CN109223430A - 可穿戴软体康复手套及其控制方法、系统 - Google Patents
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- CN109223430A CN109223430A CN201810814610.3A CN201810814610A CN109223430A CN 109223430 A CN109223430 A CN 109223430A CN 201810814610 A CN201810814610 A CN 201810814610A CN 109223430 A CN109223430 A CN 109223430A
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- A61H2201/12—Driving means
- A61H2201/1238—Driving means with hydraulic or pneumatic drive
Abstract
本发明提供了一种可穿戴软体康复手套及其控制方法、系统,包括:软体手套本体(1)、软体手套驱动器(2);所述软体手套本体(1)包括:软体手套本体手指套部(12);所述软体手套驱动器(2)包括:伸展辅助驱动器(21)、弯曲辅助驱动器(22);所述软体手套本体(1)中的任一个或任多个软体手套本体手指套部(12)上设置有伸展辅助驱动器(21)、弯曲辅助驱动器(22)。本发明不仅可为每个手指提供独立的弯曲和伸展动作辅助,还可为拇指的外展动作辅助,具有更广泛的适用性;此外,本发明所设计的软体手套采用单一的气压方式驱动,驱动控制系统更为简单;手套本体及驱动器均为软体材料,具有更高的配戴舒适性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复机器人领域,具体地,涉及一种可穿戴软体康复手套及其控制方法、系统。尤其是涉及一种可穿戴软体康复手套。
背景技术
由于中风等疾病引起的手运动功能障碍会显著地阻碍患者进行日常生活活动,如抓取物体,从而严重影响患者的生活质量。借助于康复设备进行物理康复训练有助于患者手运动功能恢复和重建。传统的基于刚性连杆机构的手功能康复设备尽管为患者提供康复训练,但由于设备驱动控制系统操作复杂、重量过重、需要人手关节与设备精确定位匹配、戴上和摘下操作繁琐等问题而影响了患者的康复训练效果。与刚性康复设备相比,软体康复手套柔顺性好、质量轻、驱动控制系统简单、易于穿戴。这些特点使得软体康复手套有望发展为可穿戴式设备,使患者可以在家自行进行康复训练,从而提升训练质量。
例如,专利文献CN107174482A(申请号:201710462825.9)公开一款穿戴式康复手套及方法。它包括软性手套体,软性手套体包括手背区域、手心区域和至少一个手指套区域,手指套内部用于容纳人的手指,其中,每一个手指套区域一侧设有至少一个第一指套环,手心区域同样设有至少一个第二指套环,连接绳一端与手指套区域内顶部固定,连接绳依次穿过同一个手指套区域的第一指套环和第二指套环后,连接绳的另一端与直线驱动机构连接每一个手指套区域的另一侧设有气动肌肉,气动肌肉与气动肌肉气管连接。该发明由于采用了线驱动与气动驱动两种驱动方式,驱动控制系统仍较为复杂。此外,拇指的外展对于完成抓取动作具有重要的辅助作用,而手功能障碍患者的拇指往往不能主动完成外展的动作,而该款康复手套不能拇指的外展动作辅助。
因此,有待于设计一款能够提供更多康复训练功能、驱动控制系统更简单、可穿戴的软体康复手套。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种可穿戴软体康复手套及其控制方法。
根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套,包括:软体手套本体、软体手套驱动器;
所述软体手套本体包括:软体手套本体手指套部;
所述软体手套驱动器包括:伸展辅助驱动器、弯曲辅助驱动器;
所述软体手套本体中的任一个或任多个软体手套本体手指套部上设置有伸展辅助驱动器、弯曲辅助驱动器;伸展辅助驱动器与弯曲辅助驱动器之间相连接或者相分离。
优选的,所述软体手套驱动器还包括外展辅助驱动器;
外展辅助驱动器连接在相邻的软体手套本体手指套部之间;
伸展辅助驱动器、弯曲辅助驱动器以及外展辅助驱动器共用同一气源。
优选的,所述伸展辅助驱动器和弯曲辅助驱动器通过缝纫方式固定于软体手套本体手指套部,所述弯曲辅助驱动器、伸展辅助驱动器、软体手套本体手指套部依次紧密贴合。
优选的,所述伸展辅助驱动器、外展辅助驱动器,均由两层相同材料的无延展弹力TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成;弯曲辅助驱动器由两层不同材料TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成,外侧层的TPU涂层布料能够沿驱动器长度方向伸长,内侧层的TPU涂层布料无延展弹力;
