CN109549819A - 手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法 - Google Patents

手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法，装置包括安装座以及安装在该安装座上的手指康复训练机构、驱动手指康复训练机构动作的驱动机构；手指康复训练机构包括四套独立且结构相同的手指训练组合传动装置，分别对应人体手结构的食指、中指、无名指和小拇指；安装座具有能够支撑人体手掌的支撑面；所述的每一套手指训练组合传动装置中均包括MP运动滑槽、PIP指套、DIP指套及连杆传动机构，力觉传感器采集力反馈信息，判断并进行力稳定控制，利用空间位置传感器采集空间角度信息，实现手指的空间位置实时控制，本发明方法适用于帮助由于脑卒中引起的手部偏瘫患者进行主动和被动康复训练。

Description

手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法
技术领域
本发明设计一种对脑卒中引起的手指瘫痪进行康复训练的装置，尤其涉及一种固定手掌支撑式的外骨骼康复训练手。
背景技术
脑卒中是一种由于各种原因导致脑动脉和静脉系统发生病理性改变的一类疾病，手部作为人重要的器官，是实现生活和劳动不可或缺的一部分，对于由于脑卒中引起的手部瘫痪，有关研究表明，经过一定的康复训练，30％的患者可以恢复正常功能，传统的治疗方式，对于患者治疗配备专门的治疗医生，医生对于患者进行康复式按摩训练，但是这个的治疗方式依赖医生的经验及素养，不同的医生训练效果大不一样，由于医生的治疗时间和强度有限，不能持续的保持高水平的治疗，由于个体的差异性，医生的治疗效果也不尽相同。
外骨骼训练设备可以对患者进行一定的康复训练，不同的患者可以利用训练设备上的输入模块，进行一定的参数设置，不同参数适应不同的患者，可以实现机器适应性的帮助患者康复训练的模式。
公开号为CN103750976A的中国专利申请公开了一种三自由度外骨骼式手指康复机器人，公开号为CN103767856A的中国专利申请公开了一种穿戴式五指康复机械手，这些装置对手指的康复训练起到了一定的作用，但是仍存在一定的问题：（1）上述两种装置都是安装在手指的上方的机械手，对患者手的支撑压力较大，容易造成二次损伤。（2）上述两种装置对人的手指进行一定的康复训练，但是手指运动的角度较小，康复训练的效果受到折扣。因此，有必要发明一种不会对手指造成压力，例如可以把装置直接放在桌子等其他位置的训练装置。既可以满足对患者的训练，又不会给患者的其他部位造成损伤，而且训练的角度空间较大，可以较好的实现训练效果的装置。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法，为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
手掌支撑式手指康复训练装置，包括安装座以及安装在该安装座上的手指康复训练机构、驱动手指康复训练机构动作的驱动机构；手指康复训练机构包括四套独立且结构相同的手指训练组合传动装置，分别对应人体手结构的食指、中指、无名指和小拇指；所述的安装座具有能够支撑人体手掌的支撑面；所述的每一套手指训练组合传动装置中均包括MP运动滑槽、PIP指套、DIP指套及连杆传动机构，其中：
MP运动滑槽沿着支撑面的端部延伸而成，是分布有两个圆弧形滑槽的弧形结构，圆弧形滑槽能够限制连杆传动机构的运动轨迹；连杆传动机构包括连杆a、连杆b、连杆c；其中，连杆a负责连接MP运动滑槽的其中一个圆弧形滑槽和连杆b传动臂，连杆b通过连杆a上所设置的圆弧形滑槽与连杆a相连，连杆a和连杆b分别在指套安装位安装PIP指套和DIP指套；连杆c为三段式结构，包括依次相连的前段、中段、末段，连杆c前段与驱动机构的动力输出端连接，连杆c中段两端分别连接连杆c前段和连杆c末段，连杆c末段一端与MP运动滑槽的另一个圆弧形滑槽连接，另一端与连杆b传动臂相连接；空间传感器通过保护壳在连杆c前段中间部位安装，力觉传感器安装在DIP指套内；
