支撑边缘设置的拇指康复机构，所述拇指康复机构包括拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆，所述拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆铰接并通过连杆机构连接，连杆机构与手部支撑连接，驱动机构连杆机构动作并连动拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆呈现摆动动作。
本发明还存在下列技术特征：
所述拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆铰接，所述连杆机构包括与第一滑块铰接的第一传力杆且铰接轴与拇指远指支撑杆与拇指近指支撑杆之间的铰接轴平行，第一传力杆的一端与过渡连接杆铰接，过渡连接杆的中段设置有延伸杆与第二滑块铰接，过渡连接杆的另一端与调节杆铰接，所述调节杆的杆身上还设置有延伸杆与近指支撑杆铰接，调节杆的杆端与支架铰接。
所述拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆外壁分别设置有第一、第二导轨，所述第一、第二导轨的长度方向分别与拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆的长度方向平行，第一、第二导轨内分别设置有第一、第二滑块，所述第一传力杆的杆端与第一滑块铰接，所述过渡连接杆中段的延伸杆与第二滑块铰接。
所述过渡连接杆的杆端连接有调节杆，所述调节杆的杆长方向间隔设置有多个调节孔，所述支架上设置有连接销与调节孔转动连接且转动轴线与第一传力杆的铰接轴垂直。
所述调节杆与第一传力杆之间还设置有辅助连杆，所述辅助连杆的两端分别与调节杆及第一传力杆铰接且铰接轴与第一传力杆的铰接轴平行，第一传力杆的杆端铰接设置有第二传力杆且铰接轴与第一传力杆的铰接轴平行，所述第二传力杆的杆端与驱动滑块球铰接，驱动机构驱动驱动滑块滑动。
所述驱动机构包括设置在机架上的丝杆，丝杆与驱动螺母构成丝杆螺旋机构，丝杆的一端设置有驱动电机，驱动电机驱动丝杆转动，所述机架上铰接设置有驱动板且铰接轴与机架垂直，驱动板的延伸端设置有条形滑孔，所述条形滑孔孔长方向竖直布设，所述驱动滑块滑动设置在条形滑孔内。
所述驱动板的延伸端还固定有大拇指关节靠板，所述驱动板还与驱动杆的一端铰接且铰接轴与驱动板的铰接轴平行，驱动杆另一端与驱动支杆铰接且铰接轴与驱动板的铰接轴平行。
所述支架与调节管构成插接配合，调节管上设置有调节螺栓。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：待康复人员的手放置在该机械手上，大拇指的远指及近指分别套设在拇指远指支撑杆及拇指近指支撑杆内，利用驱动机构驱动上述拇指康复机构的动作，从而模仿人手指的弯曲伸展等摆动动作，进而起到对使用者拇指的康复治疗，上述的拇指康复机构在连杆结构的连接作用下，能够在屈伸过程中自行调节指节摆动位置，而不影响整体的使用，不影响指节屈伸，达到使用者认为舒适的拇指位姿，并且能够模仿大拇指位于空间内摆动，进而可确保拇指的康复效果，该机械手自动化程度高，在康复领域内具备优良的推广价值。
附图说明
图1是可穿戴式大拇指康复训练机械手的结构示意图；
图2是拇指康复机构的结构示意图；
图3和图4是图2的另外两种视角结构示意图。
具体实施方式
结合图1至图4，对本发明作进一步地说明：
一种可穿戴式大拇指康复训练机械手，包括用于与待康复手背贴合的手部支撑10及手部支撑10边缘设置的拇指康复机构，所述拇指康复机构包括拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22，所述拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22铰接并通过连杆机构连接，连杆机构与手部支撑10连接，驱动机构连杆机构动作并连动拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22呈现摆动动作。
待康复人员的手放置在该机械手上，大拇指的远指及近指分别套设在拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22内，利用驱动机构驱动上述拇指康复机构的动作，从而模仿人手指的弯曲伸展等摆动动作，进而起到对使用者拇指的康复治疗，上述的拇指康复机构在连杆结构的连接作用下，能够在屈伸过程中自行调节指节摆动位置，而不影响整体的使用，不影响指节屈伸，达到使用者认为舒适的拇指位姿，能够模仿大拇指位于空间内摆动，进而可确保拇指的康复效果，该机械手自动化程度高，在康复领域内具备优良的推广价值。