对于一个所述软体手套本体手指套部,弯曲辅助驱动器的内侧层的TPU涂层布料贴合连接伸展辅助驱动器的外侧层的TPU涂层布料,伸展辅助驱动器的内侧层的TPU涂层布料贴合连接软体手套本体手指套部的表面;
外展辅助驱动器的两层TPU涂层布料表面均与软体手套本体手指套部相分离。
优选的,所述软体手套本体包括:软体手套本体手背部、手掌手腕连接部;
所述软体手套本体采用缝纫方法制造,软体手套本体手背部、软体手套本体手指套部分别采用涤氨纶楼梯布、超纤皮材料;
所述软体手套本体手背部的拇指与食指之间、软体手套本体手背部的小指侧均设置有连接带,手掌手腕连接部的手背面设置有连接带,连接带上缝制有魔术贴;所述软体手套本体在自然状态下处于张开状态。
优选的,软体手套驱动控制系统包括:控制器、微型气泵、压力传感器、电磁阀;
控制器与压力传感器、电磁阀分别电连接;
微型气泵的输出口通过一个气动软管连接一个电磁阀的一端;
所述一个电磁阀的另一端、另一个电磁阀的一端、压力传感器的气路端口以及软体手套驱动器的气路端口之间通过管路相互连通;
所述另一个电磁阀的另一端通过另一个气动软管连通大气。
根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套的控制方法,包括:
输入气压获取步骤:令压力传感器将检测到的软体手套驱动器的输入气压反馈给控制器;
输入气压调节步骤:令控制器根据压力传感器反馈的软体手套驱动器的输入气压,控制电磁阀打开及关闭,进而控制软体手套驱动器的充气及放气,调节软体手套驱动器的输入气压。
优选地,所述调节软体手套驱动器的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器的输入气压、调节弯曲辅助驱动器的输入气压、调节外展辅助驱动器的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器的输入气压,增加伸展辅助驱动器的柔顺性;增加伸展辅助驱动器的输入气压,使得伸展辅助驱动器的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器的输入气压,弯曲辅助驱动器的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器的输入气压,使得弯曲辅助驱动器结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器的输入气压包括:降低外展辅助驱动器的输入气压,外展辅助驱动器的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套的控制系统,包括:
输入气压获取模块:令压力传感器将检测到的软体手套驱动器的输入气压反馈给控制器;
输入气压调节模块:令控制器根据压力传感器反馈的软体手套驱动器的输入气压,控制电磁阀打开及关闭,进而控制软体手套驱动器的充气及放气,调节软体手套驱动器的输入气压。
优选地,所述调节软体手套驱动器的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器的输入气压、调节弯曲辅助驱动器的输入气压、调节外展辅助驱动器的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器的输入气压,增加伸展辅助驱动器的柔顺性;增加伸展辅助驱动器的输入气压,使得伸展辅助驱动器的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器的输入气压,弯曲辅助驱动器的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器的输入气压,使得弯曲辅助驱动器结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器的输入气压包括:降低外展辅助驱动器的输入气压,外展辅助驱动器的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明为每个手指提供独立的弯曲和伸展动作辅助,为拇指的外展动作辅助,具有更广泛的适用性;
2、本发明所设计的软体手套采用单一的气压方式驱动,驱动控制系统更为简单;
3、本发明的手套驱动控制系统全部集成于腰带式结构,减轻了佩戴者手部承受的重量;
4、本发明的手套本体及驱动器均为软体材料,具有更高的配戴舒适性和安全性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明提供的可穿戴软体康复手套的手掌面的结构示意图。
图2为本发明提供的可穿戴软体康复手套的手背面的结构示意图。
图3为本发明提供的可穿戴软体康复手套的手套伸展辅助驱动器和弯曲辅助驱动器的布置示意图。
图4为本发明提供的可穿戴软体康复手套的软体手套驱动器与软体手套驱动驱动系统连接示意图。
图5为本发明提供的可穿戴软体康复手套的气体通路及驱动控制系统信号传递示意图。
图6为本发明提供的可穿戴软体康复手套的可穿戴腰带式结构示意图。
图7为本发明提供的可穿戴软体康复手套的控制方法的流程示意图
图中示出:
