CN110200781A - 一种手部康复设备及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种手部康复设备及系统，所述手部康复设备包括：本体，包括多个指部，每个所述指部设置有一个致动机构；驱动器，其配置为：驱动所述致动机构运动；监测装置，其配置为：监测所述指部的状态；控制模块，其配置为：基于所述指部的状态向所述驱动器发送第一控制信号。本公开所提供的手部康复设备及系统能够根据监测装置监测到的指部的状态，进而确定与指部对应的被测体的状态，并基于其向驱动器发送第一控制器信号，以调整提供给致动机构致动指部运动的力，从而能够对被测体进行更合理的康复治疗，提高被测体的康复速度。

Description

一种手部康复设备及系统

技术领域

本公开涉及医疗仪器领域，尤其涉及一种手部康复设及系统。

背景技术

手部康复设备是帮助因中枢神经或外伤引起的肌肉神经损伤的病人进行康复的辅助工具，现有的手部康复设备通常只能主动地驱动手部运动，无法感知手部的运动情况，且只有一种通过预设指令驱动手部运动的固定模式，无法根据手部的当前运动情况进行调整，使得手部康复治疗具有很大的局限性，并且现有的手部康复设备通常设置多个电机，多个电机分别控制用于驱动手部运动的多个致动机构，使得这种手部康复设备的结构复杂，且较为笨重，不便于穿戴。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种手部康复设备及系统，其能够根据监测装置监测到的指部的状态，进而确定指部对应的被测体的状态，并基于其向驱动器发送第一控制器信号，以调整提供给致动机构致动指部运动的力，从而能够对被测体进行更合理的康复治疗，提高被测体的康复速度。

根据本公开的第一方案，提供了一种手部康复设备，包括：本体，包括多个指部，每个所述指部设置有一个致动机构；驱动器，其配置为：驱动所述致动机构运动；监测装置，其配置为：监测所述指部的状态；控制模块，其配置为：基于所述指部的状态向所述驱动器发送第一控制信号。

在一些实施例中，所述监测装置包括：弹力线，其一端与所述指部连接；传感器，与所述弹力线远离所述指部的一端连接，且配置为：感测所述弹力线的拉力信号。

在一些实施例中，在所述驱动器为一个的情况下，所述手部康复设备还包括：通道选择器，设置于所述本体上，与所述驱动器连接，且配置为：响应所述控制模块发送的第二控制信号，选择相应的致动机构。

在一些实施例中，所述控制模块进一步配置为：基于所述拉力信号确定所述指部的弯曲度，并在所述弯曲度小于预设弯曲度的情况下向所述驱动器发送所述第一控制信号。

在一些实施例中，所述控制模块进一步还配置为：在所述弯曲度小于预设弯曲度的情况下，确定所述指部维持在所述弯曲度的时长，并在所述时长大于预设时长的情况下向所述驱动器发送所述第一控制信号。

在一些实施例中，所述控制模块进一步还配置为：基于所述拉力信号确定所述指部的弯曲度，并在所述弯曲度在预设范围内的情况下获取预存指令，根据所述预存指令向所述驱动器发送所述第一控制信号。

在一些实施例中，所述手部康复设备还包括：保护模块，设置于所述本体上，且配置为：监测各个处于工作状态的器件的运行状态，并在确定存在运行状态异常的器件时进行断电保护。

在一些实施例中，所述监测装置还包括：第一无线单元，其配置为：发送监测到的所述指部的状态；所述控制模块还包括：第二无线单元，其配置为：接收所述指部的状态。

在一些实施例中，所述控制模块进一步还配置为：在检测到当前温度高于预设温度的情况下，发送第三控制信号，以控制散热装置工作。

在一些实施例中，所述手部康复设备还包括：输入装置，其配置为接收用户的输入信号并将所述输入信号发送至所述控制模块。

根据本公开的第二方案，还提供了一种手部康复系统，包括：如本公开中任一项所述的手部康复设备，和与所述手部康复设备交互的终端设备；其中，所述终端设备包括：通信接口，其配置为：接收所述手部康复设备发送的所述指部对应的被测体的训练数据；处理器，其配置为：对所述被测体的训练数据进行处理分析；显示器，其配置为：显示处理分析结果。

