CN109259980B - 一种手功能综合康复训练平台 - Google Patents

Abstract

本发明为一种手功能综合康复训练平台，包括检测箱部分、控制箱部分、手臂固定平台和手部康复训练箱部分四部分组成。通过4个不同方位照相机获取病人手掌各关节长短、不同部位的最大弯曲程度等不同方面的图片信息，对图片信息处理后初始化各运动康复爪的初始角度，再选择不同训练处方来选择具体手部各个关节训练等级策略，实现对不同长度手不同伤残程度的病人治疗通过2个电动推杆调节手臂固定平台和康复训练箱的距离，来满足不同长度手臂的患者的需求。本发明的一种手部指关节康复平台，通过医生向计算机录入不同的训练配方，方便患者康复需求，有效减少医生亲手给患者做康复训练的次数和工作量。

Description

一种手功能综合康复训练平台

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种手功能综合康复训练平台。

背景技术

目前医疗康复市场上采用的上肢康复训练器种类繁多，传统的手部康复训练器较少而且功能较为单一，仅能对手掌或手腕进行训练，几乎没有针对受伤手指进行自主调节进行康复训练器件或平台。手部受伤患者由于骨骼和肌肉的受伤，局部肌肉变的过于绷紧或过于松弛无力，针对这种情况通常是需要在医院通过医生眼部判断然后再进行物理治疗康复训练，每个患者一次治疗可能占用医生很长时间，而且整个疗程下来治疗费用很高，而且这样治疗方法过于耗时而且医生仅能在规定的时间内给非常有限数量的患者诊治，进行由于这样，造成了患者治疗时间上的延迟和经济上的较大支出。同时，国家对环保、节能、降耗、减排工作的重视，也对康复器械的研发提出了新的要求。基于此，申请人在传统手部康复训练器的基础上进行进行优化设计，制作该产品。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种手部指关节康复平台，该手部指关节康复平台能够为手指关节受损患者康复起到辅助效果，而且能够帮助患者进行适度锻炼。

本发明实现上述目的的技术方案为一种手部指关节康复平台。包括检测箱部分、控制箱部分、手臂固定平台部分和手部康复训练箱部分四部分组成。检测箱部分主要包括检测箱体、手掌放置区、四个分别位于不同方位（左、右、前、上）的照相机等组成；控制箱部分主要包括导线管、显示器、键盘、鼠标、控制箱体、控制箱锁等组成；手臂固定平台部分主要包括手臂固定底座、1、2号手臂固定平台、1、2、3、4号塑料插扣、1、2号电动推杆；手部康复训练箱部分包括康复训练箱体、1、2号电动推杆连接块、康复训练箱底座、1、2、3、4底座滚轮、康复手固定杆、康复手等组成；康复手又可由康复手掌、小拇指第3关节弹簧、小拇指第2关节弹簧、小拇指第1关节弹簧、无名指第3关节弹簧、无名指第2关节弹簧、无名指第1关节弹簧、中指第3关节弹簧、中指第2关节弹簧、中指第1关节弹簧、食指第3关节弹簧、食指第2关节弹簧、食指第1关节弹簧、康复运动手爪1、爪2、爪3、爪4、爪5、爪6、爪7、爪8、爪9、爪10、爪11、爪12、爪13、小拇指第3关节、小拇指第2关节、小拇指第1关节、无名指第3关节、无名指第2关节、无名指第1关节、中指第3关节、中指第2关节。中指第1关节、食指第3关节、食指第2关节、食指第1关节、大拇指关节等组件组成；而单个康复运动手爪又可由指套固定孔、转动爪、转轴、转动连杆、舵机、舵机支架、舵机转轴、固定螺孔、随动连杆等部分组成。

所述的检测箱部分，需先将手放置于检测箱内部的手掌放置区，通过的显示器指示，手部尽可能做处不同姿势下的极限动作，然后通过1、2、3、4号照相机摄取不同部位在不同动作下姿态图片，然后将图片信息传递给控制箱进行分析。