PIP指套、DIP指套通过连杆传动机构的带动，在驱动机构的动力驱动下，具有两个极限状态，分别为第一极限状态，第二极限状态；
当PIP指套、DIP指套处于第一极限状态时，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指与手掌处于同一平面内；
当PIP指套、DIP指套处于第二极限状态时，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指能够相对于手掌向内弯曲；
所述的驱动机构包括在安装座内设置的四个电机，每一个电机都设置有电机减速箱和电机的编码器，电机减速箱安装在电机减速箱保护座内。
手掌支撑式手指康复训练装置，安装座的下部带有安装孔，与四个电机相连接固定，支撑面的上部中间带有适应手掌形状的圆弧形曲面，安装座的上部末端，具有四个安装定位座，分别与每一套手指训练组合传动装置中的MP运动滑槽连接。
手掌支撑式手指康复训练装置，连杆a的传动臂端部设置有两个通孔，不锈钢带槽销轴从一侧依次穿过轴承和通孔后，用卡簧在另一侧进行固定，实现连杆a与MP运动滑槽的其中一个圆弧形滑槽的连接；
连杆b的传动臂端部设置有两个通孔，不锈钢带槽销轴从一侧依次穿过轴承和通孔后，用卡簧在另一侧进行固定，其中一个通孔，实现连杆b与连杆a上所设置的圆弧形滑槽与之相连，另一个通孔实现连杆b与连杆c末段的连接。
手掌支撑式手指康复训练装置，四个电机减速箱保护座分别安装，食指电机减速箱保护座和无名指电机减速箱保护座垂直安装、中指电机减速箱保护座和小拇指电机减速箱保护座水平安装。
手掌支撑式手指康复训练装置，电机减速箱安装在电机的动力源输出位置，电机的编码器安装在电机的电能输入位置，电机的编码器与电机的电源线一起连接在电机驱动板上，电机驱动板连接单片机模块。
手掌支撑式手指康复训练装置，单片机模块还包括PWM模块和空间位置信息采集模块，PWM模块与电机驱动模块相连，电机驱动模块和电机的编码器相连，空间位置信息采集模块与空间传感器相连。
手掌支撑式手指康复训练装置的使用方法，手掌支撑式手指康复训练装置具有三种工作模式，根据康复者的康复程度进行工作模式的选择，分别是被动康复训练、主被动康复训练和主动康复训练，其中：
步骤一：进行系统初始化，单片机上电，开始时PWM模块未使能，电机没有力矩输出，进行模式的选择；
步骤二：开始选择标定模式，辅助需要康复训练的手指戴上康复训练装置，进行往复运动，单片机通过空间位置信息采集模块，采集空间位置传感器的位置信息，记录手指张开和握紧的最大和最小值，利用单片机上的按键，保存数据退出标定模式；
步骤三：再次进行模式选择
当选择被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，经过力稳定控制算法，使装置上手指受到的力保持稳定状态，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，利用电机反馈的速度，与当前的设定速度做偏差计算，得到当前的速度偏差，利用PID控制算法，得到当前的速度输出值，当电机的输出角度大于标定的最大值是，电机变换方向，保持向下运动，向下运动到电机标定的最小角度值，电机变换方向，保持向上运动，重复上述动作；
当选择主被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者开始自主运动，此时电机的输出力矩为零，在患者手指运动停止时，电机开始输出力矩，帮助患者完成一个康复训练的循环；
当选择主动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出恒定力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者自主向下运动，采集力觉传感器，得到患者指节的输出力矩，采用力稳定控制算法，得到电机的输出力矩，开始时患者的手指可以运动，但是达不到标定的最小位置，电机输出对患者的运动有一定的阻力，反复训练直到患者可以自主运动。
手掌支撑式手指康复训练装置的使用方法，其中，力稳定控制算法是一种PID控制算法，利用力觉传感器采集手指受到的力矩，计算设定力矩与实际力矩的偏差值，将力矩的偏差与程序设定值项相乘，加上力矩的偏差值的积分与程序设定值项相乘，作为电机输出值。
