CN110101549A - 手功能康复训练系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手功能康复训练系统，包括肌电信号采集模块、控制器、计算机和手康复训练器；肌电信号采集模块，用于对患者手部肌肉生物肌电信号进行采集；控制器用于对肌电信号进行信号处理并传输给计算机；计算机用于对手康复训练器训练参数进行设定；手康复训练器包括并排固定设置在手臂壳体前端的食指训练机构、中指训练机构、无名指训练机构和小拇指训练机构，以及固定设置在手臂壳体侧端的拇指训练机构；机械手指训练机构与计算机建立通信连接，用于接收计算机发出的训练指令并执行相应动作；本发明用来解决现有康复训练机械手安装复杂，体积庞大，不利于患者穿戴移动的问题，以及机械手指关节灵活度低，屈伸僵硬，康复训练效果不明显的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及康复训练器械领域，尤其涉及一种手功能康复训练系统。
背景技术
目前，由于脊椎损伤、脑外伤、脑性瘫痪、中风等中枢神经系统损伤，以及手外伤、手部肌肉损伤、软组织损伤等周围神经肌肉系统损伤而引起手功能障碍的患者显著增加，手运动功能障碍是其常见的主要症状，而患者手运动功能恢复密切关系到患者预后以及日后的生活方式和生活质量。临床研究表明，患者及时参与康复治疗，进行病残功能训练、功能增强、功能补偿，可有效地发挥其自身潜力，避免因制动而造成的并发症或继发残疾，从而改变无功能生命状态，降低残疾程度，预防因伤、病二级伤残。
在临床上，肢残疾患者的手功能障碍往往表现为屈曲挛缩，手的屈肌张力占优势，指间关节和掌指关节伸展困难，甚至无法实现简单的抓握功能；同时手部周围神经损伤会引发生物电传导异常，患者常因手外伤导致肌无力，如若不能有效进行康复训练将有可能引发手部肌肉萎缩、疼痛，因此，痉挛和肌肉萎缩是手功能康复中需解决的首要问题。
目前行业内所使用的康复机械手主要是利用表面肌电信号触发与动态智能控制实现互动式生物反馈训练实现患者五指单独的运动；现有的康复训练机械手装置多采用独立元件，安装复杂，体积庞大，不利于患者穿戴移动；机械手指关节灵活度低，屈伸僵硬，康复训练效果不明显，延长了患者康复训练时间。
发明内容
本发明实施例提供了一种手功能康复训练系统，来解决现有技术中的康复训练机械手安装复杂，体积庞大，不利于患者穿戴移动的问题，以及机械手指关节灵活度低，屈伸僵硬，康复训练效果不明显的问题。
鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
手功能康复训练系统，包括肌电信号采集模块、控制器、计算机和手康复训练器；
所述肌电信号采集模块，用于对患者手部肌肉生物肌电信号进行采集，并将信号传输给控制器；
所述控制器，用于接收肌电信号采集模块输入的信号，并进行信号处理，并将处理数据传输给计算机；
所述计算机，用于对手康复训练器训练参数进行设定，以及训练过程中的信息显示；
所述手康复训练器，包括机械手臂壳体及与其相连接的机械手指训练机构；
其中，所述机械手指训练机构包括并排固定设置在手臂壳体前端的食指训练机构、中指训练机构、无名指训练机构和小拇指训练机构，以及固定设置在手臂壳体侧端的拇指训练机构；
所述机械手指训练机构与所述计算机建立通信连接，用于接收计算机发出的训练指令并执行相应动作；
所述拇指训练机构和小拇指训练机构结构相同，拇指训练机构包括拇指电动推杆、拇指关节滑动架、拇指关节驱动件，所述拇指电动推杆的伸缩端与拇指关节驱动件相连接，并驱动所述拇指关节驱动件在所述拇指关节滑动架中滑动，所述拇指关节驱动件上连接有用于固定拇指关节的拇指关节固定件，所述拇指关节驱动件控制拇指关节，可以带动拇指关节做弯曲或伸直动作；