所述的控制箱部分由控制箱体、控制箱锁、显示器、键盘、鼠标等部分组成，当检测箱通过导线管将图片信息传递给控制箱后，控制箱经过分析将输出信息显示在显示器上，通过鼠标键盘选择设置不同的属性和治疗配方，最终控制箱再将信息输出至手臂固定平台部分和手部康复训练箱部分。

所述的手臂固定平台部分的底座上方设置有两个手臂固定平台，每个手臂固定平台上面手臂放置区上方各有两个塑料插口串接安全带来固定手臂，防止在手部康复的过程中手臂滑动从而带给手指损伤。所述的1、2号电动推杆用来调节手臂固定平台和康复训练箱之间的长度，长度可根据检测箱测得的患者手臂的长短等信息然后由控制器控制电动推杆调节，同时增加了在康复训练箱训练的稳定性。

所述的康复训练箱拥有康复箱体、康复底座、四个底座滚轮、两个推杆连接块、康复手固定杆和康复运动手等部分组成，推杆连接块与手臂固定平台的电动推杆相连，底座滚轮能保证康复训练箱能够移动，康复手固定杆上方连接康复箱体的顶部，下方连接康复运动手掌，能够保证康复训练手在训练过程中的稳定。

所述的康复运动手由1个康复手掌、13个（交替且非并排的）康复运动手爪、13个爪指关节组成、12个指关节弹簧等主要部分组成；每个康复运动手爪又由2个转轴、舵机支架、2个固定螺孔、2个舵机转轴、转动连杆、随动连杆、转动爪、指套固定孔；转动爪为薄弯曲仿生爪，具有一定的柔性，指套套在指套固定孔上，将手指的关节套进指套内。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：本发明的检测箱内通过4个不同方位照相机拍照可获取出病人手掌各关节长短、不同部位的最大弯曲程度等不同方面的图片信息，控制箱对图片信息处理后的结果信息显示在显示器上，并初始化各运动康复爪的初始角度，再在显示器上选用控制器中软件系统系统显示的不同训练处方来选择具体手部各个关节训练等级策略，实现对不同长度手不同伤残程度的病人治疗，指套采用松紧带制成具有一定的弹性，能满足不同直径的人的使用需求，通过手臂固定平台底座中镶嵌的2个电动推杆可合理调节手臂固定底座和康复训练箱之间的距离，来满足不同长度手臂的患者的需求。本发明的一种手部指关节康复平台，通过医生向计算机录入不同的训练配方，可以方便地满足患者康复需求，同时有效减少医生亲手给患者做康复训练的次数和工作量。