本发明提供一种手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法，适用于帮助由于脑卒中引起的手部偏瘫患者进行主动和被动康复训练，具有以下有益效果：
（1） 手掌支撑式手指康复治疗过程手掌平放在治疗装置中，对手掌的支撑不会给手腕造成压力，在保证康复训练的强度时，不会给手腕等部位造成二次伤害；
（2） 利用力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，使手指受到的力能够保持平稳状态，便于患者的康复训练；
（3）利用滑槽的结构可以减少装置结构的复杂程度，利用四个电机就可以实现手指较大空间的拉伸和抓紧动作，保证了手指的康复效果；
（4）利用单片机和空间传感器，实时控制电机的空间位置，且该装置的成本较低，价格低廉，容易推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为手掌支撑式手指康复训练装置的整体结构示意图；
图2为本发明手掌支撑式手指康复训练装置连杆传动结构侧视图；
图3为本手掌支撑式手指康复训练装置的部件手掌支撑及动力系统的结构示意图；
图4为手掌支撑式手指康复训练装置的四指部件的结构示意图；
图5为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法手部使用方式图；
图6为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法系统总控制流程框图；
图7为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法被动康复控制流程框图；
图8为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法主被动衔接康复控制流程框图；
图9为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法主控控制流程框图；
图10为本发明手掌支撑式手指康复训练装置及使用方法的力稳定控制算法框图；
其中：1-安装座，2-连杆c，2-1连杆c前段，2-2连杆c中段，2-3连杆c末段，3-空间传感器保护壳，4-空间传感器，5-MP运动滑槽，6- PIP指套，7-连杆a，7-1连杆a传动臂，7-2连杆a指套安装位，7-3连杆a滑槽，8- DIP指套，9-连杆b，9-1连杆b传动臂，9-2连杆b指套安装位，10-食指电机减速箱保护座，11-食指电机座，12-中指电机减速箱保护座，13-中指电机座，14-无名指电机减速箱保护座，15-无名指电机座，16-小拇指电机减速箱保护座， 17-小拇指电机座，18-食指电机减速箱， 19-食指电机， 20-中指电机减速箱，21-中指电机， 22-无名指电机减速箱， 23-无名指电机， 24-小拇指电机减速箱， 25-小拇指电机， 26-力觉传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，手掌支撑式手指康复训练装置，包括安装座以及安装在该安装座上的手指康复训练机构、驱动手指康复训练机构动作的驱动机构；手指康复训练机构包括四套独立且结构相同的手指训练组合传动装置，分别对应人体手结构的食指、中指、无名指和小拇指；所述的安装座具有能够支撑人体手掌的支撑面；所述的每一套手指训练组合传动装置中均包括MP运动滑槽5、PIP指套6、DIP指套8及连杆传动机构，连杆传动机构包括连杆a7、连杆b9和连杆c2。
连杆传动机构2一端与驱动机构的动力输出端连接，另一端则分别与PIP指套9、DIP指套10联动连接；MP运动滑槽5沿着支撑面的端部延伸而成，是分布有两个圆弧形滑槽的弧形结构，圆弧形滑槽不仅可以保证传动臂在其内顺畅传动，还可以限制连杆传动机构的运动轨迹按规定要求进行；连杆c为三段式结构，包括依次相连的前段、中段、末段，连杆c前段2-1与驱动机构的动力输出端连接，连杆c中段2-2两端分别连接连杆c前段2-1和连杆c末段2-3，连杆c末段2-3一端与MP运动滑槽5的其中之一圆弧形滑槽连接，另一端与连杆b9的传动臂9-1相连接；连杆a7负责连接MP运动滑槽5的另一个圆弧形滑槽和连杆b9的传动臂，并在指套安装位安装PIP指套6；连杆b9通过连杆a7设置的圆弧形滑槽7-3与之相连，并在安装部位安装DIP指套8。
