CN108778221A - 手康复设备 - Google Patents

Abstract

一种手康复设备(100)，包括：至少一个第一支撑件(124)，被构造为支撑手的拇指，其中所述至少一个第一支撑件(124)被设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述拇指，所述弯曲/伸展运动由第一传动机构实现，所述至少一个第一支撑件(124)连接到所述第一传动机构；至少一个第二支撑件(120,121,120B)，其构造成支撑所述手的食指，其中所述至少一个第二支撑件(120,121,120B)设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述食指，所述弯曲/伸展运动由第二传动机构实现，所述至少一个第二支撑件(120,121,120B)连接到所述第二传动机构；至少一个第三支撑件(122,123,122B)，构造成支撑所述手的三个剩余手指即中指、无名指和小指，其中所述至少一个第三支撑件(122,123,122B)被设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述三个剩余手指，所述弯曲/伸展运动由第三传动机构实现，所述至少一个第三支撑件(122,123,122B)连接到所述第三传动机构；其中所述第一、第二和第三传动机构由至少一个马达致动；其中所述至少一个第一支撑件(124)、所述至少一个第二支撑件(120,121)和所述至少一个第三支撑件(122,123)的三个弯曲/伸展运动彼此独立。

Description

手康复设备

技术领域

本发明涉及用于康复受损肢体的设备的领域，尤其涉及用于康复受损的手和手指的设备。

背景技术

手指功能可能由于例如中风、脊髓损伤、创伤性脑损伤或帕金森病的神经损伤而丧失或损坏。例如，中风可能导致身体一侧瘫痪。手指功能受损的示例是手指伸展不良，手指协调性差，手指独立性丧失，抓握或操纵能力差以及无法控制恒定的握力。由于大脑具有一定的重新组织受损的神经连接的能力，因此部分(或甚至完全)康复受损的功能是可能的。

存在用于包括手指康复在内的手康复的有源(active)装置。这种康复通常旨在通过进行涉及受损肢体的重复运动来刺激康复。

一种众所周知的手康复系统基于外骨骼，外骨骼是从外部包围肢体或身体的一部分的机器人骨骼。例如，美国专利US-5516249-A描述了一种基于手套结构的外骨骼控制装置，手可以插入所述手套结构中。在美国专利US-8574178-B2中公开了类似的系统。这种类型的设备很复杂，因为它们具有许多移动部件，这导致昂贵的维护。此外，它们需要很长时间才能使患者的手和设备配合。

还存在不太复杂的手指康复系统，例如在国际专利申请WO-2010/140984-A1中公开的手指康复系统，其包括其上固定有受损臂的支撑件和五个子系统，每个子系统包括手指固定装置(带)和离合器系统。每个手指带通过沿一个方向牵引的缆索(通过滑轮引导)和另一个方向上的弓形弹簧致动。然而，该系统因其不紧凑而难以携带。此外，在每个手指固定装置上施加力，因此力集中在手指关节上，导致对关节的潜在损害并且不能优化手指功能康复。另外，手指弯曲仅由弓形弹簧部件而不是马达提供，这使得对手指施加的控制更难以控制。

最后，简单的低成本设备的可用性能够延长康复的持续时间，允许在患者家中进行机器人支持的锻炼，由治疗师进行远程监测和/或评估。国际专利申请号WO2015/024852A1公开了一种手部运动锻炼装置，其具有专用于拇指的运动单元和专用于手指的运动单元。两个运动单元均由单个电机驱动。此外，传统的手康复设备，包括WO2015/024852A1中公开的设备，被设计成用于右手或左手，这导致需要高投资。

因此，需要提供一种手指功能康复设备，其具有简单的便携式结构，同时允许右手和左手的五指的优化康复。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于手康复的便携式模块化装置。使用所提出的装置可优化不同手指的不同功能，因为它允许涉及大多数类型的抓握的拇指和食指的独立康复(功能性弯曲/伸展)。剩余的手指即中指、无名指和小指作为一组同时运动。所提出的设备是一种手持设备，通过约束指尖使其沿着其完成抓取任务的自然的、典型的轨迹来运动手指。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于手康复的设备，包括：至少一个第一支撑件，被构造为支撑手的拇指，其中，所述至少一个第一支撑件被设计为执行弯曲/伸展运动，以康复所述拇指，所述弯曲/伸展运动由第一传动机构实现，所述至少一个第一支撑件连接到所述第一传动机构；至少一个第二支撑件，其构造成支撑所述手的食指，其中所述至少一个第二支撑件设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述食指，所述弯曲/伸展运动由第二传动机构实现，所述至少一个第二支撑件连接到所述第二传动机构；至少一个第三支撑件，被配置为支撑所述手的三个剩余的手指即中指、无名指和小手指，其中所述至少一个第三支撑件被设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述三个剩余的手指，所述弯曲/伸展运动由第三传动机构实现，所述至少一个第三支撑件连接到所述第三传动机构；其中所述第一传动机构由与构造成对所述第二传动机构和第三传动机构进行致动的至少一个马达不同的一个马达所致动；其中所述至少一个第一支撑件，所述至少一个第二支撑件和所述至少一个第三支撑件的三个弯曲/伸展运动彼此独立。

在特定实施例中，所述第一、第二和第三传动机构中的至少一个包括小齿轮和冠状部，所述冠状部构造成由所述小齿轮实现移动，而所述小齿轮又构造成由所述马达实现旋转。更具体地，在旋转时，所述冠状部构造成牵引由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮，使得所述支撑件以弯曲/伸展方式运动。或者，在旋转时，所述冠状部构造成牵引由两个轮和将所述两个轮连接在一起的连接装置形成的组件，其中最靠近小齿轮的轮是固定的，另一个轮和连接装置随着冠状部的运动而运动。

在特定实施例中，所述至少一个第二支撑件包括用于食指的单个支撑件，并且所述至少一个第三支撑件包括用于三个剩余手指即中指、无名指和小指的单个支撑件。

在特定实施例中，所述至少一个第二支撑件包括用于食指远端指骨的一个远端支撑件和用于食指中间指骨的一个近端支撑件，并且所述至少一个第三支撑件包括用于三个剩余手指即中指、无名指和小指的远端指骨的一个远端支撑件和用于三个剩余手指即中指、无名指和小指的中间指骨的一个近端支撑件。优选地，所述至少一个第一支撑件、用于食指的远端指骨的所述一个远端支撑件和用于所述三个剩余手指即中指、无名指和小指的远端指骨的所述一个远端支撑件借助于附接到相应的传动机构中的枢轴的部件连接到相应的传动机构的可动轮。

在特定实施例中，所述至少一个第一支撑件，所述至少一个第二支撑件和所述至少一个第三支撑件借助于附接到相应传动机构中的枢轴的部件联接到相应的传动机构。

在特定实施例中，该设备是可逆的，因此同样的设备用于康复右手和左手。该设备通过下述方式可逆：当传动机构包括由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮时，相对于一枢转装置自由移动由支撑件和一部件形成的组合件；或者，当传动机构包括两个轮和将所述两个轮连接在一起的连接装置时，提升销和转动轮直到相应的销自然地锁定在通道的相反一端的位置并且相对于枢转装置自由地移动由支撑件和一部件形成的组合件。

