CN109893831A - 基于三个四杆机构的手指康复训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于三个四杆机构的手指康复训练装置，包括第一关节、手指套和压力传感器，所述第一关节的右下角连接有第二关节，且第二关节的右下角安装有第三关节，所述第三关节的右下角连接有固定板，所述手指套分别固定于第一关节、第二关节、第三关节的下表面中间位置，所述压力传感器安装于手指套的上端内部，且压力传感器的上方连接有控制器。本发明设置第一关节、第二关节与第三关节之间的最大转动角度可达到90°，符合人体手指结构特点，有利于保证手指可以得到充分的屈伸运动训练，从而提高训练效果，设置手指套内部的压力传感器可以感应到使用者手指的运动，并且通过控制器启动动力机构进行驱动，辅助使用者手指关节的运动。

Description

基于三个四杆机构的手指康复训练装置

技术领域

本发明涉及医疗康复训练装置技术领域，具体为基于三个四杆机构的手指康复训练装置。

背景技术

指骨骨折在手部最为常见，多为开放性骨折，且多为直接暴力所致，可于手指的任何部位导致各种不同类型的骨折，指骨骨折由于部位不同，受到来自不同方向的肌腱的牵拉作用，产生不同方向的移位，如近节指骨中段骨折，受骨间肌和蚓状肌的牵拉，而致向掌侧成角，中节指骨在指浅屈肌腱止点远侧骨折，由于其牵拉亦产生向掌侧成角，如在指浅屈肌腱止点近端骨折，则受伸肌腱牵拉造成向背侧成角，近节指骨基底部关节内骨折可分为副韧带撕裂、压缩骨折及纵形劈裂骨折3类，远节指骨骨折多为粉碎性骨折，常无明显移位，而远节指骨基底部背侧的撕脱骨折，通常形成锤状指畸形，在手指骨折的病人恢复期间，需要经常进行手指弯曲锻炼，以便于帮助病人尽快恢复手指的功能。

市场上的手指康复训练装置在使用过程中，佩戴不方便，不便于患者日常使用，并且整个训练装置的弯曲度难以达到90度，无法彻底辅助病人的手指指节进行弯曲训练，并且现有的训练装置难以先感知患者的手指运动情况，再利用外部动力辅助手指进行运动的问题，为此，我们提出一种实用性更高的基于三个四杆机构的手指康复训练装置。

发明内容

本发明的目的在于提供基于三个四杆机构的手指康复训练装置，解决了现有的市场上的手指康复训练装置在使用过程中，佩戴不方便，不便于患者日常使用，并且整个训练装置的弯曲度难以达到90度，无法彻底辅助病人的手指指节进行弯曲训练，并且现有的训练装置难以先感知患者的手指运动情况，再利用外部动力辅助手指进行运动的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于三个四杆机构的手指康复训练装置，包括第一关节、手指套和压力传感器，所述第一关节的右下角连接有第二关节，且第二关节的右下角安装有第三关节，所述第三关节的右下角连接有固定板，所述手指套分别固定于第一关节、第二关节、第三关节的下表面中间位置。

优选的，所述第一关节包括第一关节主体和第一关节右卡件，所述第一关节的中间位置安装有第一关节主体，且第一关节主体的右端连接有第一关节右卡件，所述第一关节与第二关节的连接处安装有铰链，且铰链的上端连接有第一连接板，所述第一关节通过铰链与第二关节之间构成转动结构，且第一关节与第二关节之间的转动角度为90°。

优选的，所述第二关节包括第二关节左卡件和第二关节右卡件，所述第二关节的左端固定有第二关节左卡件，且第二关节的右端连接有第二关节右卡件，所述第二关节右卡件的上端连接有第二连接板，且第二连接板的左下角安装有第一连接杆，所述第二关节、第一连接板、第一连接杆与第二连接板之间形成四边形结构，且第二关节、第一连接板、第一连接杆与第二连接板之间的连接的连接方式均为活动连接。

优选的，所述固定板包括固定板左卡件和固定板右卡件，所述固定板的左端安装有固定板左卡件，且固定板的右端连接有固定板右卡件，所述铰链分别贯穿于固定板左卡件与固定板右卡件的内部，且固定板左卡件通过铰链与第三关节之间构成转动结构。