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图2所示,根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套,包括:
软体手套本体1、软体手套驱动器2;
所述软体手套本体1包括:软体手套本体手指套部12;
所述软体手套驱动器2包括:伸展辅助驱动器21、弯曲辅助驱动器22;
所述软体手套本体1中的任一个或任多个软体手套本体手指套部12上设置有伸展辅助驱动器21、弯曲辅助驱动器22;伸展辅助驱动器21与弯曲辅助驱动器22之间相连接或者相分离。
具体地,所述软体手套驱动器2还包括外展辅助驱动器23;
外展辅助驱动器23连接在相邻的软体手套本体手指套部12之间;
伸展辅助驱动器21、弯曲辅助驱动器22以及外展辅助驱动器23共用同一气源。
具体地,如图3所示,所述伸展辅助驱动器21和弯曲辅助驱动器22通过缝纫方式固定于软体手套本体手指套部12,所述弯曲辅助驱动器22、伸展辅助驱动器21、软体手套本体手指套部12依次紧密贴合。进一步地,伸展辅助驱动器21和弯曲辅助驱动器22的形状为矩形,四条边各自与手套本体通过缝纫方式固定,以确保伸展辅助驱动器21及弯曲辅助驱动器22的形状为矩形与软体手套本体1紧密贴合;外展辅助驱动器23的两端分别通过缝纫方式固定于软体手套本体手指套部12的拇指和食指指套。
具体地,所述伸展辅助驱动器21、外展辅助驱动器23,均由两层相同材料的无延展弹力TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成;弯曲辅助驱动器22由两层不同材料TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成,外侧层的TPU涂层布料能够沿驱动器长度方向伸长,内侧层的TPU涂层布料无延展弹力;
对于一个所述软体手套本体手指套部12,弯曲辅助驱动器22的内侧层的TPU涂层布料贴合连接伸展辅助驱动器21的外侧层的TPU涂层布料,伸展辅助驱动器21的内侧层的TPU涂层布料贴合连接软体手套本体手指套部12的表面;
外展辅助驱动器23的两层TPU涂层布料表面均与软体手套本体手指套部12相分离。进一步地,伸展辅助驱动器21、弯曲辅助驱动器22及外展辅助驱动器23形状为矩形,伸展辅助驱动器21、弯曲辅助驱动器22及外展辅助驱动器23的宽度和长度依据患者手指尺寸特征定制。
具体地,如图1至图2所示,所述软体手套本体1包括:软体手套本体手背部11、手掌手腕连接部;
所述软体手套本体1采用缝纫方法制造,软体手套本体手背部11、软体手套本体手指套部12分别采用涤氨纶楼梯布、超纤皮材料;
所述软体手套本体手背部11的拇指与食指之间、软体手套本体手背部11的小指侧均设置有连接带13,手掌手腕连接部的手背面设置有连接带13,连接带13上缝制有魔术贴14;所述软体手套本体1在自然状态下处于张开状态。进一步地,连接带13上分别缝制魔术贴14射出钩和起毛面,连接带13通过魔术14贴配合粘接。进一步地,手掌手腕连接部的手背面采用涤氨纶楼梯布材料,手掌面为超纤皮材料制成的三对连接带13,连接带同样采用魔术贴14配合粘接,四对连接带13可使手套本体与患者的手紧密地贴合。更进一步地,所述软体手套本体1包括手掌部,所述手掌部采用敞开式设计,患者佩戴软体手套本体1后手掌露于外界。
具体地,如图4及图6所示,软体手套驱动控制系统3包括:控制器36、微型气泵33、压力传感器35、电磁阀34;进一步地,如图6所示,所述软体手套驱动器控制系统3使用便携式蓄电池37供电,软体手套驱动器控制系统3整体重量不超过0.5kg,软体手套驱动器控制系统3各部件体型小巧,可设计为腰带式结构穿戴于患者身上,确保了其可穿戴性。更进一步地,控制器36为单片机。
控制器36与压力传感器35、电磁阀34分别电连接;
微型气泵33的输出口通过一个气动软管31连接一个电磁阀34的一端;
所述一个电磁阀34的另一端、另一个电磁阀34的一端、压力传感器35的气路端口以及软体手套驱动器2的气路端口之间通过管路相互连通;进一步地,所述管路相互包括:气动软管31、气动三通接头32;
所述另一个电磁阀34的另一端通过另一个气动软管31连通大气。
进一步地,每个软体手套驱动器2与对应的一个压力传感器35并联,并通过气动软管31、气动三通接头32分别与两路气路相连;两路气路分别通向外界大气和微型气泵33,每一路气路的通断由一个电磁阀34控制,压力传感器35用于测量驱动器输入气压,并将测得的输入气压值反馈给控制器36。
如图7所示,根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套的控制方法,其特征在于,包括:
步骤S101:令压力传感器35将检测到的软体手套驱动器2的输入气压反馈给控制器36;
步骤S102:令控制器36根据压力传感器35反馈的软体手套驱动器2的输入气压,控制电磁阀34打开及关闭,进而控制软体手套驱动器2的充气及放气,调节软体手套驱动器2的输入气压。
尤其是,所述可穿戴软体康复手套的控制方法是本发明提供的所述可穿戴软体康复手套的一种控制方法。
