CN108392374A - 一种适用于柔性康复手套的电机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，包括阻力输出装置、电机牵拉机构和若干拉线，拉线具有用于分别连接柔性康复手套的手背和手心的一端，电机牵拉机构的数量与拉线一一对应，电机牵拉机构的输出端与拉线的另一端分别相连，用于牵引拉线；阻力输出装置的数量与拉线一一对应，各拉线对应穿接于各阻力输出装置，通过阻力输出装置对拉线提供阻力。本发明不仅能提供动力使患者手指被动得到训练，还能提供阻力训练和训练动作保持，使训练方法模式更丰富。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械，具体涉及一种适用于柔性康复手套的电机控制装置。
背景技术
随着我国人口老龄化的逐渐发展，脑卒中、脑外伤患者的比例不断增加，脑卒会导致患者肢体出现不同程度的运动功能障碍，患者头项软则不能抬头，或抬之不高、抬之不久；口软则虚舌出，或啜食咀嚼无力；手软则不能握举，或握之不紧；足软则不能立、不能行，或立之不久，行之不远；肌肉软则全身肌肉或部分肌肉痿弱无力。
手是人类日常生活中使用频率较高的肢体部位之一，目前针对手指康复训练的康复训练装置，多采用外部机械结构对手指进行设定动作的康复循环训练，然而目前市场上关于手指康复训练的器材功能相对单一，且一般偏向于主动训练，训练方法及模式单一，不利于患者更快的更有效的康复训练。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于柔性康复手套的电机控制装置，不仅能提供动力使患者手指被动得到训练，还能提供阻力训练和训练动作保持，使训练方法模式更丰富。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种适用于柔性康复手套的电机控制装置，包括阻力输出装置、电机牵拉机构和若干拉线，拉线具有用于分别连接柔性康复手套的手背和手心的一端，电机牵拉机构的数量与拉线一一对应，电机牵拉机构的输出端与拉线的另一端分别相连，用于牵引拉线；阻力输出装置的数量与拉线一一对应，各拉线对应穿接于各阻力输出装置，通过阻力输出装置对拉线提供阻力。
进一步，电机牵拉机构包括电机、螺杆、滑板和支架，滑板滑动配合于支架，螺杆枢接于支架，螺杆穿接于滑板并与滑板螺接，电机固定于支架，电机的输出轴与螺杆对接，用于驱动螺杆旋转，拉线的另一端固定于滑板。
进一步，阻力输出装置包括底座、旋转驱动机构、连杆、缓冲件和压板和压台，旋转驱动机构和压台固定于底座，连杆一端与旋转驱动机构的输出端连接，连杆另一端与缓冲件一侧铰接，压板固定于缓冲件另一侧，压板与压台间形成供拉线穿过的压口。
进一步，所述阻力输出装置还包括支撑架，支撑架内设有滑道，所述缓冲件和压板滑道配合于滑道；所述压台通过支撑架固定于底座，支撑架上设有与滑道连通的通孔，连杆穿入通孔内。
进一步，压台与支撑架一体成型，压口贯穿压台，滑道延伸至压口并与压口连通。
进一步，缓冲件包括缓冲板和弹簧，缓冲板与连杆另一端铰接，弹簧连接于压板和缓冲板之间。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过电机牵拉机构，对拉线提供了牵引力，以使拉线具备对柔性康复手套的拉力，从而使患者具备了被动训练的方式，同时，结合拉线固定在柔性康复手套的手背和手心，从而使得拉线可在在柔性康复手套的手背和手心同时施加牵引力，当两面的牵引力平衡后，患者手指、手腕训练动作得以保持，再结合阻力输出装置对拉线的阻力添加，能使患者在主动训练时，得到训练阻力，以上，实现了被动助力模式、动作保持模式、主动阻抗模式，使得训练方法、模式更加丰富，训练康复效果更显著。
附图说明