附图说明

图1为本发明的单个康复运动手爪图；

图2为本发明的康复运动手掌侧视图；

图3为本发明的康复运动手掌俯视图；

图4为本发明的康复运动手掌和康复手掌固定杆组合图；

图5为本发明的康复箱和手臂固定平台组合图

图6为本发明的检测箱和控制箱组合图

图7为本发明的整体组合图

附图编号：指套固定孔1、转动手爪2、转轴3、转动连杆4、舵机转轴5、舵机6、固定螺孔7、舵机支架8、转轴9、随动连杆10、1号爪11、2号爪12、3号爪13、4号爪14、5号爪15、6号爪16、7号爪17、8号爪18、9号爪19、10号爪20、11号爪21、12号爪22、13号爪23、小拇指第3关节24、小拇指第2关节25、小拇指第1关节26、无名指第3关节27、无名指第2关节28、无名指第1关节29、中指第3关节30、中指第2关节31、中指第1关节32、食指第3关节33、食指第2关节34、食指第1关节35、大拇指关节36、小拇指第3关节弹簧37、小拇指第2关节弹簧38、小拇指第1关节39、无名指第3关节弹簧40、无名指第2关节弹簧41、无名指第1关节弹簧42、中指第3关节弹簧43、中指第2关节弹簧44、中指第1关节弹簧45、食指第3关节弹簧46、食指第2关节弹簧47、食指第1关节弹簧48、康复手掌49、康复手固定杆50、康复训练箱51、康复训练箱底座52、康复训练箱1号底座滚轮53、康复训练箱2号底座滚轮54、康复训练箱3号底座滚轮55、康复训练箱4号底座滚轮56、1号电动推杆连接块57、2号电动推杆连接块58、1号电动推杆59、2号电动推杆60、1号支撑腿61、2号支撑腿62、3号支撑腿63、4号支撑腿64、手臂固定底座65、1号固定架66、2号固定架67、1号塑料插扣68、2号塑料插扣69、3号塑料插扣70、4号塑料插扣71、导线管72、导线管73、控制箱74、控制箱锁75、5号支撑腿76、6号支撑腿77、7号支撑腿78、8号支撑腿79、鼠标80、键盘81、显示器82、导线管83、检测箱84、9号支撑腿85、10号支撑腿86、11号支撑腿87、12号支撑腿88、手掌放置区89、1号照相机90、2号照相机91、3号照相机92、4号照相机93。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，所述的单个运动手爪部分由指套固定孔1（下方固定松紧带式的指套）、弧形仿生转动爪2、转动轴3、转动连杆4、舵机转轴5、舵机6、固定螺孔7（含螺丝）、舵机架8、转轴9、随动连杆10等结构组成。当舵机6收到控制箱发送出的信号时，舵机转轴5会转动，并通过转动连杆4带动转轴3旋转，当转轴3旋转时爪尾镶嵌在转轴3内的转动爪2则会转动相应的角度，同时在转轴3转动的过程中与转轴3相连的随动连杆就会带动手指的不同关节（不同关节间通过转轴相连）进行运动，转动爪2的爪头部位设计有指套固定孔1，指套采用松紧带式并套着手指的关节，当转动爪2旋转过程中指套就能带动手指的关节进行相应的运动。

如图2、3所示，所述的康复运动手部分共设有13个关节（小拇指第3关节24、小拇指第2关节25、小拇指第1关节26、无名指第3关节27、无名指第2关节28、无名指第1关节29、中指第3关节30、中指第2关节31。中指第1关节32、食指第3关节33、食指第2关节34、食指第1关节35、大拇指关节36）、下方与关节相连的是13个康复训练爪（1号爪11、2号爪12、3号爪13、4号爪14、5号爪15、6号爪16、7号爪17、8号爪18、9号爪19、10号爪20、11号爪21、12号爪22、13号爪23）以及连接各关节起到缓冲作用的12个关节弹簧（小拇指第3关节弹簧37、小拇指第2关节弹簧38、小拇指第1关节39、无名指第3关节弹簧40、无名指第2关节弹簧41、无名指第1关节弹簧42、中指第3关节弹簧43、中指第2关节弹簧44、中指第1关节弹簧45、食指第3关节弹簧46、食指第2关节弹簧47、食指第1关节弹簧48）。大拇指关节采用椭圆柱结构，大拇指关节36通过一个镶嵌在康复手掌内的转轴进行连接，可随着患者大拇指的活动范围自主调节。当手指单个运动手爪在舵机作用下带动关节进行运作时，关节弹簧起到一定的缓冲和复位功能，有效地防止二次损伤。

如图4所示，所述的康复手固定杆上方连接康复训练箱的顶层，下边跟康复手掌的掌面镶嵌在一起，保证在康复训练过程中康复手的结构稳定。

如图5所示，所述的手臂固定平台部分主要实现康复训练过程中手臂的固定，手臂固定平台底座65上方设置有两个手臂固定架66、67，两个手臂固定架的手臂放置槽上方的两边各设有两个塑料卡扣68、69、70、71，卡扣之间通过柔性安全带相连，从而保证手臂的固定。手臂固定底座内部镶嵌着两个电动推杆（电动推杆59、60的尾部镶嵌在手臂固定底座，伸缩杆部分与康复训练箱的推杆连接块57、58相连接），底座内部镶嵌有导线管72，电动推杆的导线通过导线管输出给图6中的控制箱，手臂固定底座的四个角各设有支撑腿61、62、63、64。康复训练箱51顶部通过康复手固定杆50连接着康复运动手，康复箱底座52下面镶嵌有4个通过转轴串接的滚轮53、54、55、56。当手臂固定平台中的电动推杆工作时，康复运动箱可在底部4个底座滚轮的滚动作用下实现箱体的来回移动，从而合理地控制手臂固定平台和康复训练箱之间的距离。