具体地,所述调节软体手套驱动器2的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器21的输入气压、调节弯曲辅助驱动器22的输入气压、调节外展辅助驱动器23的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器21的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器21的输入气压,增加伸展辅助驱动器21的柔顺性;增加伸展辅助驱动器21的输入气压,使得伸展辅助驱动器21的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器22的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器22的输入气压,弯曲辅助驱动器22的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器22因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器22的输入气压,使得弯曲辅助驱动器22结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器23的输入气压包括:降低外展辅助驱动器23的输入气压,外展辅助驱动器23的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器23的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
本发明提供的可穿戴软体康复手套的控制系统,可以通过本发明给的可穿戴软体康复手套的控制方法的步骤流程实现。本领域技术人员可以将所述可穿戴软体康复手套的控制方法,理解为所述可穿戴软体康复手套的控制系统的一个优选例。
根据本发明提供的一种可穿戴软体康复手套的控制系统,包括:
输入气压获取模块:令压力传感器35将检测到的软体手套驱动器2的输入气压反馈给控制器36;进一步地,所述控制器36包括所述可穿戴软体康复手套的控制系统;
输入气压调节模块:令控制器36根据压力传感器35反馈的软体手套驱动器2的输入气压,控制电磁阀34打开及关闭,进而控制软体手套驱动器2的充气及放气,调节软体手套驱动器2的输入气压。
尤其是,所述可穿戴软体康复手套的控制系统是本发明提供的所述可穿戴软体康复手套的一种控制系统。
具体地,其特征在于,所述调节软体手套驱动器2的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器21的输入气压、调节弯曲辅助驱动器22的输入气压、调节外展辅助驱动器23的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器21的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器21的输入气压,增加伸展辅助驱动器21的柔顺性;增加伸展辅助驱动器21的输入气压,使得伸展辅助驱动器21的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器22的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器22的输入气压,弯曲辅助驱动器22的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器22因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器22的输入气压,使得弯曲辅助驱动器22结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器23的输入气压包括:降低外展辅助驱动器23的输入气压,外展辅助驱动器23的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器23的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
下面通过优选例,对本发明进行更为具体的说明
实施例1:
本申请的一种典型的实施方式如下:
如图1和图2所示,可穿戴软体康复手套,包括:软体手套本体1,软体手套本体采用缝纫方法制造,可根据患者手尺寸定做。软体手套本体1包括软体手套本体手背部11,软体手套本体手指套部12,手掌部以及手掌手腕连接部等结构。软体手套本体手背部11和手指套部分别采用涤氨纶楼梯布和超纤皮材料。软体手套本体手背部11拇指与食指间缝有一根超纤皮材料制成的连接带13,软体手套本体手背部11小指侧平行地缝有一根同样材料的连接带,两根连接带13上分别缝制魔术贴14,两个连接带13通过魔术贴配合粘接。手掌手腕连接部的手背面采用涤氨纶楼梯布材料,手掌面为超纤皮材料制成的三对连接带,连接带同样采用魔术贴配合粘接。四对连接带可使手套本体与患者的手紧密地贴合。
