CN111631577A - 一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，属于辅助医疗器械领域。该装置包括固定架模块、回转机构模块、高度调节模块、承重支架模块、直线驱动装置模块及手臂固定支撑模块；所述固定架模块包括安装支架，定位螺孔和固定螺栓；所述回转机构模块包括驱动电机和回转底座；所述高度调节模块包括推杆驱动部分和推杆伸缩部分；所述承重支架模块包括承重架和安装架；所述直线驱动装置模块包括推杆驱动部分和推杆伸缩部分；手臂固定支撑模块包括手臂支撑架和安装架。该装置针对有肘关节屈伸功能障碍的偏瘫患者，能够使偏瘫患者的患肢完成前伸，够物后再收回，并完成人体前臂抬升这样类似于进食动作的任务，并且装置的控制由患者的患肢完成。

Description

一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置

技术领域

本发明属于辅助医疗器械领域，涉及一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置。

背景技术

对于偏瘫患者的恢复，除了给患者合理适当的康复训练以外，应当在日常生活中引导患者进行肢体活动，这样有助于让患者自主康复训练。根据Brunnstrom理论可以将偏瘫恢复过程分为6期，对于处于II期即痉挛阶段的患者，其具体的临床表现为：肩关节内收以及肘关节伸直困难，早期指关节仅能作屈曲动作。那么处于痉挛期的偏瘫患者想让患肢参与到日常生活中来，就需要解决其肩关节内收和肘关节无法伸直的问题。

上肢康复装置的研发一直是康复领域的热点。如瑞士苏黎世大学研发的一种新型上肢康复外骨骼机器人ARMin系列，它在肩、肘、腕关节上具有7个自由度及5个可调部分，能够适应不同的病人尺寸，装置上安装了位置、力及扭矩传感器，通过运动过程中传感器采集的数据，能对康复训练做出评估。例如美国亚利桑那州立大学研发的一种上肢助力外骨骼机器人 PURERT，它在肩部、肘部和腕部上具有四个自由度，由柔顺且安全的气动肌肉驱动，并通过传感器反馈位置和力量信息来控制气动肌肉施加给患者的肌力以及实现对康复过程的定量评价。上述装置虽然有足够的自由度，能够完成大多数的运动，但是上述装置结构庞大且复杂从而导致不方便使用，并且上述多自由度侧重点在于尽量复现人体上肢的正常运动，并未针对一些患者实际生活所常见的特定的活动。

国内也有相当部分关于上肢康复装置相关专利等，如吴勤峰提供的一种上肢训练辅助装置(专利授权公开号CN203954585U)，采用吊臂装置和称量装置相配合，使得受伤的手臂恢复，林心心等提供的一种便携式辅助上肢康复训练装置(专利申请公开号CN110101541A)，让患者上臂与人体前臂分别固定在装置上，由装置带动手臂进行运动恢复。上述装置虽然能使患者的手臂完成康复训练，但是均采用的被动训练，患者不一定会主动参与到康复运动中去。另外也有关于辅助患者喂食的相关专利，如征茂德等提供的一种便携式调味病人喂食机构(专利申请公开号CN106691864A)，该专利装置包括食品生产装置和喂食传感反馈装置，但该喂食辅助装置也是属于患者被动接受，并非患者主动参与到进食的过程中去。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置。患者的人体前臂固定在该装置上，通过两个直线驱动机构及一个回转机构的组合，可以带动偏瘫患者的患侧的肩关节展开及肘关节伸直，使患肢能够完成前伸够物再收回，并完成人体前臂抬升这样进食动作的任务，并且装置的控制由患者的患肢完成，使患者的患肢能主动参与到日常生活中来，有助于缓解症状。并且该装置仅由两个直线驱动装置和一个回转装置组成，结构较为简单，也便于患者使用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，包括固定架模块6、回转机构模块5、高度调节模块4、承重支架模块3、直线驱动装置模块2及手臂固定支撑模块1；

