CN110840706A - 一种手部辅助康复驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种手部辅助康复驱动装置，包括控制器、外壳、气腔、气管和传感器；所述控制器连接所述气管；所述气管连接所述气腔；所述气管插入所述外壳；所述传感器连接所述控制器，所述外壳包裹所述气腔和所述传感器，所述外壳上设置有纤维增强结构，其特征在于：所述气管包括屈伸主气管、外展内收左气管外展内收右气管；所述气腔包括屈伸主气腔、外展内收左气腔和外展内收右气腔；所述屈伸主气管连接所述屈伸主气腔；所述外展内收左气管连接所述外展内收左气腔；所述外展内收右气管连接所述外展内收右气腔。本发明的有益效果是：可以实现多种不同类型的康复动作。

Description

一种手部辅助康复驱动装置
技术领域
本发明涉及医疗器械，特别涉及一种手部辅助康复驱动装置。
背景技术
手是人体的重要器官，手功能障碍严重影响生活质量。
临床证实,在患者肢体手术后脑神经损伤的早期康复及自发恢复期间,实施连续被动运动可以补偿患者主动运动的不足,增大其肢体活动度,同时减少相应的并发症。另外，目前的患者中存在由于脑梗塞等中枢神经损伤造成手指麻痹而挛缩的情况下等，这种情况下，如果可以辅助患者的手指进行运动，则可以增加患者手指的恢复速度。
现有技术中，存在大量的手部功能训练手套，其中，主要分为气动手套和电机驱动两种，其均可对患者的功能障碍侧手进行康复训练。但是现有的手部功能训练手套由于驱动装置本身的设计问题，只能实现不同程度的手指屈伸动作，但是对于其它类型的动作则难以实现，如外展内收抑或是向上伸展。
故市场亟需一种可以实现多种不同类型的康复动作的手指康复驱动装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种手部辅助康复驱动装置，本发明的技术方案是这样实施的：
一种手部辅助康复驱动装置，包括控制器、外壳、气腔、气管和传感器；所述控制器连接所述气管；所述气管连接所述气腔；所述气管插入所述外壳；所述传感器连接所述控制器，所述外壳包裹所述气腔和所述传感器，所述外壳上设置有纤维增强结构，其特征在于：所述气管包括屈伸主气管、外展内收左气管和外展内收右气管；所述气腔包括屈伸主气腔、外展内收左气腔和外展内收右气腔；所述屈伸主气管连接所述屈伸主气腔；所述外展内收左气管连接所述外展内收左气腔；所述外展内收右气管连接所述外展内收右气腔。
优选地，还包括至少四个固定件；所述固定件安装在所述外壳的下部；所述传感器安装在所述固定件上。
优选地，所述气管还包括伸展左气管和伸展右气管；所述气腔还包括伸展左气腔和伸展右气腔；所述伸展左气腔位于所述外展内收左气腔下方，所述伸展右气腔位于所述外展内收右气腔下方。
优选地，还包括波纹管；所述波纹管设置在所述固定件与所述固定件之间；所述波纹管的数量等于所述固定件的数量减一。
优选地，所述固定件的材料选自包括工程塑料、不锈钢和铝合金的一种或者多种。
优选地，所述外壳的材料选自包括高性能硅胶、橡胶和PVC的一种或者多种。
优选地，所述传感器为九轴传感器。
优选地，所述固定件的数量为四个；其中一个所述固定件位于手掌上；其余所述固定件的长度仿照手指的指节长度，其余所述固定件的长度对应相应的手指指节的长度。
实施本发明的技术方案可解决现有技术中只能实现单一类型的康复动作的技术问题；实施本发明的技术方案，可实现多种不同类型的康复动作的技术效果。
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，下面将对实施例或现有技术描述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种实施例，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为一种手部辅助康复驱动装置的截面图；
图2为一种手部辅助康复驱动装置的仰视图；
图3为一种手部辅助康复驱动装置的仰视透视图；
图4为一种手部辅助康复驱动装置的侧视图。
在上述附图中，各图号标记分别表示：
1-外壳；
2-气腔；