优选的，所述第一连接板包括第一连接板主体和第一连接板螺孔，所述第一连接板的中间位置设置有第一连接板主体，且第一连接板主体的左右两端均开设有第一连接板螺孔，所述第一连接板螺孔关于第一连接板主体的竖直中心线左右对称分布，且第一连接板螺孔贯穿于第一连接板主体的内部。

优选的，所述第一连接杆包括第一连接杆主体和第一连接杆卡件，所述第一连接杆的中间位置安置有第一连接杆主体，且第一连接杆主体的左右两端均安装有第一连接杆卡件，所述第一连接杆卡件关于第一连接杆主体的竖直中心线左右对称分布，且第一连接杆卡件与第一连接杆主体之间的连接方式为固定连接。

优选的，所述第二连接板包括第二连接板外螺孔和第二连接板中螺孔，所述第二连接板的左右两侧均设置有第二连接板外螺孔，且第二连接板的中间位置开设有第二连接板中螺孔，所述第二连接板中螺孔的右端连接有第二连接杆，且第二连接杆的右下角安装有第三连接板，所述第三连接板的中心位置右侧连接有第三连接杆，且第三连接杆的右下角安装有第四连接板，所述第一连接杆、第二连接杆与第三连接杆的结构相同，同时第二连接板、第三连接板与第四连接板的结构相同。

优选的，所述第四连接板的中间位置下端连接有推动杆，且推动杆的右下角安装有动力机构，所述动力机构设置为直线电机或气缸，且推动杆与动力机构之间构成伸缩结构。

优选的，所述压力传感器安装于手指套的上端内部，且压力传感器的上方连接有控制器，所述控制器的上方安装有电源，所述手指套的数量设置为3个，且手指套的结构为环形结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明设置第一关节、第二关节、第三关节与固定板之间两两相连的连接处都利用铰链进行连接，以便于各个关节之间都可以利用铰链的转动作用进行活动，同时第一关节、第二关节与第三关节之间的最大转动角度可达到90°，符合人体手指结构特点，有利于保证手指可以得到充分的屈伸运动训练，从而提高训练效果；

2.本发明设置第二关节、第一连接板、第一连接杆与第二连接板之间形成的四边形形状，每个连接处也都是利用铰链进行连接的，以便于通过第一连接板、第一连接杆与第二连接板之间的活动作用，辅助第二关节与第一关节和第三关节之间进行弯曲；

3.本发明设置固定板左右两端分别安装了固定板左卡件和固定板右卡件，以便于通过固定板左卡件和固定板右卡件与其他关节进行连接，设置第一连接板左端开设的第一连接板螺孔，可以与第二关节和第一关节连接处的铰链进行套接，而右端的第一连接板螺孔可以与第一连接杆进行对接，以便于将第一连接板固定在第二关节和第一关节连接处以及第一连接杆之间；

4.本发明设置第一连接杆左右对称安装了第一连接杆卡件，以便于通过第一连接杆卡件的作用，与第一连接板和第二连接板进行固定，设置第一连接杆、第二连接杆与第三连接杆的外形结构时类似的，只是长度不一，同时第二连接板、第三连接板与第四连接板的外形结构也是类似的，只是长度不一，以便于根据第一连接杆与第二连接板的安装使用方式，即可推导出其他几块连接板和连接杆的使用方法；

5.本发明设置动力机构可以为推动杆提供动力，以便于推动推动杆做伸缩运动，从而带动整个装置进行运动，辅助患者进行手指运动，设置三个手指套为具有一定缺口的环形形状，方便使用者进行佩戴，并且手指套内部的压力传感器可以感应到使用者手指的运动，并且通过控制器启动动力机构进行驱动，辅助使用者手指关节的运动，大大增强了整个装置的实用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明第一关节结构示意图；

图3为本发明第二关节结构示意图；

图4为本发明固定板结构示意图；

图5为本发明第一连接板结构示意图；

图6为本发明第一连接杆结构示意图；

图7为本发明第二连接板结构示意图；

图8为本发明手指套内部结构示意图。

图中：1、第一关节；2、第二关节；3、第三关节；4、固定板；5、手指套；6、铰链；7、第一连接板；8、第一连接杆；9、第二连接板；10、第二连接杆；11、第三连接板；12、第三连接杆；13、第四连接板；14、推动杆；15、动力机构；16、压力传感器；17、控制器；18、电源；101、第一关节主体；102、第一关节右卡件；201、第二关节左卡件；202、第二关节右卡件；401、固定板左卡件；402、固定板右卡件；701、第一连接板主体；702、第一连接板螺孔；801、第一连接杆主体；802、第一连接杆卡件；901、第二连接板外螺孔；902、第二连接板中螺孔。