在特定实施例中，所述第一、第二和第三传动机构中的每一个由一个相应的马达致动。

本发明的另一个目的是提供一种用于手康复的便携式模块化装置，其被构造成在两个阶段中康复至少食指、中指、无名指和小指：第一阶段用于每个手指的下部(近端)指骨和中间指骨；第二阶段用于每个手指的上部(远端)指骨。通过这种双重运动(两个阶段的运动)，每个手指的弯曲/伸展以自然的方式进行，而不会压迫关节。

根据本发明的另一方面，提供了一种手康复设备，包括：至少一个第一支撑件，构造为支撑手的拇指，其中，所述至少一个第一支撑件设计成执行弯曲/伸展运动，以康复所述拇指；所述弯曲/伸展运动由第一传动机构实现，所述至少一个第一支撑件连接到所述第一传动机构；至少一个近端支撑件，其构造成支撑所述手的至少中指、无名指和小指的中间指骨，其中所述至少一个近端支撑件设计成执行所述手指的所述中间指骨的弯曲/伸展运动，所述弯曲/伸展运动由至少一个第二传动机构实现，所述至少一个近端支撑件连接到所述第二传动机构；至少一个远端支撑件，其构造成支撑所述手的至少中指、无名指和小指的远端指骨，其中所述至少一个远端支撑件设计成相对于所述手指的中间指骨的弯曲/伸展运动执行所述手指的所述远端指骨的附加的弯曲/伸展运动，所述附加的弯曲/伸展运动由所述至少一个第二传动机构实现，所述至少一个远端支撑件连接到所述第二传动机构；其中所述第一传动机构由与构造成对所述至少一个第二传动机构进行致动的所述至少一个马达不同的一个马达致动，其中，所述至少一个第一支撑件的弯曲/伸展运动独立于所述至少一个近端支撑件和至少一个远端支撑件的弯曲/伸展运动。

在特定实施例中，所述第一和第二传动机构中的至少一个包括小齿轮和冠状部，所述冠状部构造成由所述小齿轮实现运动，而所述小齿轮又构造成由所述马达实现旋转。更具体地，在旋转时，所述冠状部构造成牵引由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮，使得所述支撑件以弯曲/伸展方式移动。或者，在旋转时，所述冠状部构造成牵引由两个轮和将所述两个轮连接在一起的连接装置形成的组件，其中最靠近小齿轮的轮是固定的，另一个轮和连接装置随着冠状部的运动而运动。

在特定实施例中，所述至少一个近端支撑件包括用于所述食指、中指、无名指和小指的中间指骨的单个支撑件，并且所述至少一个远端支撑件包括用于所述食指、中指、无名指和小指的远端指骨的单个支撑件。

在特定实施例中，所述至少一个第一支撑件和所述至少一个近端支撑件通过附接到相应传动机构中的枢轴的部件联接到相应的传动机构，并且所述至少一个远端支撑件借助于附接到相应传动机构中的枢轴的部件联接到相应的传动机构。

在特定实施例中，所述至少一个近端支撑件包括用于所述食指的中间指骨的第一支撑件和用于所述食指、中指、无名指和小指的中间指骨的第二支撑件，并且，所述至少一个远端支撑件包括用于所述食指的远端指骨的第三支撑件和用于所述中指、无名指和小指的远端指骨的第四支撑件。优选地，该设备还包括一个传动机构，用于对用于所述食指的中间指骨的所述第一近端支撑件和用于所述食指的远端指骨进行致动的所述第三远端支撑件；以及另一传动机构，用于对用于所述中指、无名指和小指的中间指骨的所述第二近端支撑件和用于所述中指、无名指和小指的远端指骨进行致动的所述第四远端支撑件。

在特定实施例中，该设备是可逆的，因此同样的设备用于康复右手和左手。该设备通过以下方式可逆：当传动机构包括由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮时，相对于一枢转装置自由地移动由支撑件和一部件形成的组合件；或者，当传动机构包括两个轮和将所述两个轮连接在一起的连接装置时，提升销和转动轮直到相应的销自然地锁定在通道的相反一端的位置，并且相对于一枢转装置自由地移动由支撑件和一部件形成的组合件。

在特定实施例中，所述至少两个传动机构中的每一个由一个相应的马达致动。

从下面的详细描述中，本发明的其它优点和特征将变得显而易见，并且将在所附权利要求中特别指出。

附图说明

为了完成描述并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图构成说明书的组成部分并且示出了本发明的实施例，其不应被解释为限制本发明的范围，而是仅作为如何实施本发明的示例。附图包括以下图：

图1示出了根据本发明的可能实施例的构造用于康复右手的手康复设备的视图。

图2A示出了图1的手康复设备的不同视图。

图2B示出了手康复设备的与图2A中所示的视图相同的视图，其中示出了处于其功能位置的右手。

图3A和3B示出了图1的手康复设备的不同视图。

图3C详细示出了用于四个手指的手指支撑件(图1的手康复设备)。

图4A至4D示出了根据本发明的更一般实施例的手康复设备的不同视图。在该实施例中，具有用于食指的单个手指托架和用于由中指、无名指和小指形成的手指组的单个手指托架。图4E至4H示出了该更一般实施例的替代实施方式。

图5A至5C示出了根据本发明的另外的替代实施例的手康复设备的不同视图。

图6示出了根据本发明的可能实施例的传动机构。

图7示出了根据本发明的替代实施例的传动机构。

图8显示了图7中传动机构的分解图。

图9A-9F示出了图7中所示的手指支撑件的弯曲/伸展机构的若干位置。在图9A-9C中，用于手指支撑件的弯曲/伸展机构被构造用于康复右手。在图9D-9F中，它被构造成用于康复左手。

图10A-10F示出了用于图7、图8和图9A-图9F中所示的手指的弯曲/伸展的机构的若干位置(图10A-10C中为右手；图10D-10F中为左手)。

图11A-11D示出了图1-3中的康复设备，其被构造为用于康复被包括在图中的左手。为了清楚，拇指已从视图中删除。

图12A-12D示出了图1-3中的康复设备，其被配置为用于康复被包括在图中的右手。为了清楚，拇指已从视图中删除。

图13A-13D示出了设备的传动机构的可逆性能力。图13A和13C示出了左手配置，而图13B和13D示出了相应的右手配置。

具体实施方式

在本文中，术语“包括”及其派生词(例如“包含”等)不应以排除的含义理解，也就是说，这些术语不应被解释为将所描述和所定义的内容可能包括其他元件、步骤等的可能性排除。

在本发明的上下文中，术语“大约”及其家族的术语(例如“近似”等)应理解为表示非常接近与上述术语相伴随的值。也就是说，应该接受偏离精确值的合理限度内的偏差，因为本领域技术人员将理解，由于测量不准确等，这种与所示值的偏差是不可避免的。这同样适用于术语“约”、“周围”和“基本上”。

以下描述不应当被认为是限制性的意义，而是仅出于描述本发明的广义原理的目的而给出的。本发明的下面的实施例将参考示出根据本发明的设备和结果的上述附图通过示例的方式进行描述。

第一实施方式

图1、图2A、图2B、图3A、图3B和图3C示出了根据本发明的可能实施例的手康复设备100的不同视图。设备100是通用的，这意味着它可以被配置用于康复右手或左手。这些图中所示的配置是右手配置，但它可以简单地切换到左手配置，这将在本文后面解释。设备100可以附接到另一装置或设备，例如附接到工具机器人、操纵器或臂支撑件(例如固定在桌子上的支撑件)，或直接附接到用户的手臂。它也可以作为手持设备。

