CN107184370A - 一种手部五指康复训练矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手部五指康复训练矫正装置，涉及康复设备技术领域，上箱体和下箱体配合连接，内部形成容腔，手部训练机构固定于所述上箱体上，原动机构设于所述容腔内，并通过传动机构将动力传递至所述手部训练机构，带动手部进行康复训练；本发明设置有两种不同的原动机构，采用手摇及电机混合驱动，提供了主动、被动和协同三种训练模式，设计手摇驱动用于健肢训练，促进手部神经功能和双侧协调功能的恢复；采用较简化的并联六杆机构，极大地还原实际人手的抓握规律；通过二级滑块的移动和限位，实现传动杆的便捷拆卸及传动杆安装位置的调整，进而在一定范围内调整各指节的运动角度，达到适应不同康复训练需求、实现个性化训练的目的。

Description

一种手部五指康复训练矫正装置

技术领域

本发明涉及康复设备技术领域，具体涉及一种用于手部的康复训练矫正装置。

背景技术

手指关节是人手指骨骼的骨块之间的连接点，骨与软骨之间的接合处，也是在手部运动中其关键作用的环节。由于手指关节特殊的位置和结构，其在日常锻炼和运动中易产生损伤。而对于老年人，手指关节不仅存在运动损伤的情况，伴随着年龄的增长，还易出现关节活动性及协调性下降的问题。此外，近年来我国中风发病率逐年增加，大量中风患者出现偏瘫症状，进而导致手部功能障碍。

目前，医院和社区康复科室手部康复仪器的训练模式和手部可活动关节较为单一，无法满足特定康复训练的需求和阶段性训练的需求，导致手部功能障碍患者的潜在恢复能力受限。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：CN201610559425.5，申请日：2016.07.15，公开(公告)日：2016.12.14，本发明公开了一种多功能手部康复训练矫正仪器：设置手指训练四杆机构，该四杆机构具有：多组支撑杆、滑块以及立柱，所述滑块设于立柱上由动力机构驱动上下运动；每组支撑杆由一根上支撑杆和一根下支撑杆构成，各所述上支撑杆的端部铰接在所述立柱顶端，各所述下支撑杆的一端铰接在上支撑杆的中部，另一端铰接在所述滑块上，立柱的顶部为手掌支撑部，并设有手掌固定环；各所述上支撑杆的中部设有手指固定环。本发明结构简单，价格亲民、性能优秀，能够方便患者进行手部康复矫正并且能够使患者在使用本仪器一段时间后，手部功能可以得到一定程度上的恢复。

申请号：201610846877.1，申请日：2016.09.23，公开(公告)日：2017.01.04，本发明涉及一种手部康复训练矫正仪器，包括用于撑托待康复患者手掌的支撑板，支撑板的旁侧设置有四指康复机构以及大拇指康复机构；四指康复机构包括远指搭板及近指搭板铰接，近指搭板与支撑板铰接，远指搭板及近指搭板分别与连杆单元连接，远指搭板及近指搭板位于连杆单元上呈现弯折动作，所述连杆单元与滑块连接；拇指搭板与拇指支撑杆的一端铰接，拇指支撑杆的另一端与滑块铰接，驱动机构驱动滑块位于立柱上滑动并连动连杆单元及拇指支撑杆动作，该矫正仪器结构简单，可以调整以能够适应不同手型的患者使用，具备较好的推广价值。

申请号：201610846877.1，申请日：2016.09.23，公开(公告)日：2017.01.04，本发明公开了一种可调主被动手部康复训练器：包括手掌部分以及五组手指部分，各组所述手指部分由多根指节串联构成，相邻指节之间铰接连接，各组手指部分的末根指节与所述手掌部分的前端铰接；各组手指部分的相邻指节之间连接有弹性元件，并且，各组手指部分的末端指节与手掌部分的前端之间也连接有弹性元件。本发明结构简单、经济实用、功能良好，能够帮助手疾患者进行矫正康复训练，不仅适用于手部无法进行主动训练的康复者，而且还适用于能进行一定程度主动训练的使用者。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合没有破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种手部五指康复训练矫正装置。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种手部五指康复训练矫正装置，包括上箱体和下箱体，所述上箱体和所述下箱体配合连接，构成箱状结构，内部形成容腔，手部训练机构固定于所述上箱体上，原动机构设于所述容腔内，用于供给动力，并通过传动机构将动力传递至所述手部训练机构，带动手部进行康复训练。

