CN108096790A - 手指康复训练机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种手指康复训练机器人，包括升降平台、设置升降平台上的显示屏和PC主机、键盘以及通过旋转装置与升降平台连接的手指运动装置，升降平台设置有电刺激接口，手指运动装置包括若干个手指固定装置、与每一个手指固定装置连接的手指驱动装置、用于固定手指驱动装置的底架、设置于底架上的手掌固定装置以及与手掌固定装置连接的手臂固定装置。本发明结构简单、操作方便、快捷，能够安全、有效、多模式化地对手指进行康复训练。

Description

手指康复训练机器人
技术领域
本发明涉及一种手指康复训练机器人。
背景技术
传统的手指康复训练一般由多名专业的医务人员协助患者完成手指练习。医护人员不仅劳动强度大，而且很难保证稳定持续性运动训练。为解决上述技术问题，目前提供了一种专门用于对患者手指进行康复训练的机器人，在使用时，依靠电机带动手指固定装置运动从而实现对患者手指的康复训练，从而达到帮助患者恢复手指机能。但是，目前该手指康复训练机器人结构较为单一，运动模式较为单一，且安全性能低，不能根据实际情况用较为安全的运动方式对患者手指进行康复训练。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种结构简单，操作方便、快捷，能够安全、有效、多模式化地对手指进行康复训练的机器人。
本发明通过以下技术方案实现：
手指康复训练机器人，包括升降平台、设置升降平台上的显示屏和PC主机、键盘以及通过旋转装置与升降平台连接的手指运动装置，升降平台设置有电刺激接口，手指运动装置包括若干个手指固定装置、与每一个手指固定装置连接的手指驱动装置、用于固定手指驱动装置的底架、设置于底架上的手掌固定装置以及与手掌固定装置连接的手臂固定装置。
进一步地，所述手指驱动装置包括底座及设置底座上的电机、离合器、磁滞制动器、主动齿轮、从动齿轮、丝杆和与丝杆连接的螺母，电机通过离合器、磁滞制动器、主动齿轮、从动齿轮带动丝杆、螺母运动从而带动与螺母连接的手指固定装置运动以实现手指关节康复训练。
进一步地，所述手指驱动装置还包括设置于所述底座上的直线导轨和直线电位器，所述手指固定装置通过滑块与直线导轨连接，所述手指固定装置与直线电位器滑动连接。
进一步地，所述手指固定装置均设置有磁铁固定件。
进一步地，所述手指固定装置包括两个用于固定拇指的第一手指固定装置和其余四个用于固定单指的第二手指固定装置，第二手指固定装置移动方向相互平行，第二手指固定装置与第一手指固定装置的移动方向垂直。
进一步地，所述第一手指固定装置包括依次连接的第一固定支座、第一连接件和第一手指固定件，第一连接件带动第一手指固定件可绕第一固定支座水平转动，所述第二手指固定装置包括依次连接的第二固定支座、第二连接件和第二手指固定件，第二手指固定件可绕第二连接件上下转动，第一手指固定件和第二手指固定件均为磁铁固定件。
进一步地，所述第二连接件一一设置于所述底架上的滑动槽内。
进一步地，所述手掌固定装置包括承托组件以及设置于承托组件两测的调节组件，调节组件包括手腕调节轴、手腕调节固定套、手腕调节板和固定螺丝，手腕调节轴从外至内穿过承托组件与手腕调节固定套一端连接，手腕调节固定套另一端与手腕调节板连接，手腕调节固定套与手腕调节轴通过固定螺丝固定。
进一步地，所述承托组件包括手掌固定底板、手掌支撑件一、手掌支撑件二和压紧垫片，手掌支撑件一与手掌固定底板可滑动连接，并通过螺丝、压紧垫片固定，手掌支撑件二设置于手掌支撑件一上方并通过所述调节组件与手掌支撑件一铰接。
进一步地，所述手臂固定装置包括手臂调节杆、手臂调节杆旋转轴和手臂承托件，手臂调节杆一端与所述手掌固定装置铰接，另一端通过手臂调节杆旋转轴与手臂承托件铰接。
本发明有益效果：1、本发明本可实现主被动两种手指康复训练模式，且可实现单个手指康复训练或多个手指协同康复训练，康复训练模式多样化，康复效果更佳。
2、本发明可实现左手或右手手指康复训练。
3、本发明设置有手掌固定装置和手臂固定装置，使得手指康复训练过程更加稳定，安全，且手掌固定装置和手臂固定装置均可调节，可适用不同体型的患者使用，适用范围广泛。
4、本发明设置有电刺激接口，可连接电刺激设备，手指康复训练效果更好。
5、本发明手指固定装置设置有铁固定件，可实现快速固定、分离手指。
附图说明
图1为本发明手指康复训练机器人示意图；
图2为本发明手指康复训练机器人的手部运动装置示意图；
图3为本发明手指康复训练机器人的第一手指固定装置与手指驱动装置结合示意图；
图4为本发明手指康复训练机器人的第二手指固定装置与手指驱动装置结合示意图；
