CN110478192A - 软体辅助手套及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软体辅助手套及其制造方法。该软体辅助手套包括：佩戴部，所述佩戴部用于与佩戴者的手部连接；软体辅助手指，所述软体辅助手指设置在所述佩戴部上，且所述软体辅助手指包括至少两个指节，各所述指节中均设置有气腔，所述指节上设置有与所述气腔连通的通气口，处于所述软体辅助手指根部也设置有与对应气腔连接的通气口；控制气管，所述控制气管为多个，且每个控制气管都通气口连接，并控制气体进入所述至少一个所述指节或流出至少一个所述指节，以使所述软体辅助手指运动。该软体辅助手套辅助运动效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及软体设备技术领域，具体而言，涉及一种软体辅助手套及其制造方法。
背景技术
目前在辅助中风患者的治疗中，仍然缺乏有效的辅助恢复设备。尤其是对于有手功能障碍的患者，几乎没有能够辅助每个手指单独运动的设备，更不用说能够单独控制每个手指关节活动的辅助装置。
现有的机械辅助装置结构复杂、制造工艺繁琐、质量大、价格昂贵，而且制造出的机械辅助装置通常体积较大，如果制造出与手部大小适当的机械辅助装置需要极高的制造成本，使大部分患者难以负担。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种软体辅助手套及其制造方法，以解决现有技术中能够实现辅助手指运动机械辅助装置制造成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种软体辅助手套，其包括：佩戴部，所述佩戴部用于与佩戴者的手部连接；软体辅助手指，所述软体辅助手指设置在所述佩戴部上，且所述软体辅助手指包括至少两个指节，各所述指节中均设置有气腔，所述指节上设置有与所述气腔连通的通气口，处于所述软体辅助手指根部也设置有与对应气腔连接的通气口；控制气管，所述控制气管为多个，且每个控制气管都通气口连接，并控制气体进入所述至少一个所述指节或流出至少一个所述指节，以使所述软体辅助手指运动。
可选地，所述软体辅助手指每个指节上的通气口均连接有一个对应的所述控制气管；每个气腔均有独立的通气口，充气时，气腔顶部的突起结构由于膨胀而相互挤压，促使结构弯曲。
可选地，所述多个软体辅助手指包括与大拇指对应的第一柔性手指、与食指对应的第二柔性手指、与中指对应的第三柔性手指、与无名指对应的第四柔性手指和与小指对应的第五柔性手指；其中，所述第二柔性手指、第三柔性手指、第四柔性手指、第五柔性手指包括三个所述指节，所述第一柔性手指包括两个所述指节。
可选地，所述佩戴部包括柔性材料的手套，所述软体辅助手指固定连接在所述手套的背面。
可选地，所述软体辅助手指包括底部，所述软体辅助手指的指节均连接在所述底部上，所述底部模具上设置有用于在加热固化时定位凹槽。
可选地，所述控制气管使气体进入所述指节时，具有所述指节的软体辅助手指弯曲；和/或，所述控制气管使气体流出所述指节时，具有所述指节的软体辅助手指舒张。
根据本发明的另一方面，提供一种软体辅助手套制造方法，所述方法用于制造上述的软体辅助手套，所述方法包括：确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具，其中，所述制造模具包括分体的手指上模和手指下模；在所述手指上模上浇铸成形材料，并使上模成形材料完全固化成形后，将所述手指的上模取出，并将所述的上模指节放入浇铸有成形材料的所述手指下模中，再次进入烤箱进行加热固化，使上下两部分形成一个整体；根据所述软体辅助手指，组装成软体辅助手套。
可选地，在所述手指上模上浇铸成形材料，并使上模成形材料完全固化成形后，将所述手指的上模取出，并将所述的上模指节放入浇铸有成形材料的所述手指下模中，再次进入烤箱进行加热固化，使上下两部分形成一个整体包括：在所述手指上模上浇铸所述成形材料，并将所述手指上模放入加热设备中加热使所述成形材料固化成形出所述指节；在固化第一设定时间时，将所述手指上模从所述加热设备中取出，并将所述指节放入所述手指下模中，并将所述手指下模放入所述加热设备中固化第二设定时间成形出所述软体辅助手指。