与现有技术相比，本公开的有益效果在于：

本公开所提供的手部康复设备及系统能够根据监测装置监测到的指部的状态，进而确定与指部对应的被测体的状态，并基于其向驱动器发送第一控制器信号，以调整提供给致动机构致动指部运动的力，从而能够对被测体进行更合理的康复治疗，提高被测体的康复速度。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本节提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为根据本公开实施例的手部康复设备的结构示意图；

图2为根据本公开的手部康复设备的一个具体实施例的结构示意图；

图3为根据本公开的手部康复设备的一个具体实施例的结构示意图；

图4为根据本公开实施例的手部康复系统的结构示意图。

附图标记说明：

100-手部康复设备；110-本体；111-指部；120-驱动器；121-驱动轴；130-监测装置；140-控制模块；；150-通道选择器；160-保护模块；170-致动机构；180-输入装置；200-手部康复系统；211-通信接口；212-处理器；213-显示器。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

图1为根据本公开实施例的手部康复设备100的结构示意图，如图1所示，本公开提供了一种手部康复设备100，包括本体110、驱动器120、监测装置130以及控制模块140，其中，本体110包括多个指部111，每个指部111设置有一个致动机构(图1中未示出)，驱动器120配置为驱动致动机构运动，监测装置130配置为监测指部111的状态，控制模块140配置为基于指部的状态向驱动器120发送第一控制信号。具体说来，本体110包括指部111，驱动器120和控制模块140可以设置于本体110的指部111以外的部分，每个指部111内部都设置有对应的致动机构，致动机构用于在驱动器120的驱动下致动指部111运动，例如弯曲、伸直等，进而带动位于本体110的内部与各个指部111对应的被测体的运动，以对被测体进行康复治疗，其中，被测体可以为用户的手指。

具体的，监测装置130监测指部111的状态，例如指部111的弯曲度、维持一定弯曲度的时长等，指部111的状态可以反应与指部111对应的被测体的状态，控制模块140基于指部111的状态向驱动器120发送第一控制信号，从而调节驱动器120提供给致动机构致动指部运动的力，例如，在监测模块130监测到指部111的弯曲度未达到预设弯曲度时，控制模块140向驱动器120发送第一控制信号驱动致动机构提供给指部111使其能够达到预设弯曲度的力，如此可以根据被测体的当前状态调整致动机构提供给相应的指部111的力，从而能够根据实际情况对被测体进行更合理的康复治疗。可选的，控制模块140还可以根据预设指令向驱动器120发送控制信号，以使致动机构根据预设模式驱动指部111运动。

本公开所提供的手部康复设备100能够根据监测装置130监测到的指部111的状态，进而确定与指部111对应的被测体的状态，并基于其向驱动器120发送第一控制器信号，以调整提供给致动机构致动指部111运动的力，从而能够对被测体进行更合理的康复治疗，提高被测体的康复速度。

在一些实施例中，监测装置130包括弹力线和传感器(图1中未示出)，其中，弹力线的一端与指部111连接，其远离指部111的一端与传感器连接，传感器配置为感测弹力线的拉力信号。具体说来，传感器可以设置于本体110相对于被测体的关节侧和背部，以避免影响被测体的运动，并且便于携带，对应于每个指部111的弹力线可以设置为数根，数根弹力线分布于指部111的相对于被测体的各个部位上，以使传感器能够更准确的感测到被测体的状态，例如，对应于每个指部111的弹力线可以设置为三根，三根弹力线分别设置在指部111的相对于被测体的远指骨处、中指骨处和近指骨处。

图2为根据本公开的手部康复设备100的一个具体实施例的结构示意图，如图2所示，在驱动器120为一个的情况下，手部康复设备100还包括通道选择器150，设置于本体110上，且与驱动器120连接，通道选择器150还配置为响应于控制模块140发送的第二控制信号，选择相应的致动机构170，从而驱动相应的指部111运动。具体的，驱动器120还包括驱动轴121，通道选择器150的远离指部111的一端与驱动轴121连接，并且其在接收控制模块140发送的第二控制信号时，实现与相应的致动机构170连接，进而致动相应的指部111运动，如此，可以根据实际情况选择相应的被测体进行康复训练，更加便捷，提高了用户的使用体验，并且减轻了手部康复设备100的体积和重量，使得携带方便且成本较低。