图5为本发明手指康复训练机器人的手掌固定装置示意图；
图6为本发明手指康复训练机器人的手臂固定装置示意图。
其中，1-升降平台，2-显示屏和PC主机，3-键盘，4-旋转装置，5-手指运动装置，51-第一手指固定装置，511-第一固定支座，512-第一连接件,513-第一手指固定件，52-第二手指固定装置，521-第二固定支座，522-第二连接件，523-第二手指固定件，53-手指驱动装置，531-底座，532-电机，533-离合器，534-磁滞制动器，535-主动齿轮，536-从动齿轮，537-丝杆，538-螺母，539-直线导轨，5310-直线电位器，54-底架，55-手掌固定装置，551-承托组件，5511-手掌固定底板，5512-手掌支撑件一，5513-手掌支撑件二，5514-压紧垫片，5515-螺丝，552-调节组件，5521-手腕调节轴，5522-手腕调节固定套，5523-手腕调节板，5524-固定螺丝，56-手臂固定装置，561-手臂调节杆，562-臂调节杆旋转轴，563-手臂承托件，6-电刺激接口，7-急停开关。
具体实施方式
如图1至图6所示，手指康复训练机器人，包括升降平台1、设置升降平台1上的显示屏和PC主机2、键盘3、通过旋转装置4与升降平台1连接的手指运动装置5以及控制手指运动装置5开与关的急停开关7，升降平台1设置有电刺激接口6，手指运动装置5包括若干个手指固定装置、与每一个手指固定装置连接的手指驱动装置53、用于固定手指驱动装置53的底架54、设置于底架54上的手掌固定装置55以及与手掌固定装置55连接的手臂固定装置56，手指驱动装置53包括底座531及设置底座531上的电机532、离合器533、磁滞制动器534、主动齿轮535、从动齿轮536、丝杆537和与丝杆537连接的螺母538，电机532通过离合器533、磁滞制动器534、主动齿轮535、从动齿轮536带动丝杆537、螺母538运动从而带动与螺母538连接的手指固定装置50运动以实现手指关节康复训练。
本实施例中，手指驱动装置53还包括设置于底座531上的直线导轨539，手指固定装置通过滑块与直线导轨539连接。
本实施例中，手指驱动装置53还包括设置于底座531上的直线电位器5310，手指固定装置与直线电位器5310滑动连接。
本实施例中，手指固定装置均设置有磁铁固定件。医用胶布粘于患者手上，医用胶布背部设置磁铁，磁铁与磁铁固定件作用可实现患者手指与手指固定装置的快速贴合与分离。
本实施例中，手指固定装置包括两个用于固定拇指的第一手指固定装置51和其余四个用于固定单指的第二手指固定装置52，第二手指固定装置52移动方向相互平行，第二手指固定装置52与第一手指固定装置51的移动方向垂直。该设置可实现左手或右手手指的康复训练。
本实施例中，第一手指固定装置51包括依次连接的第一固定支座511、第一连接件512和第一手指固定件513，第一连接件512带动第一手指固定件513可绕第一固定支座511水平转动(该设置便于调整拇指位置为最佳位置)，第二手指固定装置52包括依次连接的第二固定支座521、第二连接件522和第二手指固定件523，第二手指固定件523可绕第二连接件522上下转动(该设置便于调整四指位置为最佳位置)，第一手指固定件513和第二手指固定件523均为磁铁固定件。
本实施例中，第二连接件522一一设置于底架54上的滑动槽内。该设置可实现稳定、安全地进行手指康复训练。
本实施例中，手掌固定装置55包括承托组件551以及设置于承托组件551两测的调节组件552，调节组件552包括手腕调节轴5521、手腕调节固定套5522、手腕调节板5523和固定螺丝5524，手腕调节轴5521从外至内穿过承托组件551与手腕调节固定套5522一端连接，手腕调节固定套5522另一端与手腕调节板5523连接，手腕调节固定套5522与手腕调节轴5521通过固定螺丝5524固定。该设置可根据不同患者的手掌大小进行调整固定，便于稳定、安全地进行手指康复训练。
本实施例中，承托组件551包括手掌固定底板5511、手掌支撑件一5512、手掌支撑件二5513和压紧垫片5514，手掌支撑件一5512与手掌固定底板5511可滑动连接，并通过螺丝5515、压紧垫片5514固定，手掌支撑件二5513设置于手掌支撑件一5512上方并通过调节组件552与手掌支撑件一5512铰接。该设置便于稳定、安全地承托手掌，便于稳定、安全地进行手指康复训练。
本实施例中，手臂固定装置56包括手臂调节杆561、手臂调节杆561旋转轴和手臂承托件563，手臂调节杆561一端与手掌固定装置55铰接，另一端通过手臂调节杆561旋转轴与手臂承托件563铰接。该设置可根据不同患者的手臂大小进行调整固定，便于稳定、安全地进行手指康复训练。