所述食指训练机构、中指训练机构和无名指训练机构结构相同，食指训练机构包括手指电动推杆、手指近指端关节滑动架、手指近指端关节驱动件、连杆机构、手指远指端关节滑动架和手指远指端关节驱动件，所述手指电动推杆的伸缩端与手指近指端关节驱动件相连接，并驱动所述手指近指端关节驱动件在所述手指近指端关节滑动架中滑动，所述手指近指端关节驱动件上连接有用于固定人手近指关节的手指近指端固定件，所述手指近指端关节驱动件控制人手近指关节，可以带动人手近指关节做弯曲或伸直曲动作，所述手指近指端关节驱动件与所述手指远指端关节滑动架通过手指近指端固定件进行固定连接，所述手指近指端关节滑动架通过连杆机构连接所述手指远指端关节驱动件，所述手指远指端关节驱动件上连接有用于固定人手远指关节的手指远指端固定件，手指近指端关节驱动件控制人手近指关节动作后，同时带动手指远指端关节滑动架动作，通过连杆机构带动手指远指端关节驱动件在手指远指端关节滑动架中滑动来控制人手远指关节，可以带动人手远指关节做弯曲或伸直动作。
为了更好的实现本发明技术方案，还采用了如下技术措施。
进一步的，所述肌电信号采集模块包括EMG肌电传感器和电极片，所述EMG肌电传感器的输入端连接电极片，输出端连接控制器。
进一步的，拇指训练机构还包括第一固定座，所述拇指关节滑动架上设置有呈弧形状的第一导向槽，所述拇指关节驱动件一端设置有第一铰轴，所述第一铰轴与所述拇指电动推杆的伸缩端进行铰接，所述拇指电动推杆的固定端所述拇指关节驱动件远离第一铰轴的下端两侧壁设置有沿第一导向槽滑动的第一转动杆。
进一步的，所述手指近指端关节滑动架上设置有呈弧形状的第二导向槽，所述近指端关节滑动架顶部设置有第一销轴，所述手指近指端关节驱动件一端设置有多个第二铰轴，所述第二铰轴与所述手指电动推杆的伸缩端进行铰接，所述手指近指端关节驱动件远离第二铰轴的下端两侧壁设置有沿第二导向槽滑动的第二转动杆。
进一步的，所述手指远指端关节滑动架包括两导向片，两导向片的一端分别固定在手指近指端关节驱动件的两侧壁，两导向片的另一端通过第二销轴进行固定，两个所述导向片上均设置有呈弧形状的第三导向槽，两个所述导向片中部设置有用于固定所述导向片的第三铰轴，所述连杆机构的初始端铰接在第一销轴上，所述连杆机构的中部铰接在第三铰轴上，所述连杆机构的末端与所述手指远指端关节驱动件进行铰接，所述手指远指端关节驱动件上设置有沿第三导向槽滑动的第三转动杆。
进一步的，所述连杆机构包括对丝拉杆、第一连杆和第二连杆，所述对丝拉杆的初始端铰接在第一销轴上，所述对丝拉杆的末端通过第三销轴与第一连杆的初始端相铰接，所述第一连杆呈“V”字型结构，所述第一连杆的中部通过第三铰轴进行铰接，所述第一连杆的末端通过第四销轴与第二连杆的初始端相铰接，所述第二连杆的末端与所述手指远指端关节驱动件上的第三转动杆相铰接。
进一步的，所述拇指训练机构中还包括第一推杆固定座，所述第一推杆固定座与所述拇指电动推杆的固定端相铰接；所述食指训练机构中还包括第二推杆固定座，所述第二推杆固定件与所述手指电动推杆的固定端相铰接。
进一步的，所述拇指关节固定件、手指近指端固定件和手指远指端固定件均包括有固定座，所述固定座底面设置有配合人手指贴合的固定槽，所述固定座两侧设置有用于绑定人手指的捆绑带。
进一步的，手康复训练器还包括手臂支撑座，所述手臂支撑座设置在手臂壳体下方，且手臂支撑座的顶面与手臂壳体的侧端面固定连接。
进一步的，所述手臂支撑座内部设置有控制板，所述拇指电动推杆和手指电动推杆分别与控制板电气连接，且所述控制板上设置有用于与计算机通信连接的通信接口。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、本发明通过针对人手五根手指分别设置相应的手指训练机构，可以分别对各个手指进行固定，并通过各个手指训练机构上的结构相互配合，可有效实现对人手近指关节、人手远指关节的控制，进而实现整个手指的弯曲，从而实现对手指的康复训练。