如图2和图3所示,软体手套驱动器2包含伸展辅助驱动器21,弯曲辅助驱动器22,外展辅助驱动器23。伸展辅助驱动器21由两层相同材料的无弹力TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成,驱动器形状为矩形,伸展辅助驱动器21宽度和长度依据患者手指尺寸特征定制。伸展辅助驱动器21未充气时柔顺性较高,可适应患者弯曲的手指;充气后刚度增大,对手指产生伸展力矩,使手指伸展开。弯曲辅助驱动器22由两层不同材料TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成,上层TPU涂层布料可沿弯曲辅助驱动器22长度方向伸长,下层为无弹力TPU涂层布料。弯曲辅助驱动器22形状为矩形,驱动器宽度和长度依据患者手指尺寸特征定制。弯曲辅助驱动器22充气后,上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器22因此产生弯曲变形,从而辅助患者手指实现弯曲。外展辅助驱动器23制作方法与伸展辅助驱动器21相同,该驱动器布置于康复手套拇指与食指之间,外展辅助驱动器23形状为矩形,外展辅助驱动器23宽度和长度依据患者手指尺寸特征定制。外展辅助驱动器23未充气时柔顺性较高,可适应患者拇指自然状态下与食指贴紧的状态;充气后刚度增大,对拇指产生伸展作用力,使拇指完成外展动作。
如图3所示,所述软体康复手套伸展辅助驱动器21和弯曲辅助驱动器22的四条边各自与手套本体通过缝纫方式固定,以确保伸展辅助驱动器21和弯曲辅助驱动器22与软体手套本体1紧密贴合,伸展辅助驱动器21布置于弯曲辅助驱动器22和手套本体1之间。
所述外展辅助驱动器23的两端各自与手套本体的拇指和食指指套通过缝纫方式固定。
如图4及图6所示,软体手套驱动控制系统3,包括微型气泵33、电磁阀34、压力传感器35、控制器36、便携式蓄电池37。
所述微型气泵33用于为软体手套驱动器2提供气源,所述所有软体手套驱动器2共用同一气源。
如图4所示,所述每个软体手套驱动器2与一个压力传感器35并联,并通过气动软管31、气动三通接头32分别与两路气路相连。两路气路分别通向外界大气和微型气泵33。每一路气路的通断由一个电磁阀34控制。压力传感器35用于测量驱动器输入气压,并将测得的输入气压值反馈给控制器36。
软体手套驱动控制系统工作原理如图5所示。所述控制器36与电磁阀34和压力传感器35相连接。控制器36根据压力传感器35反馈的各软体手套驱动器2输入气压值控制各电磁阀34的开关控制各软体手套驱动器2的充气和放气,从而调节各软体手套驱动器2的输入气压。
所述软体手套驱动器控制系统3使用便携式蓄电池37供电。软体手套驱动控制系统3整体重量不超过0.5kg,软体手套驱动控制系统3各部件体型小巧,可设计为腰带式结构穿戴于患者身上,如图6所示,从而确保了其可穿戴性,同时减轻了佩戴者手部承受的重量。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种可穿戴软体康复手套,其特征在于,包括:软体手套本体(1)、软体手套驱动器(2);
所述软体手套本体(1)包括:软体手套本体手指套部(12);
所述软体手套驱动器(2)包括:伸展辅助驱动器(21)、弯曲辅助驱动器(22);
所述软体手套本体(1)中的任一个或任多个软体手套本体手指套部(12)上设置有伸展辅助驱动器(21)、弯曲辅助驱动器(22);伸展辅助驱动器(21)与弯曲辅助驱动器(22)之间相连接或者相分离。
2.根据权利要求1所述的可穿戴软体康复手套,其特征在于,所述软体手套驱动器(2)还包括外展辅助驱动器(23);
外展辅助驱动器(23)连接在相邻的软体手套本体手指套部(12)之间;
伸展辅助驱动器(21)、弯曲辅助驱动器(22)以及外展辅助驱动器(23)共用同一气源。
3.根据权利要求1所述的可穿戴软体康复手套,其特征在于,所述伸展辅助驱动器(21)和弯曲辅助驱动器(22)通过缝纫方式固定于软体手套本体手指套部(12),所述弯曲辅助驱动器(22)、伸展辅助驱动器(21)、软体手套本体手指套部(12)依次紧密贴合。
4.根据权利要求2所述的可穿戴软体康复手套,其特征在于,所述伸展辅助驱动器(21)、外展辅助驱动器(23),均由两层相同材料的无延展弹力TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成;弯曲辅助驱动器(22)由两层不同材料TPU涂层布料采用热压粘接的方法制成,外侧层的TPU涂层布料能够沿驱动器长度方向伸长,内侧层的TPU涂层布料无延展弹力;
对于一个所述软体手套本体手指套部(12),弯曲辅助驱动器(22)的内侧层的TPU涂层布料贴合连接伸展辅助驱动器(21)的外侧层的TPU涂层布料,伸展辅助驱动器(21)的内侧层的TPU涂层布料贴合连接软体手套本体手指套部(12)的表面;
外展辅助驱动器(23)的两层TPU涂层布料表面均与软体手套本体手指套部(12)相分离。
5.根据权利要求1所述的可穿戴软体康复手套,其特征在于,所述软体手套本体(1)包括:软体手套本体手背部(11)、手掌手腕连接部;