便携式设备100被配置为由待训练的手抓握，使得手掌、手指和拇指(手的内部)围绕抓握的设备100。在该特定实施方式中，结构110将被右手抓握，如图2B所示。当受损的手抓握手持设备100时，手指和拇指的内部设置在若干支撑件或“手指托架”120、121、122、123、124上，所述支撑件设置成接收手指和拇指，所述手指和拇指支撑或支靠在支撑件上。可选择地，可以包括带子，以确保手指附靠到设备。带子可能对于手指弯曲(手闭合运动)特别有用。在所示实施例中，设置两个手指托架120、121用于接收食指(其内部部分)的相应的远端指骨和中间指骨的至少一部分(或整个中间指骨)，以及设置两个手指托架122、123用于接收由中指、无名指和小指(其内部)形成的另一组手指的相应远端指骨和至少一部分中间指骨(或整个中间指骨)。换句话说，两个上部手指支架120、122分别在食指以及中指、无名指和小指的远端指骨和中间指骨之间终止，而两个下部手指支架121、123分别在食指和中指、无名指及小指的近端指骨和中间指骨之间终止。例如如图3A中所示，用于食指的支撑件或托架120、121附接到结构(支架)139，该结构对用于那些托架120、121的传动机构114进行保持。图3C示出了分别用于支撑件120、121的附接装置144、141。类似地，用于中指、无名指和小指的支撑件或托架122、123附接到结构(支架)149，该结构对用于那些托架122、123的传动机构112进行保持。图1的视图和图3A的旋转视图示出了拇指的额外支撑件或托架124。选择该拇指托架124相对于其他手指托架的布置以适应手的自然形状。用于拇指的支撑件或支架124附接到结构(支架)159，该结构对用于托架124的传动机构113进行保持。在这些图中，可以观察到其他元件，例如：用于对用于中指、无名指和小指的支撑件或托架122、123进行致动的马达110(当该设备用于左手康复时，该马达110的外壳用作左手掌托或用于左手握住该设备)；用于对用于食指的支撑件或托架120、121进行致动的马达111(当该设备用于右手康复时，该马达110的外壳用作右手掌托或用于右手握住该设备)；用于致动用于拇指的支撑件或托架124的马达109；与马达110关联的传动机构112(保持在支架149中)；与马达109相关联的传动机构113(保持在支架159中)；与马达111相关联的传动机构114(保持在支架139中)；用作拇指调节机构的锁定臂115。

图4A-4D示出了更一般的实施例，其中具有用于食指的单个手指托架120A和用于由中指、无名指和小指形成的手指组的单个手指托架122A。在这种情况下，手指托架120A在食指的近端指骨和中间指骨之间终止，而手指托架122A在中指、无名指和小指的近端指骨和中间指骨之间终止。在这些视图中，为了清楚起见，已移除拇指和相应的康复机构。

图4E-4H示出了所述更一般的实施例的替代实施方式，其中具有用于食指的单个手指托架120B和用于由中指、无名指和小指形成的手指组的单个手指托架122B。在这种情况下，手指托架120B在食指的中间和远端指骨之间终止，而手指托架122B在中指、无名指和小指的中间和远端指骨之间终止。在这些视图中，为了清楚起见，同样移除了拇指和相应的康复机构。

如稍后将说明的，在使用该设备时，支撑件或手指托架120、121、120A、120B、122、123、122、122A、122B、124被马达111、110、109驱动和移动，从而引起支撑在相应的手指托架上的手指(和拇指)的弯曲/伸展。可以观察到，设备100允许相对于剩余的三个手指，拇指的独立康复(通过托架124(参见例如图3A))和食指的独立康复(通过手指托架120A(图4A-4D)或通过手指托架120B(图4E-4H)或通过手指托架120、121(图1-3C))，剩余的三个手指(在手指托架122A上或在手指托架122B上或在手指托架122、123上)作为一组被康复。因此，该设备允许拇指和食指的独立康复(功能性弯曲/伸展)，这些手指是大多数类型的抓握运动中涉及的手指。剩余的手指(中指、无名指和小手指)在一个组中同时移动。设备100允许手指支撑件(手指托架)的被动旋转，以便与不同尺寸的手自对准。

接下来，说明能够使拇指和手指弯曲/伸展的传动机构113、112、114。每个传动机构112、113、114由马达110、109、111致动。所示实施例示出了用于拇指的独立传动机构113、用于食指的独立传动机构114和用于三个手指的独立传动机构112。在替代实施例中，这里是用于拇指的独立传动机构113和用于四个手指的一个单独的附加独立传动机构。这通过例如用杆将图4A中的托架120A与托架122A、图4E中的托架120B与托架122B、或图3A或图3C中的托架120与托架122以及托架121与托架123连接或锁定而实现。在任何这些情况下，可以去除两个马达中的一个(马达111或马达110)。在其中具有食指的独立康复的特定实施例中，存在两个独立的传动机构(而不是一个)：一个用于食指的独立传动机构114和一个用于三个剩余手指的独立传动机构112。几种传动机构的功能是相同的，并在下面描述。接下来，参考相应的图6和图7描述传动机构112、113、114的两个可能的实施例。两个实施例都包括双齿轮机构130、131，并且在感兴趣的运动范围(ROM)内是等效的。图9A-9F示出了手指的弯曲/伸展的机构的几个位置(在这种情况下以如图7所示的方式实施)。

图6和图7示出了双齿轮机构130、131的两个可能的实施例。图6中的双齿轮机构130基于双齿轮。图7中的双齿轮机构131基于具有机械联接的双轮。在该机构的两种实施方式130、131中，相应的马达111、110、109(图6和7中未示出)在小齿轮132上致动，小齿轮132由马达旋转。小齿轮132又使冠状部133移动(冠状部133在图9A-9F中示出)。冠状部133固定到支架139、149、159，支架139、149、159容纳在传动机构114、112、113(在该实施例中，双齿轮机构130、131)内。在其运动(旋转)中，冠状部133拖动支架139、149、159。接下来我们说明用于康复食指的结构的特定情况。然而，以下说明类似地涉及用于康复三个手指的结构(参见例如图4A至4H)和用于康复拇指的结构。用于手指的中间指骨的支撑件(中间支撑件或近端支撑件)固定到支架139，使得马达111的运动产生支架139的角位移(通过冠状部133的旋转)以及用于中间指骨的支撑件121、123的相应角位移。传动机构130、131(双齿轮)包括输入轮135A、136A和输出轮135B、136B。输入轮135A、136A和输出轮135B、136B彼此连接，使得当支架139移动(角位移)时输入轮135A、136A不移动，但产生输出轮135B、136B的旋转。下面解释应用于特定实施例的附加特征，其中每个手指(一方面是食指和另一方面是中指、无名指和小指)在两个阶段中(图1-图3C)中被康复。以下说明完全适用于拇指，因为远端指骨支撑件在所有三个模块(食指、其它手指、拇指)中是相同的。用于手指的远端指骨的支撑件120、122(远端支撑件)固定到输出轮125B、136B，使得马达110、111、109的运动产生支架139的角位移和用于远端指骨的支架120、122的相应的角位移。另外，支架139的运动产生输出轮135B、136B的旋转，并且该旋转产生了用于远端指骨的支撑件120、122相对于支架139的位置的角位移。如所解释的，远端指骨支撑件121、123的角位移大于中间指骨支撑件120、122的角位移。