2、本发明通过连杆机构的设置，有效通过手指近指端关节驱动件的动作带动手指远指端关节驱动件的动作，整体连贯性较好。
3、本发明通过手指近指端滑动架、手指远指端滑动架的设置，有效对手指近指端关节驱动件、手指远指端关节驱动件的动作进行限定，保证了控制的效果。
4、通过肌电信号采集模块采集患者的手指动作情况，并通过控制器进行进行数据分析，从而确定机械手训练机构的运动范围，可以通过计算机设定相应手指训练机构训练时间、运动速度以及定制化训练模式，来实现对患者手指的康复训练。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例公开的手功能康复训练系统中所设计的手康复训练器的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的手功能康复训练系统中所设计的手康复训练器上的拇指训练机构的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的手功能康复训练系统中所设计的手康复训练器上的食指训练机构的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的手功能康复训练系统中所设计的手康复训练器上的拇指关节固定件、手指近指端固定件和手指远指端固定件；
图5为本发明实施例公开的手功能康复训练系统中所设计的手康复训练器上的手臂支撑座的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的手功能康复训练系统的结构连接流程图。
附图标记说明：
1-肌电信号采集模块，11-EMG肌电传感，12-电极片，2控制器，3-计算机，4-手康复训练器，5-手臂壳体，6-机械手指训练机构，61-食指训练机构，62-中指训练机构，63-无名指训练机构，64-小拇指训练机构，65-拇指训练机构，650-电动推杆，651-拇指关节滑动架，652-拇指关节驱动件，653-拇指关节固定件，654-第一推杆固定座，655-第一导向槽，656-第一铰轴，657-第一转动杆，610-手指电动推杆，611-手指近指端关节滑动架，612-手指近指端关节驱动件，613-手指远指端关节滑动架，614-手指远指端关节驱动件，615-手指近指端固定件，616-手指远指端固定件，617-第二推杆固定座，6110-第二导向槽，6111-第一销轴，6120-第二铰轴，6121-第二转动杆，6131-导向片，6132-第二销轴，6133-第三导向槽，6134-第三铰轴，601-对丝拉杆，602-第一连杆，603-第二连杆，604-第四销轴，700-固定座，701-固定槽，71-控制板，72-通信接口。
具体实施例
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照附图1和6所示，本发明实施例提供了一种手功能康复训练系统，包括肌电信号采集模块1、控制器2、计算机3和手康复训练器4；
所述肌电信号采集模块1，用于对患者手部肌肉生物肌电信号进行采集，并将信号传输给控制器2；
所述控制器2，用于接收肌电信号采集模块1输入的信号，并进行信号处理，并将处理数据传输给计算机3；
所述计算机3，用于对手康复训练器4训练参数进行设定，以及训练过程中的信息显示；
所述手康复训练器4，包括手臂壳体5及与其相连接的机械手指训练机构6；
其中，所述机械手指训练机构6包括并排固定设置在手臂壳体5前端的食指训练机构61、中指训练机构62、无名指训练机构63和小拇指训练机构64，以及固定设置在手臂壳体5侧端的拇指训练机构65；
所述机械手指训练机构6与所述计算机3建立通信连接，用于接收计算机3发出的训练指令并执行相应动作。