可选地，在确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具之前，所述方法还包括：通过3D打印成形出待制造的软体辅助手指对应的制造模具。
应用本发明的技术方案，软体辅助手套的佩戴部可以佩戴在患者的手部，以将软体辅助手套连接在患者手部。软体辅助手指的指节中具有气腔，且每个软体辅助手指包括至少两个指节，这样通过连接的控制气管能够根据需要使指节产生形变，从而根据需要使任意一个指节移动，从而实现针对患者单一手指或者单一指节的辅助运动。由于软体辅助手套的软体辅助手指是柔性材料，因而使得整体重量较低，且柔性材料的形变能力更好，加工更加方便，解决了现有技术中的机械辅助装置结构复杂、制造工艺繁琐、质量大、价格昂贵，而且制造出的机械辅助装置通常体积较大，如果制造出与手部大小适当的机械辅助装置需要极高的制造成本，使大部分患者难以负担的问题。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例一的软体辅助手套的软体辅助手指的立体结构示意图；
图2示出了根据本发明的实施例一的软体辅助手套的软体辅助手指的剖视结构示意图；
图3示出了根据本发明的实施例一的软体辅助手套的结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例二的软体辅助手套制造方法的步骤流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
参照图1，根据本发明的实施例，提供一种软体辅助手套，其包括佩戴部、软体辅助手指和控制气管。所述佩戴部用于与佩戴者的手部连接。所述软体辅助手指设置在所述佩戴部上，且所述软体辅助手指包括至少两个指节11，各所述指节11中均设置有气腔13，所述指节11上设置有与所述气腔13连接的通气口12，处于所述软体辅助手指根部也设置有与对应气腔13连接的通气口12。所述控制气管为多个，且各所述控制气管相应的通气口12连接，并控制气体进入或流出所述指节11，以使所述软体辅助手指运动。
该软体辅助手套的佩戴部可以佩戴在患者的手部，以将软体辅助手套连接在患者手部。软体辅助手指的指节11中具有气腔13，且每个软体辅助手指包括至少两个指节11，这样通过连接的控制气管能够根据需要使指节11产生形变，从而根据需要使任意一个指节11移动，从而实现针对患者单一手指或者单一指节的辅助运动。由于软体辅助手套的软体辅助手指是柔性材料，因而使得整体重量较低，且柔性材料的形变能力更好，加工更加方便，解决了现有技术中的机械辅助装置结构复杂、制造工艺繁琐、质量大、价格昂贵，而且制造出的机械辅助装置通常体积较大，如果制造出与手部大小适当的机械辅助装置需要极高的制造成本，使大部分患者难以负担的问题。
由于每个指节与独立的控制气管连接，并可以独立控制从而使每个指节都可以独立动作，以满足需求。
如图2和图3所示，所述软体辅助手指包括多个，且各所述软体辅助手指的每个指节11上的通气口12上均连接有一个对应的所述控制气管。各软体辅助手指与患者的每个手指对应，这样可以通过每个软体辅助手指单独辅助每个患者的手指运动，从而提升辅助患者手指运动的效果。这样可以实现对各个指节的气体流入和流出控制，从而实现对指节的独立控制。每个气腔13均有独立的通气口12，充气时，气腔13顶部的突起结构由于膨胀而相互挤压，促使结构弯曲。
例如，所述多个软体辅助手指包括与大拇指对应的第一柔性手指、与食指对应的第二柔性手指、与中指对应的第三柔性手指、与无名指对应的第四柔性手指和与小指对应的第五柔性手指。其中，第二柔性手指、第三柔性手指、第四柔性手指和第五柔性手指包括三个所述指节11，所述第一柔性手指包括两个所述指节11。这样可以保证很好地与患者手指适配，确保能够实现患者每个指节11的独立辅助运动。
在本实施例中，所述软体辅助手指包括底部，所述软体辅助手指的指节11均连接在所述底部上，所述底部模具上设置有用于在加热固化时定位凹槽。通过设置定位凹槽，可以在软体辅助手成形时进行定位。
可选地，所述控制气管使气体进入所述指节11时，具有所述指节11的软体辅助手指弯曲，从而使患者对应的手指进行弯曲。和/或，所述控制气管使气体流出所述指节11时，具有所述指节11的软体辅助手指舒张，从而使患者对应的手指舒张。这样通过控制气体流入或流出软体辅助手指，就可以使患者对应的手指受迫进行弯曲和舒张的反复运动，从而实现对患者的辅助运动，以实现复建和/或治疗。