马达110、111、109可以由用户(或治疗师)选择性地启动以操作设备。在优选实施例中，马达是电池供电的。或者，它可以由传统的可用电力或加压流体提供动力，例如在装有气动马达的设备的情况下加压流体为压缩空气。出于简化的原因，在图6和图7中未示出小齿轮132和冠状部133，因为它们容纳在壳体、机架或底座134中。图3B清楚地示出了马达109及其小齿轮162、马达110及其小齿轮172以及马达111及其小齿轮132。

在图6中，传动机构(双齿轮机构)130由两个有齿齿轮形成：通过各自的齿啮合的输入有齿齿轮135A和输出有齿齿轮135B(也称为齿轮系)。输入有齿齿轮135A安装在支架139的旋转轴160上，使得当支架通过冠状部133的旋转而旋转时，输入齿轮135A不运动。输出齿轮135B经由支架139的轴180安装在支架139中，因此输出齿轮135B在支架139运动时运动，但可在支架139中自由旋转。当支架139的运动拖动输出齿轮135A时，随着输入齿轮135A啮合到输出齿轮135B(通过有齿的边缘)，输出轮135B被迫在输入齿轮135A上旋转。中间指骨支撑件121、123固定到支架139，而远端指骨支撑件120、122固定到输出齿轮135B。这样，中间指骨支撑件121、123的角位移是支架139的位移，而远端指骨支撑件120、122的角位移是支架的位移加上输出齿轮135B的旋转。远端指骨支撑件121、123和中间指骨支撑件120、122的角位移产生手指(食指、拇指或其余手指)的弯曲/伸展。

在图7中，传动机构(双齿轮机构)131由两个盘或轮—不相互直接接触的输入轮136A和输出轮136B以及将两个盘或轮连接在一起的联接装置或机械联接器(例如联接杆)137构成。联接装置137固定到输入136A和输出轮136B，使得输入轮136A和输出轮136B的连接点之间的距离是固定的。

输入轮136A安装在支架139的旋转轴160上，使得当支架通过冠状部133的旋转而旋转时，输入轮136A不移动。输出轮136B经由支架的轴180安装在支架中。因此输出轮136B在支架139运动时运动，但是可以在支架139中自由旋转。当支架139的运动拖动输出轮136B时，随着输入轮136A(通过联接杆137)啮合到输出轮136B，输出轮136B被联接杆137强制旋转，以保持输入轮和输出轮136A、136B的连接点之间的距离。近端指骨支撑件121、123固定到支架139上，而远端指骨支撑件120、122固定到输出轮136B上。这样，近端指骨支撑件121、123的角位移是支架139的位移，而远端指骨支撑件120、122的角位移是支架的位移加上输出轮136B的旋转。远端指骨支撑件120、122和近端指骨支撑件121、123的角位移可以产生手指(食指、拇指或其余手指)的弯曲/伸展。

图8示出了图7中的传动机构(双齿轮机构)131的分解图。第一壳体、机架或底座134容纳小齿轮132并且部分地容纳冠状部133。注意，我们通常指代小齿轮132，但我们可以相应地指代小齿轮162、172(参见例如图3B)。这与图6中所示的传动机构130中的情况相同。第二壳体或支架139容纳固定轮136B、移动轮136A和机械联接器137(在图6中的传动机构130中，支架139容纳双有齿齿轮)。与图6中的传动机构(双齿轮机构)130一样，冠状部133固定到支架139的下部。在所示实施例中，输入轮136A和输出轮136B是相同的，并且由彼此平行设置并通过任何类型的机械联接件137(联接杆)彼此固定的两个扁平盘形成，该机械联接件137在输入轮和输出轮136A和136B的连接点之间建立固定距离。输入轮136A和支架139包括细长的通道141A，其限定了用于支架139的角位移的两个端部位置P1、P2，以控制手指的可能的最大伸展运动。销138B用于约束用于连杆(机械附件)137的近端枢轴点。对于右手配置，枢轴点在左侧(图8顶部)。对于左手配置，枢轴点位于右侧。销138B具有与销138A相同的功能，也就是说，对用于连杆(机械附件)137的远端枢轴点的位置进行限定。对于右手配置，远端枢轴点在右侧。对于左手配置，该点位于左侧。销138C安装在支架139上。销138C的轴238C容纳在细长通道141B中，使得在支架139的角位移运动期间，通道141B围绕销138C移动，但是在对支架139施加的行程的末端处与销的轴238C碰撞(取决于为手指建立的最大伸展运动)。在输入轮136A中限定的这两个位置P1、P2也允许实现设备的可逆特征。它们还有助于安全性，因为例如它们可防止在马达发生故障时对用户造成损害。当该设备配置为康复左手时，销138C处于位置P1。相反，当需要重新配置设备以便康复右手时，销138C被放置在位置P2。中间指骨的支撑件或托架(在食指的情况下为121，在中指、无名指或小指的情况下为123)通过连接装置141连接到支架139。

图8示出了特定实施例，其中手指的康复分两阶段完成。为了实现这种两阶段康复，远端指骨的支撑件或托架(在食指的情况下为120，在中指、无名指或小指的情况下为122)通过部件144联接到输出轮136B，支撑件120、122固定在部件144上。该部件144通过枢转装置142连接到输出轮136B，枢转装置142的一端连接到部件144(例如通过螺钉145)，另一端142B连接到输出轮136B和第二机架139(例如，通过如图6中所示的螺钉146)。该连接允许远端支撑件120(或122)相对于由支架139所实现的最大旋转的额外行程。因此，远端指骨行进的角度大于近端指骨行进的角度。在特定实施例中，该设备被设计用于使远端指骨行进一角度，该角度约为近端指骨行进角度的两倍。图8还示出了近端指骨的支撑件(在食指的情况下为121，在中指、无名指或小指的情况下为123)和支撑件固定在其上的部件141。该部件141连接到支撑件。这些部件141、144及其相应的支撑件也在图3C中示出。

图9A-9F示出了手指的弯曲/伸展机构的若干位置(在这种情况下，机构131如图7所示实施)。如果实施用于两个指骨的两个阶段，则这些位置可以指食指，或指其他三个手指，甚至指拇指。图9A-9C涉及右手的序列。图9A指的是具有基本上最大伸展的位置，而图9C指的是具有基本上最大弯曲的位置。图9D-9F涉及左手的序列。图9D指的是具有基本上最大伸展的位置，而图9F指的是具有基本上最大弯曲的位置。可以看出，轮136A和销138B相对于机架、壳体或底座134保持固定。支架139由冠状部133实现旋转，冠状部进而由小齿轮162(或132、172)驱动，小齿轮由马达(未示出)移动。冠状部133拖动托架139，并且进而由机械联接器137使输出轮136B运动。

图10A-10F示出了食指的弯曲/伸展机构的几个位置(图10A-10C中为右手和图10D-10F中为左手)。

图11A-11D示出了例如图1中示出的手康复设备的不同视图，但是在这种情况下被配置为康复左手，其示出为其用于康复的功能位置。在这些图中，为了显示双齿轮机构131的功能，已经擦除了用于食指的传动机构114的壳体。用于中指、无名指和小指的组的传动机构112以类似的方式工作。在图11B中示出了壳体151，其中也示出了马达110，其驱动用于中指、无名指和小指的组的传动机构112。值得注意的是，马达的位置可能在设备的不同设计中有所不同。附图标记152是容纳马达111的壳体。为了显示传动机构114，已经擦除了对用于食指的传动机构114进行容纳的壳体。还示出了用于三个手指的传动机构112(在这种情况下由其壳体隐藏)。为清晰起见，拇指已从这些视图中删除。图12A-12D示出了相同的手康复设备的不同视图，在这种情况下被配置为康复右手。同样，为了清楚起见，拇指已从这些视图中删除。