21-屈伸主气腔；22-外展内收左气腔；23-外展内收右气腔；
3-气管；
31-屈伸主气管；32-外展内收左气管；33-外展内收右气管；
4-传感器；
5-固定件；
6-波纹管。
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作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。
在一种具体的实施例中，如图1至图4所示，一种手部辅助康复驱动装置，包括控制器、外壳1、气腔2、气管和传感器4；所述控制器连接所述气管；所述气管连接所述气腔2；所述气管插入所述外壳1；所述传感器4连接所述控制器，所述外壳1包裹所述气腔2和所述传感器4，，所述外壳1上设置有纤维增强结构，其特征在于：所述气管包括屈伸主气管31、外展内收左气管32和外展内收右气管33；所述气腔2包括屈伸主气腔21、外展内收左气腔22和外展内收右气腔23；所述屈伸主气管31连接所述屈伸主气腔21；所述外展内收左气管32连接所述外展内收左气腔22；所述外展内收右气管33连接所述外展内收右气腔23。
该种具体的实施例中，控制器用于控制气管的充气与放气，所述气管用于将气体导入到气腔2当中，所述传感器4用于将装置所处的形态进行采集从而传输给控制器，便于控制器对其状态进行闭环控制；屈伸主气管31和屈伸主气腔21用于实现装置的屈伸动作，控制器控制屈伸主气管31向屈伸主气腔21内充气后，屈伸主气腔21膨胀，使得外壳1向前膨胀，从而完成装置的屈曲动作，完后控制器控制屈伸主气管31放气，从而完成装置的伸直动作；外展内收左气腔22和外展内收右气腔23与外展内收左气管32和外展内收右气管33分别用于实现装置的向左外展内收以及向右外展内收动作；当需要装置进行向右外展内收时，控制器控制外展内收左气管32向外展内收左气腔22内充气，外展内收左气腔22膨胀，带动外壳1向右前方膨胀，从而实现装置的向右外展内收，然后控制器控制外展内收左气管32放气，从而实现装置的伸直动作，向左外展内收的过程同理；外壳1上有纤维增强结构，纤维增强结构一方面可以起到强度加强的作用，另一方面起到了限制作用，在纤维增强结构下，可以限制由于气腔膨胀导致的外壳变形方向，从而使得变形方向限制在特定方向上；通过上述模块之间的交互，实现了在康复过程中手指屈伸和外展内收两种不同方向上的移动，从而克服了现有技术中只能实现单一方向上的手指运动的弊端。
在一种优选的实施例中，如图1至图4所示，还包括至少四个固定件5；所述固定件5安装在所述外壳1的下部；所述传感器4安装在所述固定件5上。
在该种优选的实施例中，固定件5位于外壳1内的下部，传感器4固定在其上，在传统的手指关节康复产品中，由于没有使用固定件5，从而导致在使用过程中传感器4容易出现位移，进而导致无法获得相应准确的参数，最后导致控制器无法实现对于装置形态的准确控制，然而在使用了固定件5之后，传感器4可以有效地固定在某一个固定的位置，不会随着装置的运动而产生变化，从而实现了传感器4测量的都是某一个固定位置的信息，从而实现了控制器对于装置形态的准确认知，从而可以实现对于充放气行为的有效控制，从而控制了装置的形态变化，实现了多种不同类型的手指关节康复运动。
在一种优选的实施例中，如图1至图4所示，所述气管还包括伸展左气管和伸展右气管33；所述气腔还包括伸展左气腔和伸展右气腔；所述伸展左气腔位于所述外展内收左气腔22下方，所述伸展右气腔位于所述外展内收右气腔23下方。
在该种优选的实例中，伸展左气管和伸展右气管与伸展左气腔和伸展右气腔，用于实现手指超过手掌平面的向上伸展动作，当进行向上伸展动作时，控制器控制屈伸主气腔21放气，伸展左气管和伸展右气管向伸展左气腔和伸展右气腔内充气，从而实现超过手掌平面的向上伸展的动作，然后控制器控制屈伸主气腔21充气，伸展左气腔和伸展右气腔放气从而实现装置的伸直动作。
在一种优选的实施例中，如图1至图4所示，还包括波纹管6；所述波纹管6设置在所述固定件5与所述固定件5之间；所述波纹管6的数量等于所述固定件5的数量减一。
在该种优选的实施例中，波纹管6设置在固定件5与固定件5之间对应于手指的每一个关节，波纹管6一方面用于在固定件5与固定件5之间实现缓冲的作用，另一方面固定件5与波纹管6之间相互配合，可以实现更好的对于手指的贴合。