上述的拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22并非严格意义上的套管结构，也可以理解为一个卡槽板，使用者的大拇指分别卡在上述的卡槽板内，利用粘扣或松紧带等将患者手指固定。
作为本发明的优选方案，所述拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22上设置分别设置有第一、第二连接支架211、221，第一、第二连接支架211、221铰接，所述拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22铰接连接，所述连杆机构包括与第一滑块2131铰接的第一传力杆212且铰接轴与拇指远指支撑杆21与拇指近指支撑杆22之间的铰接轴平行，第一传力杆212的一端与过渡连接杆218铰接，过渡连接杆218的中段设置有延伸杆与第二滑块2221铰接，过渡连接杆218的另一端与调节杆214铰接，所述调节杆214的杆身上还设置有延伸杆与近指支撑杆22铰接，调节杆214的杆端与支架11铰接。驱动机构驱动第一传力杆212及过渡连接杆218，从而使得拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22呈现绕第一、第二连接支架211、221铰接轴相对弯曲的姿态，进而达到对患者拇指康复锻炼的目的。
进一步地，所述拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22外壁分别设置有第一、第二导轨213、222，所述第一、第二导轨213、222的长度方向分别与拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22的长度方向平行，第一、第二导轨213、222上分别设置有第一、第二滑块2131、2221，所述第一传力杆212的杆端与第一滑块2131铰接，所述过渡连接杆218中段的延伸杆与第二滑块2221铰接；拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22呈现绕第一、第二连接支架211、221铰接轴相对弯曲的姿态时，所述第一、第二滑块2131、2221能够沿着第一、第二导轨213、222滑动。
更进一步地，为防止拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22的受损，所述第一导轨213与第二导轨222的相邻端构成限位卡接配合，为实现对拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22摆动幅度的微调，所述调节杆214的杆长方向间隔设置有多个调节孔2141，所述支架11上设置有连接销111与调节孔1141转动连接且转动轴线与第一传力杆212的铰接轴垂直，所述调节杆214的杆身上还设置有延伸杆与近指支撑杆22或第二导轨222铰接且铰接轴与第一传力杆212的平行。
所述调节杆214与第一传力杆212之间还设置有辅助连杆215，所述辅助连杆215的两端分别与调节杆214及第一传力杆212铰接且铰接轴与第一传力杆212的铰接轴平行，过渡连接杆218的杆端铰接设置有第二传力杆216且铰接轴与第一传力杆212的铰接轴平行，由于人的手掌大拇指在实际的运动中是在空间内进行的，为实现上述拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22空间内的移动，所述第二传力杆216的杆端与驱动滑块217球铰接，驱动机构驱动驱动滑块217滑动，从而连动第二传力杆216的摆动动作，第二传力杆216的摆动动作连动第一传力杆212的摆动，进而使得拇指远指支撑杆21及拇指近指支撑杆22可位于空间内摆动，确保对大拇指的康复治疗效果。
更进一步地，所述驱动机构包括设置在机架40上的丝杆31，丝杆31与驱动螺母构成丝杆螺旋机构，丝杆31的一端设置有驱动电机32，驱动电机32驱动丝杆31转动，所述机架40上铰接设置有驱动板33且铰接轴与机架40垂直，驱动板33的延伸端设置有条形滑孔331，所述条形滑孔331孔长方向竖直布设，所述驱动滑块217滑动设置在条形滑孔331内。