进一步的，所述原动机构的第一种结构包括手柄、手柄轴、轴承座、棘轮、曲轴、曲轴驱动电机、联轴器和连杆，所述手柄轴通过设置于所述上箱体侧壁的轴承座限位，并可在所述轴承座内转动，其末端与所述手柄固连；所述曲轴驱动电机设于所述轴承座对侧，固定于所述上箱体上，所述曲轴前端与所述曲轴驱动电机的输出轴通过联轴器连接，末端通过所述棘轮与所述手柄轴连接，实现单向传动，所述连杆前端铰接于所述曲轴中部。

进一步的，所述原动机构的第二种结构包括手柄、手柄轴、轴承座、棘轮、齿轮轴、齿轮驱动电机、偏心轮、连杆和换向齿轮组，所述手柄轴通过设置于所述上箱体侧壁的轴承座限位，并可在所述轴承座内转动，其末端与所述手柄固连；所述齿轮轴前端连接所述偏心轮，末端通过所述棘轮与所述手柄轴连接，实现单向传动，所述齿轮驱动电机固定于下箱体上，其输出轴末端及所述齿轮轴上相应位置处设换向齿轮组，并通过所述换向齿轮组形成联动，所述连杆前端与所述偏心轮铰接。

进一步的，所述手部训练机构包括四指训练机构和拇指节板，所述四指训练机构包括调节旋钮、近端指节板、近端指节调节板、远端指节板、远端指节连杆、近端指节连杆和滑动杆，所述近端指节调节板两端分别与所述远端指节板和所述近端指节板铰接；

所述近端指节连杆和所述远端指节连杆前端分别铰接于所述近端指节调节板和所述远端指节板底部，末端均铰接于所述滑动杆前端，所述滑动杆在所述上箱体水平底面处与所述上箱体构成移动副，所述拇指节板铰接于所述上箱体上。

进一步的，所述上箱体上依次铰接四个所述四指训练机构和所述拇指节板，分别用于小指、无名指、中指、食指和拇指的康复训练，铰接点位于各近端指节板末端或所述拇指节板末端。

进一步的，所述传动机构包括传动滑块、导轨、传动杆、二级滑块和导向立柱，所述导向立柱固定于所述下箱体上，所述传动滑块与所述连杆末端铰接，并与所述导向立柱形成垂直于所述下箱体水平底面的移动副，其上平行设五个导轨，并于每个导轨设可沿所述导轨滑动的二级滑块，每个二级滑块均铰接有一个传动杆，五个传动杆的另一端分别与各滑动杆末端及所述拇指节板底部铰接。

进一步的，所述导轨上均布设各限位结构，用于固定所述二级滑块的位置，实现所述传动杆安装位置的调整。

进一步的，所述手部训练机构还包括调节旋钮，所述近端指节调节板长度可调，所述调节旋钮设于所述近端指节调节板上，并作用于其上以控制其长度的调整。

进一步的，所述上箱体上设有手部支撑板，所述手部支撑板前部为手掌托，后部为臂托，分别用于撑托患者的手掌和手臂。

本发明提供了一种手部五指康复训练矫正装置，具有以下有益效果：

1、创新提出了有两种不同的原动机构方案，驱动模式均采用手摇及电机混合驱动，在工作过程中不会产生干涉，并在此机构的基础上为患者提供了主动、被动和协同三种训练模式，训练过程中可以实时调整、转换，满足不同患者的康复训练需求；

2、依据健侧训练相关康复理论，加入了健肢训练，通过控制电机转矩以控制主动、协同训练模式时的阻力和速度等相关参数，健肢训练的加入可以促进手部神经功能和双侧协调功能的恢复，在训练肢体功能的同时还可以缓解抑郁，达到更好地训练效果；

3、手部训练机构采用较简化的六杆机构，通过滑动杆的较小位移实现指节部分较大角度的转动，同时避免狭小空间中的运动干涉，带动四指的近端、中端指节同时进行屈伸、收缩运动，极大地还原实际人手的抓握规律，更为科学地激发患者潜在的恢复能力；

4、传动机构中，可通过二级滑块的移动和限位，实现传动杆的便捷拆卸及调整传动杆的安装位置，进而在一定范围内调整各指节的运动角度，达到适应不同康复训练需求的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明原动机构第一种结构的结构示意图；