图1为本发明适用于柔性康复手套的电机控制装置的结构示意图；
图2为本发明电机牵拉机构的结构示意图；
图3为本发明阻力输出装置的结构示意图。
图中：1、底座；2、旋转驱动机构；3、连杆；4、缓冲件；41、缓冲板；42、弹簧；5、压板；6、压台；7、压口；8、支撑架；81、滑道；82、通孔；10、阻力输出装置；20、电机牵拉机构；201、电机；202、螺杆；203、滑板；204、支架；30、拉线；40、柔性康复手套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-3所示的一种适用于柔性康复手套的电机控制装置，包括阻力输出装置10、电机牵拉机构20和若干拉线30，拉线30具有用于分别连接柔性康复手套40的手背和手心的一端，电机牵拉机构20的数量与拉线30一一对应，电机牵拉机构20的输出端与拉线30的另一端分别相连，用于牵引拉线30；阻力输出装置10的数量与拉线30一一对应，各拉线30对应穿接于各阻力输出装置10，通过阻力输出装置10对拉线30提供阻力。
通过电机牵拉机构20，对拉线30提供了牵引力，以使拉线30具备对柔性康复手套40的拉力，从而使患者具备了被动训练的方式，同时，结合拉线30固定在柔性康复手套40的手背和手心，从而使得拉线30可在在柔性康复手套40的手背和手心同时施加牵引力，当两面的牵引力平衡后，患者手指、手腕训练动作得以保持，再结合阻力输出装置10对拉线30的阻力添加，能使患者在主动训练时，得到训练阻力，以上，实现了被动助力模式、动作保持模式、主动阻抗模式，使得训练方法、模式更加丰富，训练康复效果更显著。本实施例将主被动训练功能结合为一体，支持三种训练模式，主动训练基于渐进抗阻训练，被动治疗运动则可严格参照关节运动治疗技术。动作保持模式利用了作用力与反作用力原理，通过外力使手指保持特定的动作，达到训练目的。
本实施例的拉线30可采用大马力线，具有强大的牵拉力，同时具备足够韧性。
进一步，电机牵拉机构20包括电机201、螺杆202、滑板203和支架204，滑板203滑动配合于支架204，螺杆202枢接于支架204，螺杆202穿接于滑板203并与滑板203螺接，电机201固定于支架204，电机201的输出轴与螺杆202对接，用于驱动螺杆202旋转，拉线30的另一端固定于滑板203。电机201驱动螺杆202在支架204上旋转，从而带动滑板203在支架204上滑移，以此将旋转动力转为直线动力，以通过滑板203牵拉带动拉线30对柔性康复手套40提供拉力。
进一步，阻力输出装置10包括底座1、旋转驱动机构2、连杆3、缓冲件4和压板5和压台6，旋转驱动机构2和压台6固定于底座1，连杆3一端与旋转驱动机构2的输出端连接，连杆3另一端与缓冲件4一侧铰接，压板5固定于缓冲件4另一侧，压板5与压台6间形成供拉线30穿过的压口7。
通过旋转驱动机构2的驱动作用，驱使连杆3摆动，以带动缓冲件4朝向压台6方向移动，进而带动压板5压向压台6，以压紧穿设在压口7的拉线30，使拉线30附带阻力，用于提供柔性康复手套40手指关节运动的阻力，而由于旋转驱动机构2启停旋转灵活可调，因此其阻力输出也灵活可调，从而满足患者康复训练中对于手部训练时不同的阻力需求，更利于推广使用，而且，缓冲件4具备压板5与连杆3间的缓冲能力，可避免拉线30被压死，使拉线30不至于被压死，避免了损坏旋转驱动机构2，也利于康复训练的持续可靠进行。
其中，底座1用于提供安装基础，以稳定固定在柔性康复手套40上或其附属机构上。当拉线30受到压板5挤压的阻力时，用户在使用康复手套时，手指、手腕的移动也将因拉线30受阻而受阻，以此满足用户康复训练的难度要求，特别适用于康复后期的用户。缓冲件4包括缓冲板41和弹簧42，缓冲板41与连杆3另一端铰接，弹簧42连接于压板5和缓冲板41之间，通过弹簧42来提供弹力，以缓冲连杆3或拉线30带来的冲击。本实施例的旋转驱动机构2为舵机。