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。

请参阅图1-8，基于三个四杆机构的手指康复训练装置，包括第一关节1、第二关节2、第三关节3、固定板4、手指套5、铰链6、第一连接板7、第一连接杆8、第二连接板9、第二连接杆10、第三连接板11、第三连接杆12、第四连接板13、推动杆14、动力机构15、压力传感器16、控制器17、电源18、第一关节主体101、第一关节右卡件102、第二关节左卡件201、第二关节右卡件202、固定板左卡件401、固定板右卡件402、第一连接板主体701、第一连接板螺孔702、第一连接杆主体801、第一连接杆卡件802、第二连接板外螺孔901和第二连接板中螺孔902，第一关节1的右下角连接有第二关节2，且第二关节2的右下角安装有第三关节3，第三关节3的右下角连接有固定板4，手指套5分别固定于第一关节1、第二关节2、第三关节3的下表面中间位置，第一关节1包括第一关节主体101和第一关节右卡件102，第一关节1的中间位置安装有第一关节主体101，且第一关节主体101的右端连接有第一关节右卡件102，第一关节1与第二关节2的连接处安装有铰链6，且铰链6的上端连接有第一连接板7，第一关节1通过铰链6与第二关节2之间构成转动结构，且第一关节1与第二关节2之间的转动角度为90°，设置第一关节1、第二关节2、第三关节3与固定板4之间两两相连的连接处都利用铰链6进行连接，以便于各个关节之间都可以利用铰链6的转动作用进行活动，同时第一关节1、第二关节2与第三关节3之间的最大转动角度可达到90°，符合人体手指结构特点，有利于保证手指可以得到充分的屈伸运动训练，从而提高训练效果；

第二关节2包括第二关节左卡件201和第二关节右卡件202，第二关节2的左端固定有第二关节左卡件201，且第二关节2的右端连接有第二关节右卡件202，第二关节右卡件202的上端连接有第二连接板9，且第二连接板9的左下角安装有第一连接杆8，第二关节2、第一连接板7、第一连接杆8与第二连接板9之间形成四边形结构，且第二关节2、第一连接板7、第一连接杆8与第二连接板9之间的连接的连接方式均为活动连接，设置第二关节2、第一连接板7、第一连接杆8与第二连接板9之间形成的四边形形状，每个连接处也都是利用铰链6进行连接的，以便于通过第一连接板7、第一连接杆8与第二连接板9之间的活动作用，辅助第二关节2与第一关节1和第三关节3之间进行弯曲；

固定板4包括固定板左卡件401和固定板右卡件402，固定板4的左端安装有固定板左卡件401，且固定板4的右端连接有固定板右卡件402，铰链6分别贯穿于固定板左卡件401与固定板右卡件402的内部，且固定板左卡件401通过铰链6与第三关节3之间构成转动结构，设置固定板4左右两端分别安装了固定板左卡件401和固定板右卡件402，以便于通过固定板左卡件401和固定板右卡件402与其他关节进行连接，第一连接板7包括第一连接板主体701和第一连接板螺孔702，第一连接板7的中间位置设置有第一连接板主体701，且第一连接板主体701的左右两端均开设有第一连接板螺孔702，第一连接板螺孔702关于第一连接板主体701的竖直中心线左右对称分布，且第一连接板螺孔702贯穿于第一连接板主体701的内部，设置第一连接板7左端开设的第一连接板螺孔702，可以与第二关节2和第一关节1连接处的铰链6进行套接，而右端的第一连接板螺孔702可以与第一连接杆8进行对接，以便于将第一连接板7固定在第二关节2和第一关节1连接处以及第一连接杆8之间，第一连接杆8包括第一连接杆主体801和第一连接杆卡件802，第一连接杆8的中间位置安置有第一连接杆主体801，且第一连接杆主体801的左右两端均安装有第一连接杆卡件802，第一连接杆卡件802关于第一连接杆主体801的竖直中心线左右对称分布，且第一连接杆卡件802与第一连接杆主体801之间的连接方式为固定连接，设置第一连接杆8左右对称安装了第一连接杆卡件802，以便于通过第一连接杆卡件802的作用，与第一连接板7和第二连接板9进行固定；