所述固定架模块包括安装支架、定位螺孔和固定螺栓；

所述回转机构模块包括回转底座及相应的限位机构；

所述高度调节模块包括推杆驱动部分二43和推杆伸缩部分二41；

所述承重支架模块包括承重架31和安装架32；

所述直线驱动装置包括推杆驱动部分一21和推杆伸缩部分一22；

所述手臂固定支撑模块包括手臂支撑架11、按压开关12和安装架13；

装置通过安装支架和定位螺孔定位螺栓将装置固定在扶手7上。

可选的，所述安装支架包括用于安装装置的支架以及用于安装回转模块的安装孔；

所述回转机构模块5下方与安装支架固定连接，固定在安装支架上。

可选的，所述回转机构模块5上方与高度调节模块4的推杆驱动部分二43固定连接。

可选的，所述高度调节模块的推杆伸缩部分包括推杆伸缩部分二42和与推杆伸缩杆安装部分二41，高度调节模块的推杆驱动部分二43与推杆伸缩部分二42的一端连接，推杆伸缩部分二42的另一端与推杆伸缩杆安装部分二41固定连接。

可选的，所述承重支架模块3包括承重架31和承重架安装部分32，承重架安装部分和高度调节模块的推杆伸缩杆安装部分通过螺栓固定连接；

承重架31和直线驱动装置模块的推杆驱动部分21固定连接。

可选的，所述直线驱动装置的推杆伸缩部分包括推杆伸缩部分一22和与推杆伸缩杆安装部分一23，直线驱动装置的推杆驱动部分一21与推杆伸缩部分一22的一端连接，推杆伸缩部分一22的另一端与推杆伸缩杆安装部分一23固定连接；

直线驱动装置的推杆伸缩杆安装部分一23与手臂固定支撑模块的安装架固定连接。

本发明的有益效果在于：针对处于痉挛期的偏瘫患者的肘关节无法伸直的情况，利用两个直线驱动装置和一个回转装置的组合实现一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，能够带动患者的患肢进行伸手，以及够物再收回的动作，使偏瘫患者的患肢能够参与到日常生活中来，缓解其症状。另外与目前的辅助装置相比，该装置仅由两个直线驱动装置和一个回转装置组成，结构合更简单，更方便使用。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本装置的结构示意图；

图2为装置的结构的主视图；

图3为装置的结构的侧视图；

图4为人使用装置的示意图；

图5为装置工作的分步图解。

附图标记：手臂固定支撑模块1、直线驱动装置模块2、承重支架模块3、高度调节模块 4、回转机构模块5、固定架模块6、扶手7、人体前臂8、目标物体9、手臂支撑架11、按压开关12、安装架13、推杆驱动部分一21、推杆伸缩部分一22、推杆伸缩杆安装部分一23、承重架31、承重架安装部分32、推杆伸缩杆安装部分二41、推杆伸缩部分二42、推杆驱动部分二43。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。

参阅附图1-图3，本发明装置主要包括固定架模块6、回转机构模块5、高度调节模块44、承重支架模块3、直线驱动装置模块2及手臂固定支撑模块1，患者的使用装置一侧的掌心及手腕均设置有压力传感器。所述固定架模块6包括安装支架、定位螺孔和固定螺栓；所述回转机构模块5包括回转底座及相应的限位机构；所述高度调节模块4包括推杆驱动部分二43 和推杆伸缩部分二42；所述承重架31模块包括承重架31和安装架32；所述直线驱动装置模块2包括推杆驱动部分一21和推杆伸缩部分一22；手臂固定支撑模块1包括按压开关12手臂支撑架11和安装架13。安装架13包括用于安装装置的支架以及用于安装回转模块的安装孔。回转机构模块5下方与安装架固定连接，回转机构模块5上方与高度调节模块4的推杆驱动部分二43固定连接。高度调节模块的推杆伸缩部分二42包括推杆伸缩部分二42和与推杆伸缩安装部分二41，高度调节模块的推杆驱动部分二43与推杆伸缩部分二42的一端连接，推杆伸缩部分二42的另一端与推杆伸缩杆安装部分二41固定连接。承重支架模块3包括承重架31和承重架安装部分32，承重架安装部分和高度调节模块的推杆伸缩杆安装部分二41 通过螺栓固定连接。承重架和直线驱动装置模块2的推杆驱动部分一21固定连接。直线驱动装置的推杆伸缩部分二42包括推杆伸缩部分一22和与推杆伸缩杆安装部分一23，直线驱动装置的推杆驱动部分一21与推杆伸缩部分二42的一端连接，推杆伸缩部分二42的另一端与推杆伸缩杆安装部分一23固定连接。直线驱动装置的推杆伸缩杆安装部分一23与手臂固定支撑模块1的安装架13固定连接。