如上所述，该设备是可逆的。这意味着可以使用相同的设备来康复右手和左手。为了从“右手配置”切换到“左手配置”，图6中所示的传动机构不需要任何重新配置，反之亦然。也就是说，可逆性是自动的。图13A-13D示出了图7的传动机构的可逆性能力。由于在一个设备中有3个传动机构(食指，三个手指和拇指)，所以重新配置必须进行三次，因为每个手指需要重新定向轮136A和136B并用销138B和138C锁定。也就是说，为了执行重新配置，必须提起销138B、138C，然后必须转动轮，以便销自然地锁定到位于端部有圆孔的圆形凹槽(通道)的另一端的位置中。或者，销138B、138C可以是一个单个的机构，以简化过程。另外，还需要重新配置拇指锁定机构。回到图8，在重新配置期间，由支撑件120(或122)和部件144形成的组合件相对于螺钉145自由移动。类似地，由支撑件121(或123)和部件141形成的组合件相对于相应的螺钉自由移动(如图6中的传动机构和图7中的传动机构)。

图13A和13C示出了左手配置，而图13B和13D示出了相应的右手重新配置。在从左到右的重新配置过程中(从右到左类似)，外壳或底座不会改变位置。在左侧配置中位于输出轮136B中的位置P2(见图8)的销138B移动到位置P1(见图8)。当轮136A、136B改变位置时，机械联接器(传动杆)137自然地重新定向。销138B也将位置从位置P2′(左手配置)改变到位置P1′(右手配置)。枢转轴160在左手和右手配置中均独立于马达的位置被保持。机架、壳体或支架139围绕该枢转轴160枢转或旋转。销138A在重新配置中没有任何影响。如已经提到的，图6中所示的传动机构不需要任何改变以便重新配置，除了由支撑件120(或122)和部件144形成的组合件的自由移动以及由支撑件121(或123)和部件141形成的组合件的自由移动。在这两种机构中，可以增加安全销，以防止在马达发生故障时手的过度移动。

设备100允许为左手和右手操作中的每一个支持两种对称的抓握模式：圆柱形模式(用于抓握例如玻璃杯)和用于三指抓握的“打开夹捏/夹紧”(主要是MCP动作)。

第二种实施方式

图1、2A、2B、3A、3B和3C示出了根据本发明的可能实施例的手康复设备100的不同视图。设备100是通用的，这意味着它可以被配置用于康复右手或左手。这些图中所示的配置是右手配置，但它可以简单地切换到左手配置，这将在本文后面解释。设备100可以附接到另一装置或设备，例如附接到工具机器人、操纵器或臂支撑件(例如固定在桌子上的支撑件)，或直接附接到用户的手臂。它也可以作为手持设备。

便携式设备100被配置为由待训练的手抓握，使得手掌、手指和拇指(手的内部)围绕抓握的设备100。在该特定实施方式中，结构110将用右手抓住，如图2B所示。当通过受损的手抓握手持设备100时，手指和拇指的内部设置在若干支撑件或“手指托架”120、121、122、123、124上，所述支撑件设置成接收手指和拇指，所述手指和拇指支撑或放置在支撑件上。任选地，可以包括带子，以确保手指附靠到设备。带子对于手指弯曲(手闭合运动)特别有用。在所示实施例中，设置两个手指托架120、121用于接收食指(其内部部分)的相应的远端指骨以及中间指骨的至少一部分(或整个中间指骨)，并且设置两个手指托架122、123接收由中指、无名指和小指(其内部)形成的另一组手指的相应远端指骨和至少一部分中间指骨(或整个中间指骨)。换句话说，两个上部手指支架120、122分别在食指以及中指、无名指和小指的远端指骨和中间指骨之间终止，而两个下部手指支架121、123分别在食指和中指、无名指和小指的近端指骨和中间指骨之间终止。例如如图3A中所示，用于食指的支撑件或托架120、121附接到结构(支架)139，该结构保持用于那些托架120、121的传动机构114。图3C示出了分别用于支撑件120、121的附接装置144、141。类似地，用于中指、无名指和小指的支撑件或托架122、123附接到结构(支架)149，该结构保持用于那些托架122、123的传动机构112。图1的视图和图3A的旋转视图显示用于拇指的额外支撑件或托架124。已经选择该拇指托架124相对于其他手指托架的布置以适应手的自然形状。用于拇指的支撑件或托架124附接到结构(支架)159，该结构对用于托架124的传动机构113进行保持。在这些图中，可以观察到其他元件，例如：用于对用于中指、无名指和小指的支撑件或托架122、123进行致动的马达110(当该设备用于左手康复时，该马达110的外壳用作左手掌托或用于用左手握住该设备)；用于对用于食指的支撑件或托架120、121进行致动的马达111(当设备是用于康复右手时，该马达111的壳体用作右手的掌托或用于用右手抓握该设备)；马达109，用于致动拇指的支撑件或托架124；传动机构112(保持在支架149中)，与马达110相关联；传动机构113(保持在支架159中)，与马达109相关联；传动机构114(保持在支架139中)，与马达111相关联；以及用作拇指调节机构的锁定臂115。

图5A至5C示出了更一般实施例的三个视图，其中对于食指、中指、无名指和小指的近端指骨和中间指骨，存在单个近端手指托架或支撑件123C；以及用于食指、中指、无名指和小指的远端指骨的单个远端手指支撑件或托架122C。因此，该设备允许在两个阶段中至少对食指、中指、无名指和小指进行康复：第一阶段包括每个手指的近端指骨和中间指骨；第二阶段包括每个手指的远端指骨。在这种情况下，远端手指托架122C在食指、中指、无名指和小指的远端指骨和中间指骨之间终止，而近端手指托架123C在食指、中指、无名指和小指的近端指骨和中间指骨之间终止。通过这种双重运动(两个阶段的运动)，每个手指的弯曲/伸展以自然的方式进行，而不会压迫关节。在这些视图中，为了清楚起见，已移除拇指和相应的康复机构。在最优选的实施例中，如图1-图3C所示，除了这种两阶段康复之外，食指相对于由中指、无名指和小指形成的组是独立的康复。

如稍后将说明的，在使用该设备时，支撑件或手指托架120、121、122、123、122C、123C、124被移动，由马达110、111、109、110B所致动(未示出马达110B，其是用于图5A-图5C中的4个手指的马达)，引起支撑在相应手指支撑件上的手指(和拇指)的弯曲/伸展。可以看出，设备100允许独立的康复拇指(通过托架124(参见例如图3A))和四个手指的两个阶段的康复(通过手指托架122C、123C(图5A-5C)或手指托架120、121、122、123(图1-图3C)。在该特定实施例中，实现了食指相对于其余三个手指的独立康复，所述其余三个手指在单个组中被康复。因此，在该特定实施例中，除了在两个阶段中康复手指之外(第一阶段用于近端指骨和中间指骨，第二阶段用于远端指骨)，该设备允许拇指和食指的独立康复(功能性弯曲/伸展)，这些手指是大多数类型的抓握动作所涉及的手指。剩余的手指(中指、无名指和小指)同时在一组中移动。设备100允许手指支撑件(手指托架)的被动旋转，以便与不同尺寸的手自对准。