在一些实施例中，控制模块140进一步配置为基于拉力信号确定指部111的弯曲度，并在弯曲度小于预设弯曲度的情况下向驱动器120发送第一控制信号。具体说来，控制模块140与传感器可以通过有线连接或无线连接，传感器将感测到的拉力信号发送给控制模块140，控制模块140接收该拉力信号并基于其确定指部111的弯曲度，进而确定被测体的弯曲度，在控制模块140判断被测体的弯曲度小于预设弯曲度时向驱动器120发送第一控制信号，致使驱动器120驱动致动机构提供给指部111使被测体能够弯曲到预设弯曲度的力，从而对被测体进行更合理的康复治疗。

在一些实施例中，控制模块140进一步还配置为在弯曲度小于预设弯曲度的情况下，确定指部111维持在该弯曲度的时长，并在该时长大于预设时长的情况下向驱动器120发送第一控制信号致使驱动器120驱动致动机构170提供给指部111使被测体能够弯曲到预设弯曲度的力，从而对被测体进行更合理的康复治疗。

在一些实施例中，控制模块140进一步还配置为：基于拉力信号确定指部111的弯曲度，并在弯曲度在预设范围内的情况下获取预存指令，根据预存指令向驱动器120发送第一控制信号。具体说来，手部康复设备100上可以设置有可供用户选择康复模式的输入装置(图中未示出)，例如，用户在选择主动康复模式时，控制模块140在确定指部111的弯曲度在预设范围内的情况下获取预存指令，根据预存指令向驱动器120发送第一控制信号，以使致动机构在驱动器120的驱动下致动指部111进行与预设指令对应的预设动作，以对被测体进行康复治疗，快捷方便。在一些实施例中，可以将预设范围的最小值设置为大于等于预设弯曲度，具体说来，指部111的弯曲度在预设范围内可以表明被测体的损伤程度较低，致动机构致动指部111进行与预设指令对应的预设动作也能够对被测体进行很好的康复治疗，且快捷方便，而指部111的弯曲度小于预设弯曲度则表明被测体的损伤较严重，控制模块140向驱动器120发送第一控制信号，致使驱动器120驱动致动机构提供给指部111使被测体能够弯曲到预设弯曲度的力，如此能够对被测体进行更合理的康复治疗。

图3为根据本公开的手部康复设备100的一个具体实施例的结构示意图，如图3所示，手部康复设备100还包括保护模块160，保护模块160设置于本体110上，且配置为监测各个处于工作状态的器件的运行状态，并在确定存在运行状态异常的器件时进行断电保护。具体说来，各个处于工作状态的器件包括传感器、驱动器120、控制模块140、通道选择器150中的至少一个，保护模块160还包括与各个器件连接的侦测电路和保护电路(图3中未示出)，侦测电路用于侦测各个器件的工作状态，保护电路用于在确定存在运行状态异常的器件时对各个器件进行断电保护，以提高手部康复设备100的使用安全性。

在一些实施例中，监测装置130还包括第一无线单元(图中未示出)，其配置为发送监测到的指部111的状态，控制模块140还包括第二无线单元(图中未示出)，其配置为接收指部111的状态。可选的，监测装置130还包括微控制器(图中未示出)，微控制器接收传感器发送的拉力信号并对该拉力信号进行处理得到指部111的状态数据，第一无线单元将指部111的状态数据发送给控制模块140的第二无线单元，以使控制模块140根据指部111的状态数据向驱动器120发送第一控制信号。

在一些实施例中，控制模块140进一步还配置为在检测到当前温度高于预设温度的情况下发送第三控制信号，以控制散热装置工作，对处于工作状态的各个器件进行散热，以延长手部康复设备100的使用寿命，且避免引起用户的不适。