如图6所示，所述的检测箱主要实现对患者手部信息进行获取，所述的控制箱部分主要实现手部信息的分析处理、状态信息的显示、配方的选择以及手部治疗信号的输出。检测箱84的四个支撑腿85、86、87、88底部采用防滑垫从而保证了检测箱的稳定，有助于检测箱内的信息采集。手掌放置区89内，需要患者将手指对应放置，并根据显示屏82指示的一系列动作完成，在完成动作的同时分别由位于手掌放置区上方、前方、左方和右方四个方向的照相机90、91、92、93拍照，然后将照相机的照片信息经导线管83传至控制箱74。所述的控制箱的箱体底部设置有4个支撑腿76、77、78、79，控制箱体内放置有智能控制器，而且箱体前门设置锁75防止控制器在工作过程中被开启造成工作异常，智能控制器的输入设备有鼠标80、键盘81，输出部分有显示器82，智能控制器输出信号通过导线管83传输到手臂固定平台和康复训练箱。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围之内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种手部指关节康复平台,包括检测箱部分、控制箱部分、手臂固定平台部分和手部康复训练箱部分四部分组成；检测箱部分主要包括检测箱体、手掌放置区、四个分别位于左、右、前、上方位的照相机组成；控制箱部分主要包括导线管、显示器、键盘、鼠标、控制箱体、控制箱锁组成；手臂固定平台部分主要包括手臂固定底座、1、2号手臂固定平台、1、2、3、4号塑料插扣、1、2号电动推杆；手部康复训练箱部分包括康复训练箱体、1、2号电动推杆连接块、康复训练箱底座、1、2、3、4底座滚轮、康复手固定杆、康复手组成；康复手又可由康复手掌、小拇指第3关节弹簧、小拇指第2关节弹簧、小拇指第1关节弹簧、无名指第3关节弹簧、无名指第2关节弹簧、无名指第1关节弹簧、中指第3关节弹簧、中指第2关节弹簧、中指第1关节弹簧、食指第3关节弹簧、食指第2关节弹簧、食指第1关节弹簧、康复运动手爪1、爪2、爪3、爪4、爪5、爪6、爪7、爪8、爪9、爪10、爪11、爪12、爪13、小拇指第3关节、小拇指第2关节、小拇指第1关节、无名指第3关节、无名指第2关节、无名指第1关节、中指第3关节、中指第2关节；中指第1关节、食指第3关节、食指第2关节、食指第1关节、大拇指关节组件组成；而单个康复运动手爪又可由指套固定孔、转动爪、转轴、转动连杆、舵机、舵机支架、舵机转轴、固定螺孔、随动连杆部分组成，当舵机( 6) 收到控制箱发送出的信号时，舵机转轴( 5) 会转动，并通过转动连杆( 4) 带动转轴( 3) 旋转，当转轴( 3) 旋转时爪尾镶嵌在转轴( 3) 内的转动爪( 2) 则会转动相应的角度，同时在转轴( 3) 转动的过程中与转轴( 3) 相连的随动连杆就会带动手指的不同关节进行运动，不同关节间通过转轴相连，转动爪( 2) 的爪头部位设计有指套固定孔( 1) ，指套采用松紧带式并套着手指的关节，当转动爪( 2) 旋转过程中指套就能带动手指的关节进行相应的运动，关节弹簧起到一定的缓冲和复位功能，有效地防止二次损伤。

2.根据权利要求1所述的一种手部指关节康复平台，其特征在于，康复运动手由1个康复手掌、13个交替且非并排的康复运动手爪、13个爪指关节组成、12个指关节弹簧主要部分组成；每个康复运动手爪又由2个转轴、舵机支架、2个固定螺孔、2个舵机转轴、转动连杆、随动连杆、转动爪、指套固定孔；转动爪为薄弯曲仿生爪，具有一定的柔性，指套套在指套固定孔上，将手指的关节套进指套内。