接下来说明能够使拇指和手指弯曲/伸展的传动机构112、113、114、112B(图1-图3C中的112、113、114和图5A-图5C中的112B)。每个传动机构112、113、114、112B由马达110、109、111、110B所致动。具有用于拇指的独立传动机构113和用于四个手指的至少一个附加的独立传动机构112B。在其中存在食指的独立康复的特定实施例中，存在两个另外的独立传动机构112、114(而不是一个112B)：一个独立传动机构114用于食指，一个独立传动机构112用于其余三个手指。在一个替代实施例中，即使存在食指的独立托架，也具有用于拇指的独立传动机构113和用于四个手指的单个的附加独立传动机构。这通过例如用杆将图4A中的托架120A与托架122A、或者图4E中的托架120B与托架122B、或者图3A中的托架120与托架122以及托架121与托架123连接或锁定来实现。在任何这些情况下，可以去除两个马达中的一个(马达111或马达110)。几种传动机构的功能是相同的，并在下面描述。接下来，参考相应的图6和图7描述用于传动机构的两个可能的实施例。两个实施例都包括双齿轮机构130、131并且在感兴趣的运动范围(ROM)内是等效的。

图9A-9F示出了手指的弯曲/伸展机构的几个位置(在这种情况下以如图7所示方式实施)。

图6和7示出了双齿轮机构130、131的两个可能的实施例。图6中的双齿轮机构130基于双带齿齿轮。图7中的双齿轮机构131基于具有机械联接的双轮。在该机构的两种实施方式130、131中，相应的马达111、110、109(图6和图7中未示出)在小齿轮132上致动，小齿轮132由马达旋转。小齿轮132又使冠状部133移动(冠状部133在图9A-图9F中示出)。冠状部133固定到支架139、149、159，支架139、149、159容纳在传动机构114、112、113(在该实施例中，为双齿轮机构130、131)内。在其运动(旋转)中，冠状部133拖动支架139、149、159。接下来的说明适用于用于食指、或用于三个手指(中指、无名指和小指)、或用于四个手指(食指、中指、无名指和小指)、或用于拇指的康复结构。用于手指的中间指骨的支撑件(中间支撑件或近端支撑件)121、123、123C固定到支架139，以使得马达111、110、110B的运动产生支架139的角位移(通过冠状部133的旋转)以及用于中间指骨的支撑件121、123、123C的相应角位移。传动机构130、131(双齿轮)包括输入轮135A、136A和输出轮135B、136B。输入轮135A、136A和输出轮135B、136B彼此连接，使得当支架139移动(角位移)时输入轮135A、136A不移动，但产生输出轮135B、136B的旋转。下面解释应用于特定实施例的附加特征，其中每个手指(一方面是食指和另一方面是中指、无名指和小指)在两个阶段中(图1-图3C)中被康复。以下说明完全适用于拇指，因为远端指骨支撑件在所有三个模块(食指、其它手指、拇指)中是相同的。用于手指的远端指骨的支撑件120、122、122C(远端支撑件)固定到输出轮135B、136B，使得马达110、111、109、110B的运动产生支架139的角位移和用于远端指骨的支架120、122的相应的角位移。另外，支架139的运动产生输出轮135B、136B的旋转，并且该旋转产生了用于远端指骨的支撑件120、122相对于支架139的位置的角位移。如所解释的，远端指骨支撑件121、122、122C的角位移大于中间指骨支撑件120、123、123C的角位移。

马达110、111、109、110B可以由用户(或治疗师)选择性地启动以操作设备。在优选实施例中，马达是由电池供电的。或者，它可以由传统可用的电力提供动力。出于简化的原因，在图6和图7中未示出小齿轮132和冠状部133，因为它们容纳在壳体、机架或底座134中。图3B清楚地示出了马达109及其小齿轮162、马达110及其小齿轮172、以及马达111及其小齿轮132。

在图6中，传动机构(双齿轮机构)130由两个有齿齿轮形成：通过各自的齿啮合的输入有齿齿轮135A和输出有齿齿轮135B(也称为齿轮系)。输入有齿齿轮135A安装在支架139的旋转轴160上，使得当支架通过冠状部133的旋转而旋转时，输入齿轮135A不运动。输出齿轮135B经由支架139的轴180安装在支架139中，因此输出齿轮135B在支架139运动时运动，但是可以在支架139中自由旋转。当支架139的运动拖动输出齿轮135A时，随着输入齿轮135A啮合到输出齿轮136B(通过有齿的边缘)，输出轮136B被迫在输入齿轮136A上旋转。近端指骨支撑件121、123、123C固定到支架139，而远端指骨支撑件120、122、122C固定到输出齿轮135B。这样，下部指骨支撑件121、123、123C的角位移是支架139的位移，而远端指骨支撑件120、122、122C的角位移是支架的位移加上输出齿轮135B的旋转。远端指骨支撑件120、122、122C和近端指骨支撑件121、123、123C的角位移可产生手指(食指、拇指或其余手指)的弯曲/伸展。

在图7中，传动机构(双齿轮机构)131由两个盘或轮(不相互直接接触的输入轮136A和输出轮136B)以及将两个盘或轮连接在一起的联接装置或机械联接器(例如联接杆)137构成。联接装置137固定到输入和输出轮136A、136B，使得输入轮和输出轮136A和136B的连接点之间的距离是固定的。

输入轮136A安装在支架139的旋转轴160上，使得当支架通过冠状部133的旋转而旋转时，输入轮136A不移动。输出轮136B经由支架的轴180安装在支架中。因此输出轮136B在支架139运动时运动，但是可以在支架139中自由旋转。当支架139的运动拖动输出轮136B时，随着输入轮136A(通过联接杆137)接合到输出轮136B，输出轮136B被联接杆137强制旋转，以保持输入轮和输出轮136A、136B的连接点之间的距离。近端指骨支撑件121、123、123C固定到支架139上，而远端指骨支撑件120、122、122C固定到输出轮136B上。这样，近端指骨支撑件121、123、123C的角位移是支架139的位移，而远端指骨支撑件120、122、122C的角位移是支架的位移加上输出轮136B的旋转。远端指骨支撑件120、122、122C和近端指骨支撑件121、123、123C的角位移可以产生手指(食指、拇指或其余手指)的弯曲/伸展。

图8示出了图7中的传动机构(双齿轮机构)131的分解图。第一壳体、机架或底座134容纳小齿轮132并且部分地容纳冠状部133。注意，我们通常指代小齿轮132，但我们可以相应地指代小齿轮162、172(参见例如图3B)。这与图6中所示的传动机构130中的情况相同。第二壳体或支架139容纳固定轮136B、移动轮136A和机械联接器137(在图6中的传动机构130中，支架139容纳双有齿齿轮)。与图6中的传动机构(双齿轮机构)130一样，冠状部133固定到支架139的下部。在所示的实施例中，输入轮136A和输出轮136B是等同的，并且由彼此平行设置并通过任何类型的机械联接件137(联接杆)彼此固定的两个扁平盘形成，该机械联接件137在输入轮136A和输出轮136B的连接点之间建立固定距离。输入轮136A和支架139包括细长的通道141A，其限定了用于支架139的角位移的两个端部位置P1、P2，以控制手指的可能的最大伸展运动。销138B用于对用于连杆(机械附件)137的近端枢轴点进行约束。对于右手配置，枢轴点在左侧(图8顶部)。对于左手配置，枢轴点位于右侧。销138B具有与销138A相同的功能，也就是说，限定用于连杆(机械附件)137的远端枢轴点的位置。对于右手配置，远端枢轴点在右侧。对于左手配置，该点位于左侧。销138C安装在支架139上。销138C的轴238C容纳在细长通道141B中，以使得在支架139的角位移运动期间，通道141B围绕销138C移动，但是在对支架139施加的行程的末端处与销的轴238C碰撞(取决于为手指建立的最大伸展运动)。在输入轮136A中限定的这两个位置P1、P2也允许实现设备的可逆特征。它们还有助于安全性，因为例如它们可防止在马达发生故障时对用户造成损害。当该设备配置为康复左手时，销138C处于位置P1。相反，当需要重新配置设备以便康复右手时，销138C被放置在位置P2。中间指骨的支撑件或托架(在是食指的情况下为121，在是中指、无名指或小指的情况下为123、在是用于四个手指一起的单个近端支撑件的情况下为122C)通过连接装置141连接到支架139。