在一种优选的实施例中，如图1至图4所示，所述固定件5的材料选自包括工程塑料、不锈钢和铝合金的一种或者多种；所述外壳1的材料选自包括高性能硅胶、橡胶和PVC的一种或者多种；所述传感器4为九轴传感器。
在该种优选的实施例中，工程塑料与通用塑料相比，具有优良的耐热和耐寒性能，在广泛的温度范围内机械性能优良，适宜作为结构材料使用，耐腐蚀性良好，受环境影响较小，有良好的耐久性；与金属材料相比，容易加工，生产效率高，并可简化程序，节省费用；有良好的尺寸稳定性和电绝缘性；重量轻，比强度高，并具有突出的减摩、耐磨性，同时也可以选用不锈钢或者铝合金以及其他的刚性材料，实际的选材可根据实际的成本以及需求进行调整；高性能硅胶具有优异的耐水性和优异的电绝缘性，并且具有良好的弹性和可伸缩性，非常适合于作为外壳1使用，同时也可选用橡胶和PVC或者其他的软性材料；姿态传感器可实现对于产品弯曲形态的精准测量和控制，触觉传感器可实现对于力度的精准控制。
在一种优选的实施例中，如图1至图4所示，所述固定件5的数量为四个；其中一个所述固定件5位于手掌上；其余所述固定件5的长度仿照手指的指节长度，其余所述固定件5的长度对应相应的手指指节的长度。
在该种优选的实施例中，固定件5的数量为四个，其中一个设置在手掌上，其余3个固定件5仿照相应的手指的指节长度进行设计，既可以大于相应手指指节的长度，也可以小于或者等于，可根据实际情况进行调整或者定制，在运动过程中与波纹管6之间相互配合，可以很好地在康复运动过程中实现对于手指的贴合，一方面提高用户的康复过程中的舒适度，另一方面可以实现更好的康复运动。
需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种手部辅助康复驱动装置，包括控制器、外壳、气腔、气管和传感器，所述控制器连接所述气管，所述气管连接所述气腔，所述气管插入所述外壳，所述传感器连接所述控制器，所述外壳包裹所述气腔和所述传感器，所述外壳上设置有纤维增强结构，其特征在于：所述气管包括屈伸主气管、外展内收左气管和外展内收右气管；所述气腔包括屈伸主气腔、外展内收左气腔和外展内收右气腔；所述屈伸主气管连接所述屈伸主气腔；所述外展内收左气管连接所述外展内收左气腔；所述外展内收右气管连接所述外展内收右气腔。
2.根据权利要求1所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：还包括至少四个固定件；所述固定件安装在所述外壳的下部；所述传感器安装在所述固定件上。
3.根据权利要求1所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：所述气管还包括伸展左气管和伸展右气管；所述气腔还包括伸展左气腔和伸展右气腔；所述伸展左气腔位于所述外展内收左气腔下方，所述伸展右气腔位于所述外展内收右气腔下方。
4.根据权利要求2所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：还包括波纹管；所述波纹管设置在所述固定件与所述固定件之间；所述波纹管的数量等于所述固定件的数量减一。
5.根据权利要求1所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：所述固定件的材料选自包括工程塑料、不锈钢和铝合金的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：所述外壳的材料选自包括高性能硅胶、橡胶和PVC的一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：所述传感器为九轴传感器。
8.根据权利要求4所述的一种手部辅助康复驱动装置，其特征在于：所述固定件的数量为四个；其中一个所述固定件位于手掌上；其余所述固定件的长度仿照手指的指节长度，其余所述固定件的长度对应相应的手指指节的长度。
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