手掌支撑式手指康复训练装置具体安装时，四个MP运动滑槽5与手掌支撑座的四个安装定位座相固定，连杆a传动臂7-1穿过MP运动滑槽5的后端，两边加上轴承，利用不锈钢带槽销轴依次穿过左侧轴承、MP运动滑槽左侧、连杆a传动臂7-1、MP运动滑槽右侧后，再用卡簧固定，MP运动滑槽与连杆a传动臂7-1的两个孔相连接，保证了连杆a传动臂7-1在MP运动滑槽的限制下保持固定轨迹。
连杆b传动臂9-1与连杆a滑槽7-3相连时，连杆b传动臂9-1穿过连杆a滑槽7-3后端，两边加上轴承，利用不锈钢带槽销轴依次穿过左侧轴承、连杆a滑槽7-3左侧、连杆b传动臂9-1、连杆a滑槽7-3右侧，再用卡簧进行固定，连杆a滑槽7-3槽与连杆b传动臂9-1的两个孔相连接，保证了连杆b传动臂10-1在连杆a滑槽7-3的限制下保持固定轨迹。
连杆a有三个连接位点，第一个连接位点通过传动臂7-1与MP运动滑槽5相连，第二个连接位点是指套安装座，用于安装PIP指套，第三个连接位点通过滑槽7-3与连杆b传动臂9-1相连。
连杆b有三个连接位点，第一个连接位点通过传动臂9-1与连杆a滑槽7-3相连，第二个连接位点是指套安装座，用于安装DIP指套，第三个连接位点与连杆c末段2-3相连。
连杆c末段2-3有三个连接位置，第一个连接位置穿过MP运动滑槽5和连杆a传动臂7-1，利用不锈钢带槽销轴，依次穿过左侧轴承、MP运动滑槽5左侧、连杆a传动臂7-1、MP运动滑槽5右侧、右侧轴承，再用卡簧进行固定，第二个连接位置穿过连杆a滑动槽和连杆b传动臂，利用不锈钢带槽销轴，依次穿过左侧轴承、连杆a滑动槽左侧、连杆b传动臂、连杆a滑动槽右侧、右侧轴承与卡簧连接，中间连接位置连接连杆c中段2-2。
连杆c中段2-2有两个连接位置，一个连接位置和连杆c末段2-3相连，不锈钢带槽销轴依次穿过连杆c中段2-2左侧，连杆c末段2-3和过连杆c中段2-2右侧与卡簧相连，
另一个连接位置与连杆c前段2-1连接。空间传感器通过保护壳在连杆c前段连杆中间部位安装，力觉传感器安装在DIP指套内。
PIP指套6、DIP指套8通过连杆传动机构的带动，在驱动机构的动力驱动下，具有两个极限状态，分别为第一极限状态，第二极限状态。空间传感器可以采集每个手指的空间角度，力觉传感器可以采集手指对手指康复训练装置正压力，当手指向下弯曲时，力觉传感器采集康复训练装置和四个手指之间的正压力大小，经过力稳定控制算法，使装置上手指受到的力保持稳定状态，同时四个手指的空间角度减小，在第一极限状态的时候，空间角度的值达到最大值，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指与手掌处于同一平面内；然后手指张开，力觉传感器同向下弯曲时的状态，同时四个手指的空间角度增大，在第二极限状态的时候，空间角度的值达到最小值，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指能够相对于手掌向内弯曲。
手掌支撑式手指康复训练装置，安装座的下部带有安装孔，与四个电机相连接固定，支撑面的上部中间带有适应手掌形状的圆弧形曲面，安装座的上部末端，具有四个安装定位座，分别与每一套手指训练组合传动装置中的MP运动滑槽连接。
手掌支撑式手指康复训练装置，MP运动滑槽的两个滑槽及连杆a滑槽均为圆弧形滑槽，圆弧形滑槽不仅可以保证传动臂在其内顺畅传动，还可以限制连杆传动机构中传动臂7-1和传动臂9-1在滑槽限制下运动，这样可以进一步保证手掌支撑式手指康复训练装置工作时的工作效果按预期进行。
为了便于实施，连杆c末段部分2-3是上部为弧形的近似Y字结构，左上端与MP运动滑槽5连接，右上端与连杆b传动臂9-1连接，下部与连杆c中段2-2部分连接。
连杆a的传动臂7-1和连杆b的传动臂9-1端部设置了两个通孔，用于安装的同时，可以保持传动臂在滑槽的限制下保持规定轨迹。