第二连接板9包括第二连接板外螺孔901和第二连接板中螺孔902，第二连接板9的左右两侧均设置有第二连接板外螺孔901，且第二连接板9的中间位置开设有第二连接板中螺孔902，第二连接板中螺孔902的右端连接有第二连接杆10，且第二连接杆10的右下角安装有第三连接板11，第三连接板11的中心位置右侧连接有第三连接杆12，且第三连接杆12的右下角安装有第四连接板13，第一连接杆8、第二连接杆10与第三连接杆12的结构相同，同时第二连接板9、第三连接板11与第四连接板13的结构相同，设置第一连接杆8、第二连接杆10与第三连接杆12的外形结构时类似的，只是长度不一，同时第二连接板9、第三连接板11与第四连接板13的外形结构也是类似的，只是长度不一，以便于根据第一连接杆8与第二连接板9的安装使用方式，即可推导出其他几块连接板和连接杆的使用方法；

第四连接板13的中间位置下端连接有推动杆14，且推动杆14的右下角安装有动力机构15，动力机构15设置为直线电机或气缸，且推动杆14与动力机构15之间构成伸缩结构，设置动力机构15可以为推动杆14提供动力，以便于推动推动杆14做伸缩运动，从而带动整个装置进行运动，辅助患者进行手指运动，压力传感器16安装于手指套5的上端内部，且压力传感器16的上方连接有控制器17，控制器17的上方安装有电源18，手指套5的数量设置为3个，且手指套5的结构为环形结构，设置三个手指套5为具有一定缺口的环形形状，方便使用者进行佩戴，并且手指套5内部的压力传感器16可以感应到使用者手指的运动，并且通过控制器17启动动力机构15进行驱动，辅助使用者手指关节的运动，大大增强了整个装置的实用性。

工作原理：对于这类的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，整个装置是由多个关节、连接板以及连接杆拼凑而成的，其中第二关节2和第三关节3，第一连接杆8、第二连接杆10和第三连接杆12以及第二连接板9、第三连接板11和第四连接板13分别都是结构形状相同，只是长度不一样，首先将第一关节主体101右端的第一关节右卡件102卡在第二关节2的第二关节左卡件201之间，同时在第一关节右卡件102内侧卡入第一连接板主体701，使得第一连接板螺孔702与第二关节左卡件201以及第一关节右卡件102之间对齐，在三者的内部安装上铰链6，然后将第一连接板主体701另一侧的第一连接板螺孔702卡进第一连接杆主体801左端的第一连接杆卡件802内部，利用铰链6进行固定，完成第一连接板7的固定，在第一连接杆主体801右端的第一连接杆卡件802内部插入第二连接板9左端的第二连接板外螺孔901，利用铰链6进行固定，然后将第二连接板9右端的第二连接板外螺孔901卡在第二关节2的第二关节右卡件202之间，同时将第二关节右卡件202卡在第三关节3的左端，利用铰链6进行固定，再在第二连接板9的第二连接板中螺孔902的外部套上第二连接杆10的一端；

根据上述操作，在第二连接杆10的右端固定上第三连接板11的左端，将第三连接板11的右端固定在第三关节3的右端，同时在第三关节3的右端外部套上固定板左卡件401，在第三连接板11的中间位置固定上第三连接杆12的左端，并将第三连接杆12的右端固定在第四连接板13的左端，而第四连接板13的右端固定在固定板右卡件402内部，最后在第四连接板13的中部位置利用铰链6固定上推动杆14，而推动杆14的另一端则与动力机构15相连，将患者的手指从第三关节3下方的手指套5伸入，一直伸到第一关节1下方的手指套5内部，直至整个手指的三个关节分别与整个装置的第一关节1、第二关节2和第三关节3相对应，此时固定板4与手背相贴合，电源18可以为装置内部的电器元件进行供电，当患者的手指进行运动时，位于手指套5内部的型号为BME-280的压力传感器16会感应到手指运动的信息，并将信息传递给型号为AT89S51的控制器17，控制器17对信息进行分析处理，并且控制动力机构15启动，动力机构15可以为气缸或者直线电机，动力机构15工作带动推动杆14进行伸缩，从而推动第四连接板13运动，第四连接板13在铰链6的作用下带动固定板4和第三连接杆12转动，以此类推，直至带动第一关节1、第二关节2和第三关节3进行弯曲和伸展，辅助使用者手指关节的运动，就这样完成整个基于三个四杆机构的手指康复训练装置的使用过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.基于三个四杆机构的手指康复训练装置，包括第一关节(1)、手指套(5)和压力传感器(16)，其特征在于：所述第一关节(1)的右下角连接有第二关节(2)，且第二关节(2)的右下角安装有第三关节(3)，所述第三关节(3)的右下角连接有固定板(4)，所述手指套(5)分别固定于第一关节(1)、第二关节(2)、第三关节(3)的下表面中间位置。