通过设置本实施例的训练系统，在进行患者手功能康复训练前，通过肌电信号采集模块1采集患者的手指动作情况，并通过控制器2进行进行数据分析，从而确定人手指在手康复训练器4上的运动范围，最后通过计算机3设定相应手指训练机构训练时间、运动速度以及定制化训练模式，来实现患者手指的康复训练。
本发明实施例具体通过如下技术方案进行实现。
参照附图2所示，因人手拇指和小拇指的长度相差不大，因此在本实施例中，拇指训练机构65和小拇指训练机构64结构设置相同，其中，拇指训练机构65包括拇指电动推杆650、拇指关节滑动架651、拇指关节驱动件652，所述拇指电动推杆650的伸缩端与拇指关节驱动件652相连接，并驱动所述拇指关节驱动件652在所述拇指关节滑动架651中滑动，所述拇指关节驱动件652上连接有用于固定拇指关节的拇指关节固定件653，所述拇指关节驱动件652控制拇指关节，可以带动拇指关节做伸直或弯曲动作。通过设置这样的结构，可以适用人手拇指或人手小拇指利用该拇指训练机构65上进行康复训练，因本实施例所设计的拇指训练机构65和小拇指训练机构64结构相同，但两个训练机构在手臂壳体5位置不同，具体实施时，在进行拇指训练机构65在手臂壳体5上安装时，将拇指训练机构65中的拇指电动推杆650和拇指关节滑动架651均固定设置在手臂壳体5侧端面，且电动推杆位于拇指关节滑动架651的上方；在进行小拇指训练机构64在手臂壳体5上安装时，将小拇指训练机构64中的的拇指电动推杆650和拇指关节滑动架651均固定设置在手臂壳体5前端面，且拇指电动推杆650位于拇指关节滑动架651的上方。在进行康复训练时，通过拇指关节固定件653可以对人手拇指或人手小拇指进行固定，通过拇指电动推杆650的伸长或收缩，可以驱动拇指关节驱动件652在拇指关节滑动架651中进行滑动，从而由拇指关节驱动件652带动人手拇指或人手小拇指做弯曲或伸直动作。
在本实施例中的拇指训练机构65中，拇指训练机构65中还包括第一推杆固定座654，所述第一推杆固定座654与所述拇指电动推杆650的固定端相铰接，具体可以通过销轴或铰轴等其他铰接件进行铰接，所述的拇指关节滑动架651上设置有呈弧形状的第一导向槽655，所述拇指关节驱动件652一端设置有第一铰轴656，所述第一铰轴656与所述拇指电动推杆650的伸缩端进行铰接，所述拇指关节驱动件652远离第一铰轴656的下端两侧壁设置有沿第一导向槽655滑动的第一转动杆657。通过这样的结构设置，第一推杆固定座654与手臂壳体5侧端面进行固定连接，可以使拇指电动推杆650通过与第一推杆固定座654以铰接的形式与手臂壳体5进行固定连接，从而保证拇指电动推杆650在工作时，一端可以绕第一推杆固定座654发生旋转，通过拇指电动推杆650的伸缩端铰接拇指关节驱动件652的第一铰轴656，可以保证拇指电动推杆650可以绕第一铰轴656发生旋转，拇指关节驱动件652上的第一转动杆657滑动套接在第一导向槽655，由附图所呈现的结构装配图来看，本实施例中拇指关节驱动件652设置为弯曲状，当拇指电动推杆650的伸缩端在缩短时，会带动拇指关节驱动件652沿第一导向槽655向靠近手臂壳体5一端滑动，第一导向槽655也起到限定拇指关节驱动件652的滑动路径，从而控制拇指关节驱动件652伸直，由此来控制人手拇指或小拇指伸直；当拇指电动推杆650的伸缩端在伸长时，会带动拇指关节驱动件652沿第一导向槽655向远离手臂壳体5一端滑动，从而控制拇指关节驱动件652弯曲，由此来控制人手拇指或小拇指完曲，通过拇指关节驱动件652来控制人手拇指或小拇指进行弯曲或伸直的康复训练。
在上述实施例中，第一导向槽655可以设置两个，同时拇指关节驱动件652上设置与第一导向槽655相配合滑动的多个第一转动杆657，从而保证拇指关节驱动件652通过多个第一转动杆657可以在第一导向槽655中进行稳定滑动。