图8示出了特定实施例，其中手指的康复分两阶段完成。为了实现这种两阶段康复，远端指骨的支撑件或托架(在食指的情况下为120，在中指、无名指或小指的情况下为122，在一起用于四个手指的单个远端支撑件的情况下为123C)通过部件144联接到输出轮136B，支撑件120、122、123C固定在部件144上。该部件144通过枢转装置142连接到输出轮136B，枢转装置142的一端连接到部件144(例如通过螺钉145)，另一端142B连接到输出轮136B和第二机架139(例如，通过如图6中所示的螺钉146)。该连接允许远端支撑件120(或122、123C)相对于由支架139所实现的最大旋转所存在的额外行程。因此，远端指骨行进的角度大于近端指骨行进的角度。在特定实施例中，该设备被设计用于使远端指骨行进一角度，该角度约为近端指骨行进角度的两倍。图8还示出了近端指骨的支撑件(在食指的情况下为121，在中指、无名指或小指的情况下为123、在四个手指的情况下为123C)和支撑件固定在其上的部件141。该部件141连接到支撑件。这些部件141、144及其相应的支撑件也在图3C中示出。

图9A-9F示出了手指的弯曲/伸展机构的若干位置(在这种情况下，机构131如图7所示实施)。如果实施用于两个指骨的两个阶段，则这些位置可以指食指，或指其他三个手指，甚至指拇指。图9A-9C涉及右手的序列。图9A指的是具有基本上最大伸展的位置，而图9C指的是具有基本上最大弯曲的位置。图9D-9F涉及左手的序列。图9D指的是具有基本上最大伸展的位置，而图9F指的是具有基本上最大弯曲的位置。可以看出，轮136A和销138B相对于机架、壳体或底座134保持固定。支架139由冠状部133实现旋转，冠状部进而由小齿轮162(或132、172)驱动，小齿轮由马达(未示出)移动。冠状部133拖动托架139，并且进而机械联接器137使输出轮136B运动。

图10A-10F示出了食指的弯曲/伸展机构的几个位置(图10A-10C中为右手和图10D-10F中为左手)。

图11A-11D示出了例如图1中示出的手康复设备的不同视图，但是在这种情况下被配置为康复左手，其被示出为用于康复的功能位置。在这些图中，为了显示双齿轮机构131的功能，已经擦除了用于食指的传动机构114的壳体。用于中指、无名指和小指的组的传动机构112以类似的方式工作。用于食指、中指、无名指和小指的组的传动机构112C以类似的方式工作。在图11B中示出了壳体151，其中也示出了马达110，其驱动用于中指、无名指和小指的组的传动机构112。值得注意的是，马达的位置可能在设备的不同设计中有所不同。附图标记152是容纳马达111的壳体。为了显示传动机构114，已经擦除了容纳用于食指的传动机构114的壳体。还示出了用于三个手指的传动机构112(在这种情况下由其壳体隐藏)。为清晰起见，拇指已从这些视图中删除。图12A-12D示出了相同的手康复设备的不同视图，在这种情况下被配置为康复右手。同样，为了清楚起见，拇指已从这些视图中删除。

如上所述，该设备是可逆的。这意味着可以使用相同的设备来康复右手和左手。图6中所示的传动机构不需要任何重新配置以便从“右手配置”切换到“左手配置”，反之亦然。也就是说，可逆性是自动的。图13A-13D示出了图7的传动机构的可逆性能力。由于在一个设备中有3个传动机构(食指，三个手指和拇指)，所以重新配置必须进行三次，因为每个手指需要重新定向轮136A和轮136B并用销138B和销138C锁定。也就是说，为了执行重新配置，必须提起销138B、138C，然后必须转动轮，以便销自然地锁定到位于与端部有圆孔的圆形凹槽(通道)相反的一端的位置中。或者，销138B、138C可以是一个单个的机构，以简化过程。另外，还需要重新配置拇指锁定机构。回到图8，在重新配置期间，由支撑件120(或122)和部件144形成的组合件相对于螺钉145自由移动。类似地，由支撑件121(或123)和部件141形成的组合件相对于相应的螺钉自由移动(如图6中的传动机构和图7中的传动机构)。

图13A和13C示出了左手配置，而图13B和13D示出了相应的右手重新配置。在从左到右的重新配置过程中(从右到左类似)，外壳或底座不会改变位置。在左侧配置中位于输出轮136B中的位置P2(见图8)的销138B移动到位置P1(见图8)。当轮136A、轮136B改变位置时，机械联接器(传动杆)137自然地重新定向。销138B也将位置从位置P2′(左手配置)改变到位置P1′(右手配置)。枢转轴160在左手和右手配置中均独立于马达的位置被保持。第二壳体、机架或支架139围绕该枢转轴160枢转或旋转。销138A在重新配置中没有任何影响。如已经提到的，为了被重新配置，图6中所示的传动机构不需要任何改变，除了由支撑件120(或122)和部件144形成的组合件的自由移动以及由支撑件121(或123)和部件141形成的组合件的自由移动之外。在这两种机构中，可以增加安全销，以防止在马达发生故障时手的过度移动。

设备100允许为左手和右手操作中的每一种支持两种对称的抓握模式：圆柱形模式(用于抓握例如玻璃杯)和用于三指抓握的“打开夹捏/夹紧”(主要是MCP动作)。

总之，提供了一种用于康复的简单的便携式手持设备。该设备允许相对于剩余手指(中指、无名指和小指)的拇指的独立康复(弯曲/伸展)和食指的独立康复(弯曲/伸展)，所述剩余手指在一组中被康复。此外，该设备允许手指在两个弯曲/伸展阶段中康复：第一阶段用于近端指骨和中间指骨，第二个阶段用于远端指骨。这种双阶段康复允许以自然的方式打开手指，而不会压迫其关节。最后，该设备是可逆的，这意味着通过可以由用户或治疗师进行的简单重新配置，可以使用相同的设备来康复受损的右手和受损的左手。

另一方面，本发明显然不限于本文所述的具体实施方案，还包括在权利要求中限定的本发明的总体范围内本领域技术人员可以考虑的任何变化(例如，关于材料、尺寸、部件、配置等的选择)。

Claims (15)

1.一种手康复设备(100)，其特征在于，

包括：

至少一个第一支撑件(124)，其构造成支撑手的拇指，其中所述至少一个第一支撑件(124)设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述拇指，所述弯曲/伸展运动由第一传动机构(113)实现，所述至少一个第一支撑件(124)连接到所述第一传动机构(113)；

至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)，其构造成支撑所述手的食指，其中所述至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述食指，所述弯曲/伸展运动由第二传动机构(114)实现，所述至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)连接到所述第二传动机构(114)；