图3为本发明原动机构第二种结构的结构示意图；

图4为本发明四指训练机构的结构示意图；

图5为本发明传动机构的结构示意图；

图6为本发明A处的局部放大图。

图中：

1、手部训练机构，111、调节旋钮，112、近端指节板，113、近端指节调节板，114、远端指节板，115、拇指指节板，121、远端指节连杆，122、近端指节连杆，123、滑动杆，13、拇指节板；201、上箱体，202、下箱体；3、手部支撑板；4、原动机构，41、手柄，42、手柄轴，43、轴承座，44、棘轮，451、曲轴，461、曲轴驱动电机，471、联轴器，452、齿轮轴，462、齿轮驱动电机，472、偏心轮，48、连杆，49、换向齿轮组；5、传动机构，501、传动滑块，502、导轨，503、传动杆，504、二级滑块，505、导向立柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1、图2和图4～图6，其结构关系为：包括上箱体201和下箱体202，上箱体201和下箱体202配合连接，构成箱状结构，内部形成容腔，手部训练机构1固定于上箱体201上，原动机构4设于容腔内，用于供给动力，并通过传动机构5将动力传递至手部训练机构1，带动手部进行康复训练。

其中，上箱体201沉头放置，侧面以螺钉固定与下箱体202，主要用以支撑和固定各零部件，同时具有隔绝装置内部运动件避免伤害患者的作用，下箱体202主要起安装导向立柱505和固定整个装置的作用。

优选的，原动机构4包括手柄41、手柄轴42、轴承座43、棘轮44、曲轴451、曲轴驱动电机461、联轴器471和连杆48，手柄轴42通过设置于上箱体201侧壁的轴承座43限位，并可在轴承座43内转动，其末端与手柄41固连；曲轴驱动电机461设于轴承座43对侧，固定于上箱体201上，曲轴451前端与曲轴驱动电机461的输出轴通过联轴器471连接，末端通过棘轮44与手柄轴42连接，实现单向传动，连杆48前端铰接于曲轴451中部。

原动机构4通过手动摇动手柄41及曲轴驱动电机461驱动两种方式协同驱动，以提供患者使用中所需的主动模式、被动模式、助力模式等多种训练方式。

优选的，手部训练机构1包括四指训练机构和拇指节板13，四指训练机构包括调节旋钮111、近端指节板112、近端指节调节板113、远端指节板114、远端指节连杆121、近端指节连杆122和滑动杆123，近端指节调节板113两端分别与远端指节板114和近端指节板112铰接；近端指节连杆122和远端指节连杆121前端分别铰接于近端指节调节板113和远端指节板114底部，末端均铰接于滑动杆123前端，滑动杆123在上箱体201水平底面处与上箱体201构成移动副，拇指节板13铰接于上箱体201上。

优选的，上箱体201上依次铰接四个四指训练机构和拇指节板13，分别用于小指、无名指、中指、食指和拇指的康复训练，铰接点位于各近端指节板112末端或拇指节板13末端。

优选的，传动机构5包括传动滑块501、导轨502、传动杆503、二级滑块504和导向立柱505，导向立柱505固定于下箱体202上，传动滑块501与连杆48末端铰接，并与导向立柱505形成垂直于下箱体202水平底面的移动副，其上平行设五个导轨502，并于每个导轨502设可沿导轨502滑动的二级滑块504，每个二级滑块504均铰接有一个传动杆503，五个传动杆503的另一端分别与各滑动杆123末端及拇指节板13底部铰接。导轨502上均布设各限位结构，用于固定二级滑块504的位置，实现传动杆503安装位置的调整。

使用过程中，利用二级滑块504在导轨502上滑动和限位的功能，应用双滑块机构原理，可以实现传动杆503安装点位置的调节及传动杆503的便捷拆卸，进而可以根据不同指节的康复要求，在一定范围内调整指节运动角度，以实现良好的康复训练效果。

优选的，手部训练机构1还包括调节旋钮111，近端指节调节板113长度可调，调节旋钮111设于近端指节调节板113上，并作用于其上以控制其长度的调整。使用过程中，应使用各调节旋钮111恰当调节近端指节调节板113的长度，使各指节机构能分别与患者小指、无名指、中指和食指的尺寸相适应。

优选的，上箱体201上设有手部支撑板3，手部支撑板3前部为手掌托，后部为臂托，分别用于撑托患者的手掌和手臂。考虑到人机工程学原理，手部支撑板3完全按照人体尺寸标准进行设计，设计过程中充分考虑到了人手的形状，各部分设计与人手部形状相契合。

具体使用时，手动转动手柄41带动曲轴451转动，或通过曲轴驱动电机461驱动曲轴451转动，曲轴451通过与其铰接的连杆48驱动传动滑块501沿导向立柱505做竖直方向往复运动。驱动过程中，棘轮44用于实现单向传动。