参照附图3所示，因人手食指、中指和无名指的长度相差不大，因此，在本实施例中，食指训练机构61、中指训练机构62和无名指训练机构63结构相同，其中，食指训练机构61包括手指电动推杆610、手指近指端关节滑动架611、手指近指端关节驱动件612、连杆机构600、手指远指端关节滑动架613和手指远指端关节驱动件614，所述手指电动推杆610的伸缩端与手指近指端关节驱动件612相连接，并驱动所述手指近指端关节驱动件612在所述手指近指端关节滑动架611中滑动，所述手指近指端关节驱动件612上连接有用于固定人手近指关节的手指近指端固定件615，所述手指近指端关节驱动件612控制人手近指关节，可以带动人手近指关节做伸直或完曲动作，所述手指近指端关节驱动件612与所述手指远指端关节滑动架613通过手指近指端固定件615进行固定连接，所述手指近指端关节滑动架611通过连杆机构600连接所述手指远指端关节驱动件614，所述手指远指端关节驱动件614上连接有用于固定人手远指关节的手指远指端固定件616，手指近指端关节驱动件612控制人手近指关节动作后，同时带动手指远指端关节滑动架613动作，通过连杆机构600带动手指远指端关节驱动件614在手指远指端关节滑动架613中滑动来控制人手远指关节，可以带动人手远指关节做弯曲或伸直动作。通过设置这样的结构，可适用人手食指、中指和无名指利用该食指训练机构61进行各个手指的康复训练，具体实施时，在进行食指训练机构61在手臂壳体5上安装时，将食指训练机构61中的手指电动推杆610和手指近指端关节滑动架611均固定设置在手臂壳体5侧端面，且手指电动推杆610位于手指近指端关节滑动架611的上方，中指训练机构62和无名指训练机构63在手臂壳体5上安装的方法同食指训练机构61一致，在进行人手食指康复训练时，通过手指近指端固定件615固定人手食指近指关节，通过手指远指端固定件616固定人手食指远指关节，通过手指电动推杆610的伸长或收缩，可以驱动手指近指端关节驱动件612在近指关节滑动架中滑动，从而由近指端关节驱动件带动人手食指近指关节做弯曲或伸直动作，在手指近指端关节驱动件612控制人手食指近指关节动作后，同时带动手指远指端关节滑动架613动作，通过连杆机构600带动手指远指端关节驱动件614在手指远指端关节滑动架613中滑动来控制人手食指远指关节，可以带动人手食指远指关节做弯曲或伸直动作。人手中指和人手无名指康复训练与人手食指康复训练方式一致，此处不做详述。
在本实施例中的食指训练机构61中，食指训练机构61中还包括第二推杆固定座617，所述第二推杆固定座617与所述手指电动推杆610的固定端相铰接，所述手指近指端关节滑动架611上设置有呈弧形状的第二导向槽6110，所述手指近指端关节滑动架611顶部设置有第一销轴6111，所述手指近指端关节驱动件612一端设置有第二铰轴6120，所述第二铰轴6120与所述手指电动推杆610的伸缩端进行铰接，所述手指近指端关节驱动件612远离第二铰轴6120的下端两侧壁设置有沿第二导向槽6110滑动的第二转动杆6121。在这种结构设置下，第二推杆固定座617与手臂壳体5前端面进行固定连接，通过手指电动推杆610通过与第二推杆固定座617发生铰接来与手臂壳体5进行固定连接，并通过手指电动推杆610的伸缩端铰接手指近指端关节驱动件612的第二铰轴6120，可以使手指电动推杆610在伸缩时，可以一端绕第二推杆固定座617发生旋转，另一端可以绕二铰轴6120发生旋转，手指近指端关节驱动件612上的第二转动杆6121滑动套接在第二导向槽6110，由附图所呈现的结构装配图来看，本实施例中手指近指端关节驱动件612设置为弯曲状，当手指电动推杆610的伸缩端缩短时，会带动手指近指端关节驱动件612沿第二导向槽6110向靠近手臂壳体5一端滑动，第二导向槽6110也起到限定手指近指端关节驱动件612的滑动路径，从而控制手指近指端关节驱动件612伸直，由此来控制食指近指关节伸直；当拇指电动推杆650的伸缩端在伸长时，会带动手指近指端关节驱动件612沿第二导向槽6110向远离手臂壳体5一端滑动，从而控制手指近指端关节驱动件612弯曲，由此来控制食指近指关节弯曲。