可选地，在本实施例中，软体辅助手套还包括控制器，控制器与控制气管的连接，并用于根据程序控制控制气管中气体的流入或流出，以使软体辅助手指进行相应的运动。例如，控制气管通过控制阀与气源和气泵连接，控制器通过控制每个控制气管对应的控制阀的工作位置，就可以控制对应的控制气管中的气体的流入或流出。
在本实施例中，所述佩戴部包括柔性材料的手套，所述软体辅助手指固定连接在所述手套的背面。柔性材料的手套用于佩戴在患者手上，以使软体辅助手指能够与患者手部配合。
为了保证配合效果，柔性材料的手套可以是采用具有一定弹性的柔性材料编织的手套。软体辅助手指可以通过粘结胶或其他固定结构固定在柔性材料的手套的背面，本实施例对此不作限定。
实施例二
参照图4，示出了本发明的实施例二的软体辅助手套制造方法的步骤流程示意图。
如图4所示，在本实施例中，软体辅助手套制造方法用于制造上述的软体辅助手套，所述方法包括以下步骤：
步骤S102：确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具，其中，所述制造模具包括分体的手指上模和手指下模。
由于软体辅助手套上包括多个软体辅助手指，因此，在生产软体辅助手套时，需要根据待制造的软体辅助手指确定对应的制造模具，以确保生产的软体辅助手指与需求一致，进而保证生产出的软体辅助手套的质量。
例如，若待制造的软体辅助手指为与患者小指对应的第五柔性手指，则采用与其对应的制造模具。为了保证制造出的软体辅助手指的精度，进而确保使用效果良好，在本实施例中，制造模具包括分体的手指上模和手指下模，这样可以很好地对软体辅助手指中的气腔13进行成形，且使脱模更加方便，避免破坏气腔13的结构，而影响软体辅助手指的形变能力和形变精度。
优选地，在本实施例中，在确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具之前，所述方法还包括：通过3D打印成形出待制造的软体辅助手指对应的制造模具。
需要说明的是，该步骤可以执行也可以不执行。在执行是，该步骤可以在确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具之前的任意适当时机执行。通过设计制作模具，并通过3D打印的方式生成该制作模具，可以保证模具的精度，进而保证成形出的软体辅助手指的精度。
当然，在其他实施例中，制作模具可以通过其他方式制作生成，本实施例对此不作限定。
步骤S104：在所述手指上模上浇铸成形材料，并使上模成形材料完全固化成形后，将所述手指的上模取出，并将所述的上模指节11放入浇铸有成形材料的所述手指下模中，再次进入烤箱进行加热固化，使上下两部分形成一个整体。
在本实施例中，成形材料可以是硅胶等材料，由于硅胶固化后具有良好的韧性和柔性，可以适应形变需求，且具有耐磨、耐腐蚀、重量轻等特性，因而可以保证加工方便、加工成本低，加工出的柔性辅助手指可以很好地形变以辅助运动，且便于佩戴，不会给患者造成负担。
在一种可行方式中，步骤S104可以包括：在所述手指上模上浇铸所述成形材料，并将所述手指上模放入加热设备中加热使所述成形材料固化成形出所述指节11；在固化第一设定时间时，将所述手指上模从所述加热设备中取出，并将所述指节11放入所述手指下模中，并将所述手指下模放入所述加热设备中固化第二设定时间成形出所述软体辅助手指。
加热设备可以是烤箱等，本实施例对此不作限定。需要说明的是，根据成形材料不同，使其固化的方式可以不同。例如，还可以采用光照射固化等方式，本实施例对此不作限定。
其中，第一设定时间和第二设定时间可以根据需要设置，只要保证成形材料的固化程度能够满足需求即可。
步骤S106：根据所述软体辅助手指，获得软体辅助手套。
在制造出需要的软体辅助手指后，可以将软体辅助手指固定在佩戴部上，并连接控制气管，这样就实现了软体辅助手套的制造。其中，软体辅助手指可以通过粘结等方式固定在佩戴部上。