传动滑块501通过传动杆503传递动力，四个滑动杆123在前四个传动杆503的带动下做水平方向的往复运动，进而分别通过各近端指节连杆122和各远端指节连杆121驱动各近端指节调节板113和各远端指节板114转动，拇指节板13在第五个传动杆503的作用下转动，带动患者手部的五指进行重复放松、抓握动作，实现康复训练。

实施例2

参见图1和图3～图6，其结构关系为：包括上箱体201和下箱体202，上箱体201和下箱体202配合连接，构成箱状结构，内部形成容腔，手部训练机构1固定于上箱体201上，原动机构4设于容腔内，用于供给动力，并通过传动机构5将动力传递至手部训练机构1，带动手部进行康复训练。

其中，上箱体201沉头放置，侧边以螺钉固定，主要用以支撑和固定各零部件，同时具有隔绝装置内部运动件避免伤害患者的作用，下箱体202主要起安装导向立柱505和固定整个装置的作用。

优选的，原动机构4包括手柄41、手柄轴42、轴承座43、棘轮44、齿轮轴452、齿轮驱动电机462、偏心轮472、连杆48和换向齿轮组49，手柄轴42通过设置于上箱体201侧壁的轴承座43限位，并可在轴承座43内转动，其末端与手柄41固连；齿轮轴452前端连接偏心轮472，末端通过棘轮44与手柄轴42连接，实现单向传动，齿轮驱动电机462固定于下箱体202上，其输出轴末端及齿轮轴452上相应位置处设换向齿轮组49，并通过换向齿轮组49形成联动，连杆48前端与偏心轮472铰接。

原动机构4通过手动摇动手柄41及齿轮驱动电机462驱动两种方式协同驱动，以提供患者使用中所需的主动模式、被动模式、助力模式等多种训练方式。

优选的，手部训练机构1包括四指训练机构和拇指节板13，四指训练机构包括调节旋钮111、近端指节板112、近端指节调节板113、远端指节板114、远端指节连杆121、近端指节连杆122和滑动杆123，近端指节调节板113两端分别与远端指节板114和近端指节板112铰接；近端指节连杆122和远端指节连杆121前端分别铰接于近端指节调节板113和远端指节板114底部，末端均铰接于滑动杆123前端，滑动杆123在上箱体201水平底面处与上箱体201构成移动副，拇指节板13铰接于上箱体201上。

优选的，上箱体201上依次铰接四个四指训练机构和拇指节板13，分别用于小指、无名指、中指、食指和拇指的康复训练，铰接点位于各近端指节板112末端或拇指节板13末端。

优选的，传动机构5包括传动滑块501、导轨502、传动杆503、二级滑块504和导向立柱505，导向立柱505固定于下箱体202上，传动滑块501与连杆48末端铰接，并与导向立柱505形成垂直于下箱体202水平底面的移动副，其上平行设五个导轨502，并于每个导轨502设可沿导轨502滑动的二级滑块504，每个二级滑块504均铰接有一个传动杆503，五个传动杆503的另一端分别与各滑动杆123末端及拇指节板13底部铰接。导轨502上均布设各限位结构，用于固定二级滑块504的位置，实现传动杆503安装位置的调整。

使用过程中，利用二级滑块504在导轨502上滑动和限位的功能，应用双滑块机构原理，可以实现传动杆503安装点位置的调节及传动杆503的便捷拆卸，进而可以根据不同指节的康复要求，在一定范围内调整指节运动角度，以实现良好的康复训练效果。

优选的，手部训练机构1还包括调节旋钮111，近端指节调节板113长度可调，调节旋钮111设于近端指节调节板113上，并作用于其上以控制其长度的调整。使用过程中，应使用各调节旋钮111恰当调节各组近端指节调节板113的长度，使各指节机构能分别与患者小指、无名指、中指和食指的尺寸相适应。

优选的，上箱体201上设有手部支撑板3，手部支撑板3前部为手掌托，后部为臂托，分别用于撑托患者的手掌和手臂。考虑到人机工程学原理，手部支撑板3完全按照人体尺寸标准进行设计，设计过程中充分考虑到了人手的形状，各部分设计与人手部形状相契合。

具体使用时，手动转动手柄41带动齿轮轴452及固定于齿轮轴452末端的偏心轮472转动，或通过齿轮驱动电机462经换向齿轮组49传动带动齿轮轴452及固定于齿轮轴452末端的偏心轮472转动，偏心轮472通过与其铰接的连杆48驱动传动滑块501沿导向立柱505做竖直方向往复运动。驱动过程中，棘轮44用于实现单向传动。