进一步的，所述手指远指端关节滑动架613包括两导向片6131，两导向片6131的一端分别固定在手指近指端关节驱动件612的两侧壁，两导向片6131的另一端通过第二销轴6132进行固定，两个所述导向片6131均设置有呈弧形状的第三导向槽6133，两个所述导向片6131中部设置有用于固定所述导向片的第三铰轴6134，所述连杆机构600的初始端铰接在第一销轴6111上，所述连杆机构600的中部铰接在第三铰轴6134上，所述连杆机构600的末端与所述手指远指端关节驱动件614进行铰接，所述手指远指端关节驱动件614上设置有沿第三导向槽6133滑动的第三转动杆6140。通过这样的结构设置，手指远指端关节滑动架613中两导向片6131通过第二销轴6132的固定以及与手指近指端关节驱动件612的两侧壁的固定，使手指远指端关节滑动架613中间形成可以为手指远指端关节驱动件614提供活动的空间，手指远指端关节驱动件614用于固定食指远指关节，手指远指端关节驱动件614设置成弯曲状，通过其上的第三转动杆6140，可以在手指远指端关节滑动架613中的第三导向槽6133中滑动，因手指近指端关节驱动件612与手指远指端关节滑动架613相互之间固定连接，在手指近指端关节驱动件612控制人手食指近指关节做伸直或弯曲动作后，同时带动手指远指端关节滑动架613做伸直或弯曲动作，通过连杆机构600带动手指远指端关节驱动件614在手指远指端关节滑动架613中滑动来控制人手食指远指关节，可以带动人手食指远指关节做伸直或弯曲动作。
在上述实施例中，第二导向槽6110可以设置两个，同时手指近指关节驱动件上设置与第二导向槽6110相配合滑动的多个第二转动杆6121，从而保证手指近指关节驱动件通过多个第二转动杆6121可以在第二导向槽6110中进行稳定滑动。
在上述实施例中，第三导向槽6133可以设置两个，同时手指远指关节驱动件上设置与第三导向槽6133相配合滑动的多个第三转动杆6140，从而保证手指远指关节驱动件通过多个第三转动杆6140可以在第三导向槽6133中进行稳定滑动。
在上述实施例中，所述连杆机构600包括对丝拉杆601、第一连杆602和第二连杆603，所述对丝拉杆601的初始端铰接在第一销轴6111上，所述对丝拉杆601的末端通过第三销轴与第一连杆602的初始端相铰接，所述第一连杆602呈“V”字型结构，所述第一连杆602的中部通过第三铰轴6134进行铰接，所述第一连杆602的末端通过第四销轴604与第二连杆603的初始端相铰接，所述第二连杆603的末端与所述手指远指端关节驱动件614上的第三转动杆6140相铰接。在这种结构设置下，连杆机构600上的对丝拉杆601以第一销轴6111作为旋转点，第一连杆602设置成“V”字型结构，其中部以第三铰轴6134作为旋转支撑点，第一连杆602两端的对丝拉杆601和第二连杆603进行旋转，在手指近指端关节驱动件612沿近手指近指端关节滑动架611来回滑动的过程中，带动手指远指端关节滑动架613伸直或弯曲，从而带动手指远指端关节滑动架613上的第一拉杆旋转，由此带第二拉杆拉动手指远指端关节驱动件614在手指远指端关节滑动架613上滑动，从而实现连杆机构600带动手指远指端关节驱动件614在手指远指端关节滑动架613中滑动来控制人手食指远指关节动作。
为了更好的实施本发明，本实施例还通过如下技术方式进行优化。