在一些实施例中，如图3所示，手部康复设备100还包括输入装置180，输入装置180配置为接收用户的输入信号并将输入信号发送至控制模块140。具体说来，输入装置180可以为小键盘或触摸显示屏，用户可以通过输入装置180设置预设弯曲度、选择需要致动机构致动的指部111、驱动器120的输出等，手部康复设备100还可以包括显示屏(图3中未示出)，其配置为显示被测体的康复治疗数据，例如当前被测体的弯曲度、被测体维持一定弯曲度的时长、驱动器120的输出等，在此不做具体限定。

图4为根据本公开实施例的手部康复系统200的结构示意图，如图4所示，本公开还提供了一种手部康复系统200，该手部康复系统200包括如本公开上述实施例中任一手部康复设备100，和与手部康复设备100交互的终端设备210，其中，终端设备210包括通信接口211、处理器212以及显示器213，通信接口211配置为接收手部康复设备100发送的被测体的训练数据，处理器212配置为对被测体的训练数据进行处理分析，显示器213配置为显示处理分析结果。具体说来，通信接口211接收手部康复设备100发送的被测体的训练数据，例如被测体的当前弯曲度、训练的次数等，处理器212对该训练数据进行处理分析，用户可以根据显示器213显示的处理分析结果制定和/或调整被测体的训练计划，以提高被测体的康复治疗的质量，对被测体进行更合理的康复治疗。

本公开所提供的手部康复系统200能够根据手部康复设备100中监测装置130监测到的指部111的状态，进而确定与指部111对应的被测体的状态，并基于其由控制模块140向驱动器120发送第一控制器信号，以调整提供给致动机构致动指部111运动的力，从而能够对被测体进行更合理的康复治疗，提高被测体的康复速度。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (11)

1.一种手部康复设备，其特征在于，包括：

本体，包括多个指部，每个所述指部设置有一个致动机构；

驱动器，其配置为：驱动所述致动机构运动；

监测装置，其配置为：监测所述指部的状态；

控制模块，其配置为：基于所述指部的状态向所述驱动器发送第一控制信号。

2.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，所述监测装置包括：

弹力线，其一端与所述指部连接；

传感器，与所述弹力线远离所述指部的一端连接，且配置为：感测所述弹力线的拉力信号。

3.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，在所述驱动器为一个的情况下，所述手部康复设备还包括：

通道选择器，设置于所述本体上，与所述驱动器连接，且配置为：响应所述控制模块发送的第二控制信号，选择相应的致动机构。

4.根据权利要求2所述的手部康复设备，其特征在于，所述控制模块进一步配置为：

基于所述拉力信号确定所述指部的弯曲度，并在所述弯曲度小于预设弯曲度的情况下向所述驱动器发送所述第一控制信号。

5.根据权利要求4所述的手部康复设备，其特征在于，所述控制模块进一步还配置为：

在所述弯曲度小于预设弯曲度的情况下，确定所述指部维持在所述弯曲度的时长，并在所述时长大于预设时长的情况下向所述驱动器发送所述第一控制信号。

6.根据权利要求2所述的手部康复设备，其特征在于，所述控制模块进一步还配置为：

基于所述拉力信号确定所述指部的弯曲度，并在所述弯曲度在预设范围内的情况下获取预存指令，根据所述预存指令向所述驱动器发送所述第一控制信号。

7.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，所述手部康复设备还包括：

保护模块，设置于所述本体上，且配置为：监测各个处于工作状态的器件的运行状态，并在确定存在运行状态异常的器件时进行断电保护。

8.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，

所述监测装置还包括：第一无线单元，其配置为：发送监测到的所述指部的状态；

所述控制模块还包括：第二无线单元，其配置为：接收所述指部的状态。

9.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，所述控制模块进一步还配置为：

在检测到当前温度高于预设温度的情况下，发送第三控制信号，以控制散热装置工作。

10.根据权利要求1所述的手部康复设备，其特征在于，所述手部康复设备还包括：

输入装置，其配置为接收用户的输入信号并将所述输入信号发送至所述控制模块。

11.一种手部康复系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-10中任一项所述的手部康复设备，和与所述手部康复设备交互的终端设备；其中，所述终端设备包括：

通信接口，其配置为：接收所述手部康复设备发送的所述指部对应的被测体的训练数据；

处理器，其配置为：对所述被测体的训练数据进行处理分析；

显示器，其配置为：显示处理分析结果。