所述驱动板33的延伸端还固定有大拇指关节靠板332，所述驱动板33还与驱动杆333的一端铰接且铰接轴与驱动板33的铰接轴平行，驱动杆333另一端与丝杆31上设置的驱动支杆311铰接且铰接轴与驱动板33的铰接轴平行。上述驱动滑块217依托的是驱动杆333的连动驱动板33摆动，进而使得驱动滑块217位于条形滑孔331内滑动，从而连动第二传力杆216的摆动动作。
为实现对驱动板33摆动幅度的调节，所述支架11与调节管111构成插接配合，调节管111上设置有调节螺栓112。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：包括手部支撑(10)及手部支撑(10)边缘设置的拇指康复机构，所述拇指康复机构包括拇指远指支撑杆(21)及拇指近指支撑杆(22)，所述拇指远指支撑杆(21)与拇指近指支撑杆(22)铰接并通过连杆机构连接，连杆机构与手部支撑(10)连接，驱动机构驱动连杆机构动作并连动拇指远指支撑杆(21)及拇指近指支撑杆(22)呈现摆动动作。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述拇指远指支撑杆(21)及拇指近指支撑杆(22)铰接，所述连杆机构包括与第一滑块(2131)铰接的第一传力杆(212)且铰接轴与拇指远指支撑杆(21)和拇指近指支撑杆(22)之间的铰接轴平行，第一传力杆(212)的一端与过渡连接杆(218)铰接，过渡连接杆(218)的中段设置有延伸杆与第二滑块(2221)铰接，过渡连接杆(218)的另一端与调节杆(214)铰接，所述调节杆(214)的杆身上还设置有延伸杆与近指支撑杆(22)铰接，调节杆(214)的杆端与支架(11)铰接。
3.根据权利要求2所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述拇指远指支撑杆(21)及拇指近指支撑杆(22)外壁分别设置有第一、第二导轨(213、222)，所述第一、第二导轨(213、222)的长度方向分别与拇指远指支撑杆(21)及拇指近指支撑杆(22)的长度方向平行，第一、第二导轨(213、222)上分别设置有第一、第二滑块(2131、2221)。
4.根据权利要求2所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述第一传力杆(212)与调节杆(214)之间还设置有辅助连杆(215)，所述辅助连杆(215)的两端分别与调节杆(214)及第一传力杆(212)铰接且铰接轴与第一传力杆(212)的铰接轴平行，过渡连接杆(218)的杆端铰接设置有第二传力杆(216)且铰接轴与第一传力杆(212)的铰接轴平行，所述第二传力杆(216)的杆端与驱动滑块(217)万向铰接。
5.根据权利要求4所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述驱动机构包括设置在机架(40)上的丝杆(31)，丝杆(31)与驱动螺母构成丝杆螺旋机构，丝杆(31)的一端设置有驱动电机(32)，驱动电机(32)驱动丝杆(31)转动，所述机架(40)上铰接设置有驱动板(33)且铰接轴与机架(40)垂直，驱动板(33)的延伸端设置有条形滑孔(331)，所述条形滑孔(331)孔长方向竖直布设，所述驱动滑块(217)滑动设置在条形滑孔(331)内。
6.根据权利要5所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述驱动板(33)的延伸端还固定有大拇指关节靠板(332)，所述驱动板(33)还与驱动杆(333)的一端铰接且铰接轴与驱动板(33)的铰接轴平行，驱动杆(333)另一端与驱动支杆(311)铰接且铰接轴与驱动板(33)的铰接轴平行，所述驱动支杆(311)与机架(40)形成移动副。
7.根据权利要求6所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述支架(11)与调节管(111)构成插接配合，调节管(111)上设置有调节螺栓(112)。
8.根据权利要求3所述的可穿戴式大拇指康复训练机械手，其特征在于：所述调节杆(214)的杆长方向间隔设置有多个调节孔(2141)，所述支架(11)上设置有连接销(131)与调节孔(2141)转动连接且转动轴线与第一传力杆(212)的铰接轴垂直。
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