为提供可靠性，所述阻力输出装置10还包括支撑架8，支撑架8内设有滑道81，所述缓冲件4和压板5滑道81配合于滑道81；所述压台6通过支撑架8固定于底座1，支撑架8上设有与滑道81连通的通孔82，连杆3穿入通孔82内。缓冲件4在滑道81内滑动，如此可避免缓冲件4偏移，以提供有效的缓冲作用，也保证了连杆3对压板5传力的稳定性。
为进一步简化部件，压台6与支撑架8一体成型，压口7贯穿压台6，滑道81延伸至压口7并与压口7连通，压台6与支撑架8制成一体，更利于提升稳定性，避免压板5歪斜。
阻力输出装置10利用了弹簧42，形成了阻尼力学模型，此模型下制动阻力范围可调控，可控性强。被动助力模式中的助力方式则由电机牵拉机构20，使用了电机201、丝杆螺母的方式，助力推动进程可精确调节，可按照患者病情进行设定推动进程及推动速度。
本实施例主动训练阻力可调控。主动阻抗模式通过机械结构将伺服电机或舵机的圆周转动转换成直线行程的往复运动，并利用弹簧的储能性质将推动压板滑动，对拉线造成一定阻力，从而达到可调控负载的目的。
本实施例被动助力强度可调控。被动训练模式中的助力方式除使用电机、丝杆螺母的方式外，也可采用可推动速度、行程的可调控的直线行程电机，利用该电机推动传动线带动手指弯曲，达到手指弯曲速度、弯曲角度可控的目的。
本实施例手部精细动作可调控。本实施例的柔性康复手套手指部分每根手指有两个指环，位于第一指间关节和第二指间关节，每个指环掌心侧和掌背侧各固定有两根拉线，利用作用力与反作用力的原理，拉线的牵引可实现手指球型抓握、勾状抓握、指尖捏、三指捏、侧捏、钥匙捏等动作，并能够保持动作位，达到手指特定动作训练的目的。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，包括阻力输出装置、电机牵拉机构和若干拉线，拉线具有用于分别连接柔性康复手套的手背和手心的一端，电机牵拉机构的数量与拉线一一对应，电机牵拉机构的输出端与拉线的另一端分别相连，用于牵引拉线；阻力输出装置的数量与拉线一一对应，各拉线对应穿接于各阻力输出装置，通过阻力输出装置对拉线提供阻力。
2.根据权利要求1所述的适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，电机牵拉机构包括电机、螺杆、滑板和支架，滑板滑动配合于支架，螺杆枢接于支架，螺杆穿接于滑板并与滑板螺接，电机固定于支架，电机的输出轴与螺杆对接，用于驱动螺杆旋转，拉线的另一端固定于滑板。
3.根据权利要求1或2所述的适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，阻力输出装置包括底座、旋转驱动机构、连杆、缓冲件和压板和压台，旋转驱动机构和压台固定于底座，连杆一端与旋转驱动机构的输出端连接，连杆另一端与缓冲件一侧铰接，压板固定于缓冲件另一侧，压板与压台间形成供拉线穿过的压口。
4.根据权利要求3所述的适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，所述阻力输出装置还包括支撑架，支撑架内设有滑道，所述缓冲件和压板滑道配合于滑道；所述压台通过支撑架固定于底座，支撑架上设有与滑道连通的通孔，连杆穿入通孔内。
5.根据权利要求4所述的适用于柔性康复手套的电机控制装置，其特征在于，压台与支撑架一体成型，压口贯穿压台，滑道延伸至压口并与压口连通。
6.根据权利要求5所述的适用于柔性康复手套的可控阻力输出装置，其特征在于，缓冲件包括缓冲板和弹簧，缓冲板与连杆另一端铰接，弹簧连接于压板和缓冲板之间。
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