传动滑块501通过传动杆503传递动力，四个滑动杆123在传动杆503的带动下做水平方向的往复运动，进而分别通过各近端指节连杆121和各远端指节连杆121驱动各近端指节调节板113和各远端指节板114转动，拇指节板13在第五个传动杆503的作用下转动，带动患者手部的五指进行重复放松、抓握动作，实现康复训练。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种手部五指康复训练矫正装置，包括上箱体(201)和下箱体(202)，所述上箱体(201)和所述下箱体(202)配合连接，构成箱状结构，内部形成容腔，其特征在于：手部训练机构(1)固定于所述上箱体(201)上，原动机构(4)设于所述容腔内，用于供给动力，并通过传动机构(5)将动力传递至所述手部训练机构(1)，带动手部进行康复训练。

2.根据权利要求1所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述原动机构(4)包括手柄(41)、手柄轴(42)、轴承座(43)、棘轮(44)、曲轴(451)、曲轴驱动电机(461)、联轴器(471)和连杆(48)，所述手柄轴(42)通过设置于所述上箱体(201)侧壁的轴承座(43)限位，并可在所述轴承座(43)内转动，其末端与所述手柄(41)固连；所述曲轴驱动电机(461)设于所述轴承座(43)对侧，固定于所述上箱体(201)上，所述曲轴(451)前端与所述曲轴驱动电机(461)的输出轴通过联轴器(471)连接，末端通过所述棘轮(44)与所述手柄轴(42)连接，实现单向传动，所述连杆(48)前端铰接于所述曲轴(451)中部。

3.根据权利要求1所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述原动机构(4)包括手柄(41)、手柄轴(42)、轴承座(43)、棘轮(44)、齿轮轴(452)、齿轮驱动电机(462)、偏心轮(472)、连杆(48)和换向齿轮组(49)，所述手柄轴(42)通过设置于所述上箱体(201)侧壁的轴承座(43)限位，并可在所述轴承座(43)内转动，其末端与所述手柄(41)固连；所述齿轮轴(452)前端连接所述偏心轮(472)，末端通过所述棘轮(44)与所述手柄轴(42)连接，实现单向传动，所述齿轮驱动电机(462)固定于下箱体(202)上，其输出轴末端及所述齿轮轴(452)上相应位置处设换向齿轮组(49)，并通过所述换向齿轮组(49)形成联动，所述连杆(48)前端与所述偏心轮(472)铰接。

4.根据权利要求2或3所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述手部训练机构(1)包括四指训练机构和拇指节板(13)，所述四指训练机构包括调节旋钮(111)、近端指节板(112)、近端指节调节板(113)、远端指节板(114)、远端指节连杆(121)、近端指节连杆(122)和滑动杆(123)，所述近端指节调节板(113)两端分别与所述远端指节板(114)和所述近端指节板(112)铰接；

所述近端指节连杆(122)和所述远端指节连杆(121)前端分别铰接于所述近端指节调节板(113)和所述远端指节板(114)底部，末端均铰接于所述滑动杆(123)前端，所述滑动杆(123)在所述上箱体(201)底面处与所述上箱体(201)构成移动副，所述拇指节板(13)铰接于所述上箱体(201)上。

5.根据权利要求4所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述上箱体(201)上依次铰接四个所述四指训练机构和所述拇指节板(13)，分别用于小指、无名指、中指、食指和拇指的康复训练，铰接点位于各近端指节板(112)末端或所述拇指节板(13)末端。

6.根据权利要求5所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述传动机构(5)包括传动滑块(501)、导轨(502)、传动杆(503)、二级滑块(504)和导向立柱(505)，所述导向立柱(505)固定于所述下箱体(202)上，所述传动滑块(501)与所述连杆(48)末端铰接，并与所述导向立柱(505)形成垂直于所述下箱体(202)水平底面的移动副，其上平行设五个导轨(502)，并于每个导轨(502)设可沿所述导轨(502)滑动的二级滑块(504)，每个二级滑块(504)均铰接有一个传动杆(503)，五个传动杆(503)的另一端分别与各滑动杆(123)末端及所述拇指节板(13)底部铰接。

7.根据权利要求6所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述导轨(502)上均布设各限位结构，用于固定所述二级滑块(504)的位置，实现所述传动杆(503)安装位置的调整。

8.根据权利要求1所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述手部训练机构(1)还包括调节旋钮(111)，所述近端指节调节板(113)长度可调，所述调节旋钮(111)设于所述近端指节调节板(113)上，并作用于其上以控制其长度的调整。

9.根据权利要求1所述的一种手部五指康复训练矫正装置，其特征在于：所述上箱体(201)上设有手部支撑板(3)，所述手部支撑板(3)前部为手掌托，后部为臂托，分别用于撑托患者的手掌和手臂。