力稳定控制算法是一种PID控制算法，利用力觉传感器26采集手指受到的力矩，计算设定力矩与实际力矩的偏差值，将力矩的偏差与程序设定值项相乘，加上力矩的偏差值的积分与程序设定值项相乘，作为电机输出值。
手掌支撑式手指康复训练装置的使用方法：
手掌支撑式手指康复训练装置具有三种工作模式，根据康复者的康复程度进行工作模式的选择，分别是被动康复训练、主被动康复训练和主动康复训练，其中：
步骤一：进行系统初始化，单片机上电，开始时PWM模块未使能，电机没有力矩输出，进行模式的选择；
步骤二：开始选择标定模式，辅助需要康复训练的手指戴上康复训练装置，进行往复运动，单片机通过空间位置信息采集模块，采集空间位置传感器的位置信息，记录手指张开和握紧的最大和最小值，利用单片机上的按键，保存数据退出标定模式；
步骤三：再次进行模式选择
当选择被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，经过力稳定控制算法，使装置上手指受到的力保持稳定状态，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，利用电机反馈的速度，与当前的设定速度做偏差计算，得到当前的速度偏差，利用PID控制算法，得到当前的速度输出值，当电机的输出角度大于标定的最大值是，电机变换方向，保持向下运动，向下运动到电机标定的最小角度值，电机变换方向，保持向上运动，重复上述动作；
当选择主被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者开始自主运动，此时电机的输出力矩为零，在患者手指运动停止时，电机开始输出力矩，帮助患者完成一个康复训练的循环；
当选择主动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出恒定力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者自主向下运动，采集力觉传感器，得到患者指节的输出力矩，采用力稳定控制算法，得到电机的输出力矩，开始时患者的手指可以运动，但是达不到标定的最小位置，电机输出对患者的运动有一定的阻力，反复训练直到患者可以自主运动。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式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本发明的限制。

Claims (8)

1.手掌支撑式手指康复训练装置，包括安装座以及安装在该安装座上的手指康复训练机构、驱动手指康复训练机构动作的驱动机构；手指康复训练机构包括四套独立且结构相同的手指训练组合传动装置，分别对应人体手结构的食指、中指、无名指和小拇指；其特征在于，所述的安装座具有能够支撑人体手掌的支撑面；所述的每一套手指训练组合传动装置中均包括MP运动滑槽、PIP指套、DIP指套及连杆传动机构，其中：
MP运动滑槽沿着支撑面的端部延伸而成，是分布有两个圆弧形滑槽的弧形结构，圆弧形滑槽能够限制连杆传动机构的运动轨迹；
连杆传动机构包括连杆a、连杆b、连杆c；其中，连杆a负责连接MP运动滑槽的其中一个圆弧形滑槽和连杆b传动臂，连杆b通过连杆a上所设置的圆弧形滑槽与连杆a相连，连杆a和连杆b分别在指套安装位安装PIP指套和DIP指套；连杆c为三段式结构，包括依次相连的前段、中段、末段，连杆c前段与驱动机构的动力输出端连接，连杆c中段两端分别连接连杆c前段和连杆c末段，连杆c末段一端与MP运动滑槽的另一个圆弧形滑槽连接，另一端与连杆b传动臂相连接；空间传感器通过保护壳在连杆c前段中间部位安装，力觉传感器安装在DIP指套内；
PIP指套、DIP指套通过连杆传动机构的带动，在驱动机构的动力驱动下，具有两个极限状态，分别为第一极限状态，第二极限状态；
当PIP指套、DIP指套处于第一极限状态时，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指与手掌处于同一平面内；
当PIP指套、DIP指套处于第二极限状态时，通过该PIP指套、DIP指套固定住的人体手指能够相对于手掌向内弯曲；
所述的驱动机构包括在安装座内设置的四个电机，每一个电机都设置有电机减速箱和电机的编码器，电机减速箱安装在电机减速箱保护座内。