本发明可实现手指主被动训练。
主动训练模式：
运动次序——手指前后滑动，手指固定装置前后滑动，螺母538前后滑动，丝杆537旋转，从动齿轮536旋转，主动齿轮535旋转，磁滞制动器534旋转；此运动模式下离合器533是断开的，所以旋转运动不会传递到电机532。磁滞制动器534可以通过调节输入电流大小来调节自身旋转阻力的大小，从而调节手指前后滑动需要克服的阻力大小。
被动训练模式：
运动次序——离合器533吸合，电机532转动，离合器533转动，磁滞制动器534转动，主动齿轮535转动，从动齿轮536转动，丝杆537转动，螺母538前后滑动，手指固定装置前后滑动；手指固定装置是用于固定手指的(用医用胶布将手指固定在上面，然后与磁铁固定件连接，力量过大时会脱开，用于保护患者手指)，所以手指左右滑动；直线导轨539起导向左右，直线电位器5310用于位置信号反馈。
以上对发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制。

Claims (10)

1.手指康复训练机器人，其特征在于：包括升降平台、设置升降平台上的显示屏和PC主机、键盘以及通过旋转装置与升降平台连接的手指运动装置，升降平台设置有电刺激接口，手指运动装置包括若干个手指固定装置、与每一个手指固定装置连接的手指驱动装置、用于固定手指驱动装置的底架、设置于底架上的手掌固定装置以及与手掌固定装置连接的手臂固定装置。
2.根据权利要求1所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手指驱动装置包括底座及设置底座上的电机、离合器、磁滞制动器、主动齿轮、从动齿轮、丝杆和与丝杆连接的螺母，电机通过离合器、磁滞制动器、主动齿轮、从动齿轮带动丝杆、螺母运动从而带动与螺母连接的手指固定装置运动以实现手指关节康复训练。
3.根据权利要求2所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手指驱动装置还包括设置于所述底座上的直线导轨和直线电位器，所述手指固定装置通过滑块与直线导轨连接，所述手指固定装置与直线电位器滑动连接。
4.根据权利要求1所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手指固定装置均设置有磁铁固定件。
5.根据权利要求1所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手指固定装置包括两个用于固定拇指的第一手指固定装置和其余四个用于固定单指的第二手指固定装置，第二手指固定装置移动方向相互平行，第二手指固定装置与第一手指固定装置的移动方向垂直。
6.根据权利要求5所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述第一手指固定装置包括依次连接的第一固定支座、第一连接件和第一手指固定件，第一连接件带动第一手指固定件可绕第一固定支座水平转动，所述第二手指固定装置包括依次连接的第二固定支座、第二连接件和第二手指固定件，第二手指固定件可绕第二连接件上下转动，第一手指固定件和第二手指固定件均为磁铁固定件。
7.根据权利要求6所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述第二连接件一一设置于所述底架上的滑动槽内。
8.根据权利要求1所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手掌固定装置包括承托组件以及设置于承托组件两测的调节组件，调节组件包括手腕调节轴、手腕调节固定套、手腕调节板和固定螺丝，手腕调节轴从外至内穿过承托组件与手腕调节固定套一端连接，手腕调节固定套另一端与手腕调节板连接，手腕调节固定套与手腕调节轴通过固定螺丝固定。
9.根据权利要求8所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述承托组件包括手掌固定底板、手掌支撑件一、手掌支撑件二和压紧垫片，手掌支撑件一与手掌固定底板可滑动连接，并通过螺丝、压紧垫片固定，手掌支撑件二设置于手掌支撑件一上方并通过所述调节组件与手掌支撑件一铰接。
10.根据权利要求1所述的手指康复训练机器人，其特征在于：所述手臂固定装置包括手臂调节杆、手臂调节杆旋转轴和手臂承托件，手臂调节杆一端与所述手掌固定装置铰接，另一端通过手臂调节杆旋转轴与手臂承托件铰接。
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