所述软体手套本体(1)采用缝纫方法制造,软体手套本体手背部(11)、软体手套本体手指套部(12)分别采用涤氨纶楼梯布、超纤皮材料;
所述软体手套本体手背部(11)的拇指与食指之间、软体手套本体手背部(11)的小指侧均设置有连接带(13),手掌手腕连接部的手背面设置有连接带(13),连接带(13)上缝制有魔术贴(14);所述软体手套本体(1)在自然状态下处于张开状态。
6.根据权利要求1所述的可穿戴软体康复手套,其特征在于,软体手套驱动控制系统(3)包括:控制器(36)、微型气泵(33)、压力传感器(35)、电磁阀(34);
控制器(36)与压力传感器(35)、电磁阀(34)分别电连接;
微型气泵(33)的输出口通过一个气动软管(31)连接一个电磁阀(34)的一端;
所述一个电磁阀(34)的另一端、另一个电磁阀(34)的一端、压力传感器(35)的气路端口以及软体手套驱动器(2)的气路端口之间通过管路相互连通;
所述另一个电磁阀(34)的另一端通过另一个气动软管(31)连通大气。
7.一种可穿戴软体康复手套的控制方法,其特征在于,包括:
输入气压获取步骤:令压力传感器(35)将检测到的软体手套驱动器(2)的输入气压反馈给控制器(36);
输入气压调节步骤:令控制器(36)根据压力传感器(35)反馈的软体手套驱动器(2)的输入气压,控制电磁阀(34)打开及关闭,进而控制软体手套驱动器(2)的充气及放气,调节软体手套驱动器(2)的输入气压。
8.根据权利要求7所述的可穿戴软体康复手套的控制方法,其特征在于,所述调节软体手套驱动器(2)的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器(21)的输入气压、调节弯曲辅助驱动器(22)的输入气压、调节外展辅助驱动器(23)的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器(21)的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器(21)的输入气压,增加伸展辅助驱动器(21)的柔顺性;增加伸展辅助驱动器(21)的输入气压,使得伸展辅助驱动器(21)的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器(22)的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器(22)的输入气压,弯曲辅助驱动器(22)的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器(22)因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器(22)的输入气压,使得弯曲辅助驱动器(22)结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器(23)的输入气压包括:降低外展辅助驱动器(23)的输入气压,外展辅助驱动器(23)的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器(23)的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
9.一种可穿戴软体康复手套的控制系统,其特征在于,包括:
输入气压获取模块:令压力传感器(35)将检测到的软体手套驱动器(2)的输入气压反馈给控制器(36);
输入气压调节模块:令控制器(36)根据压力传感器(35)反馈的软体手套驱动器(2)的输入气压,控制电磁阀(34)打开及关闭,进而控制软体手套驱动器(2)的充气及放气,调节软体手套驱动器(2)的输入气压。
10.根据权利要求9所述的可穿戴软体康复手套的控制系统,其特征在于,所述调节软体手套驱动器(2)的输入气压包括如下任一种或任多种方式:调节伸展辅助驱动器(21)的输入气压、调节弯曲辅助驱动器(22)的输入气压、调节外展辅助驱动器(23)的输入气压;
所述调节伸展辅助驱动器(21)的输入气压包括:降低伸展辅助驱动器(21)的输入气压,增加伸展辅助驱动器(21)的柔顺性;增加伸展辅助驱动器(21)的输入气压,使得伸展辅助驱动器(21)的刚度增大,以对手指产生伸展力矩,使手指伸展开;
所述调节弯曲辅助驱动器(22)的输入气压包括:增加弯曲辅助驱动器(22)的输入气压,弯曲辅助驱动器(22)的上层TPU涂层布料在气压作用下伸长,下层TPU涂层布料不可伸长,弯曲辅助驱动器(22)因此产生弯曲变形,从而辅助手指实现弯曲;降低弯曲辅助驱动器(22)的输入气压,使得弯曲辅助驱动器(22)结束弯曲变形以恢复原状;
所述调节外展辅助驱动器(23)的输入气压包括:降低外展辅助驱动器(23)的输入气压,外展辅助驱动器(23)的柔顺性较高,适应患者相邻手指贴紧;增加外展辅助驱动器(23)的输入气压,对相邻手指产生伸展作用力,使相邻手指间完成外展动作。
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