2.根据权利要求1所述的手掌支撑式手指康复训练装置，其特征在于：安装座的下部带有安装孔，与四个电机相连接固定，支撑面的上部中间带有适应手掌形状的圆弧形曲面，安装座的上部末端，具有四个安装定位座，分别与每一套手指训练组合传动装置中的MP运动滑槽连接。
3.根据权利要求1所述的手掌支撑式手指康复训练装置，其特征在于：连杆a的传动臂端部设置有两个通孔，不锈钢带槽销轴从一侧依次穿过轴承和通孔后，用卡簧在另一侧进行固定，实现连杆a与MP运动滑槽的其中一个圆弧形滑槽的连接；
连杆b的传动臂端部设置有两个通孔，不锈钢带槽销轴从一侧依次穿过轴承和通孔后，用卡簧在另一侧进行固定，其中一个通孔，实现连杆b与连杆a上所设置的圆弧形滑槽与之相连，另一个通孔实现连杆b与连杆c末段的连接。
4.根据权利要求1所述的手掌支撑式手指康复训练装置，其特征在于：四个电机减速箱保护座分别安装，食指电机减速箱保护座和无名指电机减速箱保护座垂直安装、中指电机减速箱保护座和小拇指电机减速箱保护座水平安装。
5.根据权利要求1所述的手掌支撑式手指康复训练装置，其特征在于：电机减速箱安装在电机的动力源输出位置，电机的编码器安装在电机的电能输入位置，电机的编码器与电机的电源线一起连接在电机驱动板上，电机驱动板连接单片机模块。
6.根据权利要求5所述的手掌支撑式手指康复训练装置，其特征在于：单片机模块还包括PWM模块和空间位置信息采集模块，PWM模块与电机驱动模块相连，电机驱动模块和电机的编码器相连，空间位置信息采集模块与空间传感器相连。
7.根据权利要求1所述的手掌支撑式手指康复训练装置的使用方法，其特征在于，手掌支撑式手指康复训练装置具有三种工作模式，根据康复者的康复程度进行工作模式的选择，分别是被动康复训练、主被动康复训练和主动康复训练，其中：
步骤一：进行系统初始化，单片机上电，开始时PWM模块未使能，电机没有力矩输出，进行模式的选择；
步骤二：开始选择标定模式，辅助需要康复训练的手指戴上康复训练装置，进行往复运动，单片机通过空间位置信息采集模块，采集空间位置传感器的位置信息，记录手指张开和握紧的最大和最小值，利用单片机上的按键，保存数据退出标定模式；
步骤三：再次进行模式选择
当选择被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，经过力稳定控制算法，使装置上手指受到的力保持稳定状态，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，利用电机反馈的速度，与当前的设定速度做偏差计算，得到当前的速度偏差，利用PID控制算法，得到当前的速度输出值，当电机的输出角度大于标定的最大值是，电机变换方向，保持向下运动，向下运动到电机标定的最小角度值，电机变换方向，保持向上运动，重复上述动作；
当选择主被动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出控制力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者开始自主运动，此时电机的输出力矩为零，在患者手指运动停止时，电机开始输出力矩，帮助患者完成一个康复训练的循环；
当选择主动康复训练时：
在空间位置信息传感器的输出角度小于标定的最大值，PWM模块使能，根据力觉传感器，判断力的平稳性，进行力平稳控制，电机输出恒定力矩，电机保持向上的匀速转动，直到电机运动到标定位置的最大值；
患者自主向下运动，采集力觉传感器，得到患者指节的输出力矩，采用力稳定控制算法，得到电机的输出力矩，开始时患者的手指可以运动，但是达不到标定的最小位置，电机输出对患者的运动有一定的阻力，反复训练直到患者可以自主运动。
8.根据权利要求7所述的手掌支撑式手指康复训练装置的使用方法，其特征在于：力稳定控制算法是一种PID控制算法，利用力觉传感器采集手指受到的力矩，计算设定力矩与实际力矩的偏差值，将力矩的偏差与程序设定值项相乘，加上力矩的偏差值的积分与程序设定值项相乘，作为电机输出值。
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