3.根据权利要求2所述的一种手部指关节康复平台，其特征在于，所述的康复运动手部分共设有13个关节，分别是小拇指第3关节( 24) 、小拇指第2关节( 25) 、小拇指第1关节( 26) 、无名指第3关节( 27) 、无名指第2关节( 28) 、无名指第1关节( 29) 、中指第3关节( 30) 、中指第2关节( 31) ，中指第1关节( 32) 、食指第3关节( 33) 、食指第2关节(34) 、食指第1关节( 35) 、大拇指关节( 36) ；下方与关节相连的是13个康复训练爪，分别是1号爪( 11) 、2号爪( 12) 、3号爪( 13) 、4号爪( 14) 、5号爪( 15) 、6号爪( 16) 、7号爪( 17) 、8号爪( 18) 、9号爪( 19) 、10号爪( 20) 、11号爪( 21) 、12号爪( 22) 、13号爪( 23) ；以及连接各关节起到缓冲作用的12个关节弹簧，分别是小拇指第3关节弹簧(37) 、小拇指第2关节弹簧( 38) 、小拇指第1关节( 39) 、无名指第3关节弹簧( 40) 、无名指第2关节弹簧( 41) 、无名指第1关节弹簧( 42) 、中指第3关节弹簧( 43) 、中指第2关节弹簧( 44) 、中指第1关节弹簧( 45) 、食指第3关节弹簧( 46) 、食指第2关节弹簧( 47) 、食指第1关节弹簧( 48) ；大拇指关节采用椭圆柱结构，大拇指关节( 36) 通过一个镶嵌在康复手掌内的转轴进行连接，可随着患者大拇指的活动范围自主调节；当手指单个运动手爪在舵机作用下带动关节进行运作时，关节弹簧起到一定的缓冲和复位功能，有效地防止二次损伤。

4.根据权利要求3所述的一种手部指关节康复平台，其特征在于，所述的手臂固定平台部分主要实现康复训练过程中手臂的固定，手臂固定平台底座( 65) 上方设置有两个手臂固定架( 66) 、( 67) ，两个手臂固定架的手臂放置槽上方的两边各设有两个塑料卡扣(68) 、( 69) 、( 70) 、( 71) ，卡扣之间通过柔性安全带相连，从而保证手臂的固定；手臂固定底座内部镶嵌着两个电动推杆，电动推杆( 59) 、( 60) 的尾部镶嵌在手臂固定底座，伸缩杆部分与康复训练箱的推杆连接块( 57) 、( 58) 相连接，底座内部镶嵌有导线管(72) ，电动推杆的导线通过导线管输出给控制箱，手臂固定底座的四个角各设有支撑腿(61) 、( 62) 、( 63) 、( 64) ；康复训练箱( 51) 顶部通过康复手固定杆( 50) 连接着康复运动手，康复箱底座( 52) 下面镶嵌有4个通过转轴串接的滚轮( 53) 、( 54) 、( 55) 、( 56) ；当手臂固定平台中的电动推杆工作时，康复运动箱可在底部4个底座滚轮的滚动作用下实现箱体的来回移动，从而合理地控制手臂固定平台和康复训练箱之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种手部指关节康复平台，其特征在于，所述的检测箱主要实现对患者手部信息进行获取，所述的控制箱部分主要实现手部信息的分析处理、状态信息的显示、配方的选择以及手部治疗信号的输出；检测箱( 84) 的四个支撑腿( 85) 、( 86)、( 87) 、( 88) 底部采用防滑垫从而保证了检测箱的稳定，有助于检测箱内的信息采集；手掌放置区( 89) 内，需要患者将手指对应放置，并根据显示屏( 82) 指示的一系列动作完成，在完成动作的同时分别由位于手掌放置区上方、前方、左方和右方四个方向的照相机( 90) 、( 91) 、( 92) 、( 93) 拍照，然后将照相机的照片信息经导线管( 83) 传至控制箱( 74) ；所述的控制箱的箱体底部设置有4个支撑腿( 76) 、( 77) 、( 78) 、( 79) ，控制箱体内放置有智能控制器，而且箱体前门设置锁( 75) 防止控制器在工作过程中被开启造成工作异常，智能控制器的输入设备有鼠标( 80) 、键盘( 81) ，输出部分有显示器(82) ，智能控制器输出信号通过导线管( 83) 传输到手臂固定平台和康复训练箱。

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