2.根据权利要求1所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第一关节(1)包括第一关节主体(101)和第一关节右卡件(102)，所述第一关节(1)的中间位置安装有第一关节主体(101)，且第一关节主体(101)的右端连接有第一关节右卡件(102)，所述第一关节(1)与第二关节(2)的连接处安装有铰链(6)，且铰链(6)的上端连接有第一连接板(7)，所述第一关节(1)通过铰链(6)与第二关节(2)之间构成转动结构，且第一关节(1)与第二关节(2)之间的转动角度为90°。

3.根据权利要求1所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第二关节(2)包括第二关节左卡件(201)和第二关节右卡件(202)，所述第二关节(2)的左端固定有第二关节左卡件(201)，且第二关节(2)的右端连接有第二关节右卡件(202)，所述第二关节右卡件(202)的上端连接有第二连接板(9)，且第二连接板(9)的左下角安装有第一连接杆(8)，所述第二关节(2)、第一连接板(7)、第一连接杆(8)与第二连接板(9)之间形成四边形结构，且第二关节(2)、第一连接板(7)、第一连接杆(8)与第二连接板(9)之间的连接的连接方式均为活动连接。

4.根据权利要求1所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述固定板(4)包括固定板左卡件(401)和固定板右卡件(402)，所述固定板(4)的左端安装有固定板左卡件(401)，且固定板(4)的右端连接有固定板右卡件(402)，所述铰链(6)分别贯穿于固定板左卡件(401)与固定板右卡件(402)的内部，且固定板左卡件(401)通过铰链(6)与第三关节(3)之间构成转动结构。

5.根据权利要求2所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第一连接板(7)包括第一连接板主体(701)和第一连接板螺孔(702)，所述第一连接板(7)的中间位置设置有第一连接板主体(701)，且第一连接板主体(701)的左右两端均开设有第一连接板螺孔(702)，所述第一连接板螺孔(702)关于第一连接板主体(701)的竖直中心线左右对称分布，且第一连接板螺孔(702)贯穿于第一连接板主体(701)的内部。

6.根据权利要求3所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第一连接杆(8)包括第一连接杆主体(801)和第一连接杆卡件(802)，所述第一连接杆(8)的中间位置安置有第一连接杆主体(801)，且第一连接杆主体(801)的左右两端均安装有第一连接杆卡件(802)，所述第一连接杆卡件(802)关于第一连接杆主体(801)的竖直中心线左右对称分布，且第一连接杆卡件(802)与第一连接杆主体(801)之间的连接方式为固定连接。

7.根据权利要求3所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第二连接板(9)包括第二连接板外螺孔(901)和第二连接板中螺孔(902)，所述第二连接板(9)的左右两侧均设置有第二连接板外螺孔(901)，且第二连接板(9)的中间位置开设有第二连接板中螺孔(902)，所述第二连接板中螺孔(902)的右端连接有第二连接杆(10)，且第二连接杆(10)的右下角安装有第三连接板(11)，所述第三连接板(11)的中心位置右侧连接有第三连接杆(12)，且第三连接杆(12)的右下角安装有第四连接板(13)，所述第一连接杆(8)、第二连接杆(10)与第三连接杆(12)的结构相同，同时第二连接板(9)、第三连接板(11)与第四连接板(13)的结构相同。

8.根据权利要求7所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述第四连接板(13)的中间位置下端连接有推动杆(14)，且推动杆(14)的右下角安装有动力机构(15)，所述动力机构(15)设置为直线电机或气缸，且推动杆(14)与动力机构(15)之间构成伸缩结构。

9.根据权利要求1所述的基于三个四杆机构的手指康复训练装置，其特征在于：所述压力传感器(16)安装于手指套(5)的上端内部，且压力传感器(16)的上方连接有控制器(17)，所述控制器(17)的上方安装有电源(18)，所述手指套(5)的数量设置为3个，且手指套(5)的结构为环形结构。