通过本实施例，能够制造一种软体辅助手套，从而为有手部功能障碍的患者提供一种辅助恢复方法，通过佩戴软体辅助手套，不仅可以实现每根手指的单独活动，甚至可以实现每个手指节的单独活动，以提升辅助运动的全面性。而且使用软体结构制造的手套结构相对简单，制做简便，重量轻，穿戴方便，价格较低，同时由于本身具有柔软的特点，因此不会给使用者带来伤害。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
通过使用制造模具并进行硅胶浇注的方式制造的软体辅助手套。由于每个软体辅助手指内部具有气腔13，且气腔13布局的不同，可以实现在正压下弯曲，负压下舒张的动作。为实现每个指节的单独活动，在每节手指的后边都配有单独的气道，需要某个指节单独活动时，只需给该指节单独施加正负压即可。通过使用CAD设计内部气腔13，可以实现较好的弯曲效果。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种软体辅助手套，其特征在于，包括：
佩戴部，所述佩戴部用于与佩戴者的手部连接；
软体辅助手指，所述软体辅助手指设置在所述佩戴部上，且所述软体辅助手指包括至少两个指节，各所述指节中均设置有气腔，所述指节上设置有与所述气腔连通的通气口，处于所述软体辅助手指根部也设置有与对应气腔连接的通气口；
控制气管，所述控制气管为多个，且每个控制气管都通气口连接，并控制气体进入所述至少一个所述指节或流出至少一个所述指节，以使所述软体辅助手指运动。
2.根据权利要求1所述的软体辅助手套，其特征在于，所述软体辅助手指每个指节上的通气口均连接有一个对应的所述控制气管；每个气腔均有独立的通气口，充气时，气腔顶部的突起结构由于膨胀而相互挤压，促使结构弯曲。
3.根据权利要求2所述的软体辅助手套，其特征在于，所述多个软体辅助手指包括与大拇指对应的第一柔性手指、与食指对应的第二柔性手指、与中指对应的第三柔性手指、与无名指对应的第四柔性手指和与小指对应的第五柔性手指；
其中，所述第二柔性手指、第三柔性手指、第四柔性手指、第五柔性手指包括三个所述指节，所述第一柔性手指包括两个所述指节。
4.根据权利要求1所述的软体辅助手套，其特征在于，所述佩戴部包括柔性材料的手套，所述软体辅助手指固定连接在所述手套的背面。
5.根据权利要求1所述的软体辅助手套，其特征在于，所述软体辅助手指包括底部，所述软体辅助手指的指节均连接在所述底部上，所述底部模具上设置有用于在加热固化时定位凹槽。
6.根据权利要求1所述的软体辅助手套，其特征在于，所述控制气管使气体进入所述指节时，具有所述指节的软体辅助手指弯曲；和/或，所述控制气管使气体流出所述指节时，具有所述指节的软体辅助手指舒张。
7.一种软体辅助手套制造方法，其特征在于，所述方法用于制造权利要求1-6中任一项所述的软体辅助手套，所述方法包括：
确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具，其中，所述制造模具包括分体的手指上模和手指下模；
在所述手指上模上浇铸成形材料，并使上模成形材料完全固化成形后，将所述手指的上模取出，并将所述的上模指节放入浇铸有成形材料的所述手指下模中，再次进入烤箱进行加热固化，使上下两部分形成一个整体；
根据所述软体辅助手指，组装成软体辅助手套。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述手指上模上浇铸成形材料，并使上模成形材料完全固化成形后，将所述手指的上模取出，并将所述的上模指节放入浇铸有成形材料的所述手指下模中，再次进入烤箱进行加热固化，使上下两部分形成一个整体，包括：
在所述手指上模上浇铸所述成形材料，并将所述手指上模放入加热设备中加热使所述成形材料固化成形出所述指节；
在固化第一设定时间时，将所述手指上模从所述加热设备中取出，并将所述指节放入所述手指下模中，并将所述手指下模放入所述加热设备中固化第二设定时间成形出所述软体辅助手指。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在确定待制造的所述软体辅助手指对应的制造模具之前，所述方法还包括：
通过3D打印成形出待制造的软体辅助手指对应的制造模具。
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