参照附图4所示，所述拇指关节固定件653、手指近指端固定件615和手指远指端固定件616均包括有固定座700，所述固定座700底面设置有配合人手指贴合的固定槽701，所述固定座700两侧设置有用于绑定人手指的捆绑带(图中未示出)。在这种结构设置下，通过固定座700底面的固定槽701可以贴合人手手指，符合人体工学设计，通过固定座700两侧的捆绑带可以对人手手指进行捆绑固定，在本实施例中，捆绑带也可以适用魔术贴进行替代。
进一步的，手康复训练器4还包括手臂支撑座7，所述手臂支撑座7设置在手臂壳体5下方，且手臂支撑座7的顶面与手臂壳体5的侧端面固定连接。通过设置手臂支撑座7，可以对患者的手臂进行支持，避免患者在手功能康复训练过程中手臂劳累。
在本实施例中，所述肌电信号采集模块1包括EMG肌电传感器11和电极片12，所述EMG肌电传感器11的输入端连接电极片12，输出端连接控制器2。在使用时，将电极片12与EMG肌电传感器11同时穿戴到患者手臂上，通过患者做手指伸直或弯曲的动作，并由EMG肌电传感器11进行肌电信号的采集，采集到的信号数据可以通过有线方式或无线方式传输给控制器2，并由控制器2进行数据分析，获取机械手训练机构的运动范围。
参照附图5所示，所述手臂支撑座7内部设置有控制板71，所述拇指电动推杆650和手指电动推杆610分别与控制板71电气连接，且所述控制板71上设置有用于与计算机3通信连接的通信接口72。通过控制板71上通信接口72可以利用USB数据传输线与计算机3进行通信联接，在计算机3获取控制器2分析处理的机械手训练机构的运动范围数据后，可以在计算机3的显示器上显示，并由计算机3设定每个手指训练机构训练的时间、速度，也可以设定单独控制某一手指训练机构带动手指进行康复训练，也可以多个手指同步训练。计算机3设定的指令传输给控制板71，并由控制板71驱动相应手指训练机构上的电动推杆进行动作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.手功能康复训练系统，包括肌电信号采集模块、控制器、计算机和手康复训练器，其特征在于：
所述肌电信号采集模块，用于对患者手部肌肉生物肌电信号进行采集，并将信号传输给控制器；
所述控制器，用于接收肌电信号采集模块输入的信号，并进行信号处理，并将处理数据传输给计算机；
所述计算机，用于对手康复训练器训练参数进行设定，以及训练过程中的信息显示；
所述手康复训练器，包括机械手臂壳体及与其相连接的机械手指训练机构；
其中，所述机械手指训练机构包括并排固定设置在手臂壳体前端的食指训练机构、中指训练机构、无名指训练机构和小拇指训练机构，以及固定设置在手臂壳体侧端的拇指训练机构；
所述机械手指训练机构与所述计算机建立通信连接，用于接收计算机发出的训练指令并执行相应动作；
所述拇指训练机构和小拇指训练机构结构相同，拇指训练机构包括拇指电动推杆、拇指关节滑动架、拇指关节驱动件，所述拇指电动推杆的伸缩端与拇指关节驱动件相连接，并驱动所述拇指关节驱动件在所述拇指关节滑动架中滑动，所述拇指关节驱动件上连接有用于固定拇指关节的拇指关节固定件，所述拇指关节驱动件控制拇指关节，可以带动拇指关节做弯曲或伸直动作；
所述食指训练机构、中指训练机构和无名指训练机构结构相同，食指训练机构包括手指电动推杆、手指近指端关节滑动架、手指近指端关节驱动件、连杆机构、手指远指端关节滑动架和手指远指端关节驱动件，所述手指电动推杆的伸缩端与手指近指端关节驱动件相连接，并驱动所述手指近指端关节驱动件在所述手指近指端关节滑动架中滑动，所述手指近指端关节驱动件上连接有用于固定人手近指关节的手指近指端固定件，所述手指近指端关节驱动件控制人手近指关节，可以带动人手近指关节做弯曲或伸直曲动作，所述手指近指端关节驱动件与所述手指远指端关节滑动架通过手指近指端固定件进行固定连接，所述手指近指端关节滑动架通过连杆机构连接所述手指远指端关节驱动件，所述手指远指端关节驱动件上连接有用于固定人手远指关节的手指远指端固定件，手指近指端关节驱动件控制人手近指关节动作后，同时带动手指远指端关节滑动架动作，通过连杆机构带动手指远指端关节驱动件在手指远指端关节滑动架中滑动来控制人手远指关节，可以带动人手远指关节做弯曲或伸直动作。