至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)，其被构造为支撑所述手的三个剩余手指即中指、无名指和小指，其中所述至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述三个剩余手指，所述弯曲/伸展运动由第三传动机构(112)实现，所述至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)连接到所述第三传动机构(112)；

其中所述第一传动机构(113)由与构造成对所述第二和第三传动机构(114,112)进行驱动的至少一个马达(111,110)不同的一个马达(109)所致动；

其中所述至少一个第一支撑件(124)、所述至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)和所述至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)的三个弯曲/伸展运动是相互独立的。

2.根据权利要求1所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述第一、第二和第三传动机构(113,114,112)中的至少一个包括小齿轮(132)和冠状部(133)，所述冠状部(133)被构造为由所述小齿轮(132)实现移动，所述小齿轮(132)进而被构造成由所述马达(109,111,110)实现旋转。

3.根据权利要求2所述的手康复设备(100)，其特征在于，

在旋转时，所述冠状部(133)被构造成牵引由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮(135A,135B)，引起所述支撑件(120,121,120A,120B；122,123,122A,122B；124)以弯曲/伸展方式运动。

4.根据权利要求2所述的手康复设备(100)，其特征在于，

在旋转时，所述冠状部(133)构造成牵引由两个轮(136A,136B)和将所述两个轮(136A,136B)连接在一起的联接装置(137)构成的组件，其中最靠近小齿轮(132)的轮(136B)是固定的，而另一个轮(136A)和联接装置(137)随着冠状部(133)的运动而运动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)包括用于食指的单个支撑件(120A,120B)，所述至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)包括用于所述三个剩余手指即中指、无名指和小指的单个支撑件(122A,122B)。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述至少一个第二支撑件(120,121,120A,120B)包括用于食指的远端指骨的一个远端支撑件(120)和用于食指的中间指骨的一个近端支撑件(121)，并且所述至少一个第三支撑件(122,123,122A,122B)包括用于所述三个剩余手指即中指、无名指和小指的远端指骨的一个远端支撑件(122)和用于所述三个剩余手指即中指、无名指和小指的中间指骨的一个近端支撑件(123)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述设备是可逆的，因此同样的设备(100)用于康复右手和左手，所述设备(100)通过以下方式可逆：

当传动机构(113,114,112,112B)包括通过各自的突起或齿互连的两个冠齿轮(135A,135B)时，通过相对于一枢转装置(142)自由地移动由支撑件(120,122)和部件(144)形成的组合件；

或者，当传动机构(113,114,112,112B)包括两个轮(136A,136B)和将所述两个轮(136A,136B)连接在一起的连接装置(137)时，通过提升销(138B,138C)和转动轮直到相应的销自然地锁定在通道(141A,141B)的相反一端的位置，并且通过相对于枢转装置(142)自由移动由支撑件(120,122)和部件(144)构成的组合件。

8.一种手康复设备(100)，其特征在于，包括：

至少一个第一支撑件(124)，其构造成支撑手的拇指，其中所述至少一个第一支撑件(124)设计成执行弯曲/伸展运动以康复所述拇指，所述弯曲/伸展运动由第一传动机构(113)实现，所述至少一个第一支撑件(124)连接到所述第一传动机构(113)；

至少一个近端支撑件(123C,121,123)，其构造成支撑所述手的至少中指、无名指和小指的中间指骨，其中所述至少一个近端支撑件(123C,121,123)设计成执行所述手指的所述中间指骨的弯曲/伸展运动，该弯曲/伸展运动由至少一个第二传动机构(112B,114,112)实现，所述至少一个近端支撑件(123C,121,123)连接到所述第二传动机构(112B,114,112)；

至少一个远端支撑件(122C,120,122)，其构造成支撑所述手的至少中指、无名指和小指的远端指骨，其中所述至少一个远端支撑件(123C,120,122)设计成相对于所述手指的所述中间指骨的弯曲/伸展运动执行所述手指的所述远端指骨的额外的弯曲/伸展运动，该额外的弯曲/伸展运动由所述至少一个第二传动机构(112B,114,112)实现，所述至少一个远端支撑件(122C,120,122)连接到所述至少一个第二传动机构(112B,114,112)；

其中所述第一传动机构(113)由与被构造为对所述至少一个第二传动机构(112B,114,112)进行致动的至少一个马达(111,110)不同的一个马达(109)致动；

其中所述至少一个第一支撑件(124)的弯曲/伸展运动独立于所述至少一个近端支撑件(123C,121,123)和至少一个远端支撑件(122C,120,122)的弯曲/伸展运动。

9.根据权利要求8所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述第一和第二传动机构(130,131)中的至少一个包括小齿轮(132)和冠状部(133)，所述冠状部(133)构造成由所述小齿轮(132)实现移动，所述小齿轮进而被构造为由所述马达(109,110B)实现旋转。

10.根据权利要求9所述的手康复设备(100)，其特征在于，

在旋转时，所述冠状部(133)构造成牵引由各自的突起或齿互连的两个冠齿轮(135A,135B)，以引起所述支撑件(124；123C,121,123；122C,120,122)以弯曲/伸展的方式运动。

11.根据权利要求9所述的手康复设备(100)，其特征在于，

在旋转时，所述冠状部(133)构造成牵引由两个轮(136A,136B)和将所述两个轮连接在一起的联接装置(137)构成的组件，其中最靠近小齿轮(132)的轮(136B)是固定的，而另一个轮(136A)和联接装置(137)随着冠状部(133)的运动而运动。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述至少一个近端支撑件(123C,121,123)包括用于所述食指、中指、无名指和小指的所述中间指骨的单个支撑件(123C)，并且，所述至少一个远端支撑件(122C,120,122)包括用于所述食指、中指、无名指和小指的远端指骨的单个支撑件(122C)。

13.根据权利要求8～11中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述至少一个近端支撑件(123C,121,123)包括用于所述食指的中间指骨的第一支撑件(121)和用于所述中指、无名指和小指的中间指骨的第二支撑件(123)，并且所述至少一个远端支撑件(122C,120,122)包括用于所述食指的远端指骨的第三支撑件(120)和用于所述中指、无名指和小指的远端指骨的第四支撑件(122)。

14.根据权利要求13所述的手康复设备(100)，其特征在于，

还包括：

一个传动机构(114)，用于对用于食指的中间指骨的所述第一近端支撑件(121)和用于食指的远端指骨的所述第三远端支撑件(120)进行致动；以及

另一个传动机构(112)，用于对用于中指、无名指和小指的中间指骨的所述第二近端支撑件(123)和用于中指、无名指和小指的远端指骨的所述第四远端支撑件(122)进行致动。

15.根据权利要求8～14中任一项所述的手康复设备(100)，其特征在于，

所述设备是可逆的，因此同样的设备(100)用于康复右手和左手，所述设备(100)通过以下方式可逆：

当传动机构(113,114,112,112B)包括通过各自的突起或齿互连的两个冠齿轮(135A,135B)时，通过相对于一枢转装置(142)自由地移动由支撑件(120,122)和部件(144)构成的组合件；

或者，当传动机构(113,114,112,112B)包括两个轮(136A,136B)和将所述两个轮连接在一起的联接装置(137)时，通过提升销(138B,138C)和转动轮直到相应的销自然地锁定在通道(141A,141B)的相反一端的位置，并且通过相对于枢转装置(142)自由移动由支撑件(120,122)和部件(144)构成的组合件。