2.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述肌电信号采集模块包括EMG肌电传感器和电极片，所述EMG肌电传感器的输入端连接电极片，输出端连接控制器。
3.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：拇指训练机构还包括第一固定座，所述拇指关节滑动架上设置有呈弧形状的第一导向槽，所述拇指关节驱动件一端设置有第一铰轴，所述第一铰轴与所述拇指电动推杆的伸缩端进行铰接，所述拇指电动推杆的固定端所述拇指关节驱动件远离第一铰轴的下端两侧壁设置有沿第一导向槽滑动的第一转动杆。
4.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述手指近指端关节滑动架上设置有呈弧形状的第二导向槽，所述近指端关节滑动架顶部设置有第一销轴，所述手指近指端关节驱动件一端设置有多个第二铰轴，所述第二铰轴与所述手指电动推杆的伸缩端进行铰接，所述手指近指端关节驱动件远离第二铰轴的下端两侧壁设置有沿第二导向槽滑动的第二转动杆。
5.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述手指远指端关节滑动架包括两导向片，两导向片的一端分别固定在手指近指端关节驱动件的两侧壁，两导向片的另一端通过第二销轴进行固定，两个所述导向片上均设置有呈弧形状的第三导向槽，两个所述导向片中部设置有用于固定所述导向片的第三铰轴，所述连杆机构的初始端铰接在第一销轴上，所述连杆机构的中部铰接在第三铰轴上，所述连杆机构的末端与所述手指远指端关节驱动件进行铰接，所述手指远指端关节驱动件上设置有沿第三导向槽滑动的第三转动杆。
6.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述连杆机构包括对丝拉杆、第一连杆和第二连杆，所述对丝拉杆的初始端铰接在第一销轴上，所述对丝拉杆的末端通过第三销轴与第一连杆的初始端相铰接，所述第一连杆呈“V”字型结构，所述第一连杆的中部通过第三铰轴进行铰接，所述第一连杆的末端通过第四销轴与第二连杆的初始端相铰接，所述第二连杆的末端与所述手指远指端关节驱动件上的第三转动杆相铰接。
7.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述拇指训练机构中还包括第一推杆固定座，所述第一推杆固定座与所述拇指电动推杆的固定端相铰接；所述食指训练机构中还包括第二推杆固定座，所述第二推杆固定件与所述手指电动推杆的固定端相铰接。
8.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述拇指关节固定件、手指近指端固定件和手指远指端固定件均包括有固定座，所述固定座底面设置有配合人手指贴合的固定槽，所述固定座两侧设置有用于绑定人手指的捆绑带。
9.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：手康复训练器还包括手臂支撑座，所述手臂支撑座设置在手臂壳体下方，且手臂支撑座的顶面与手臂壳体的侧端面固定连接。
10.根据权利要求1所述的手功能康复训练系统，其特征在于：所述手臂支撑座内部设置有控制板，所述拇指电动推杆和手指电动推杆分别与控制板电气连接，且所述控制板上设置有用于与计算机通信连接的通信接口。
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