参阅附图1-4，并结合装置工作图解的附图5，在本实施例中，本装置通过安装支架和定位螺孔定位螺栓将装置固定在扶手7上，人体前臂8与手臂固定支撑模块1连接，人体前臂 8放在手臂支撑架11上，通过手臂支撑架11与本发明装置相固定。

回转机构模块5采用主动运动的模式，由患者的肩关节的内旋/外旋运动来带动装置水平旋转。当患者肩关节进行内旋/外旋运动时，带动回转机构模块5中的回转底座旋转，从而带动高度调节模块4、承重支架模块3、直线驱动装置模块2及手臂固定支撑模块1绕着高度调节模块4中的高度调节的推杆的轴线旋转，人体前臂8由于固定在手臂支撑架11上，因此人体前臂8同样会绕着高度调节模块4中的高度调节的推杆的轴线旋转，从而实现人体前臂8 在某一高度面的水平旋转，可以使人体前臂8及手朝向不同的水平方向，回转机构模块5采用限位滑槽来限制装置的旋转，以免装置运动超出范围对患者造成伤害。

当高度调节模块4中的高度调节模块推杆驱动部分二43工作时，将带动高度调节模块4 中的推杆伸缩部分二42伸长/缩短，通过高度调节模块4中的推杆伸缩杆安装部分二41带动直线驱动装置模块2及手臂固定支撑模块1实现高度的提升/下降，从而带动人体前臂8运动到不同的水平面高度，实现人体前臂8的水平抬起/放下。

当直线驱动装置模块2中的推杆驱动部分一21工作时，将带动直线驱动装置模块2中的推杆伸缩部分一22伸长/缩短，通过直线驱动装置模块22中的推杆伸缩杆安装部分一23带动手臂固定支撑模块1在同一水平高度的伸出/收回，从而带动人体前臂8进行前伸/后收，带动人体前臂8和手实现伸出/缩回的运动。

参阅图5，结合具体的实施例(患者自主进食)，对装置工作流程、装置的控制及运动进行说明。

患者的腕侧下方及手掌心均设置有传感器，分别对直线驱动模块和高度调节模块44的推杆进行控制。

患者手腕下压，压力传感器检测到压力3s后，直线驱动装置模块2中的推杆驱动部分一 21工作，带动直线驱动装置模块2中的推杆伸缩部分一22伸长，即装置向前伸出，松开后停止，如图5中装置向前伸出所示；

由患者肩关节进行内旋/外旋运动，带动回转机构模块5中的回转底座旋转，从而控制装置的水平方向旋转，调整方向朝向目标物体9，如图5中装置伸出并水平旋转所示；

患者持续握住目标物体9，压力传感器检测到压力信号3s后，直线驱动装置模块2中的推杆驱动部分一21工作，带动直线驱动装置模块2中的推杆伸缩部分一22缩短，即装置向后收回，如图5中装置收回后水平旋转所示；

患者人体前臂8支撑处下压，控制手臂固定支撑模块1中的按压开关12，压下3s后，高度调节模块4中的高度调节模块推杆驱动部分二43工作时，将带动高度调节模块4中的推杆伸缩部分二42伸长，装置抬升，由患者肩关节控制装置水平旋转，将目标物体9送到胸前或者下巴下方处，患者低头嘴可以够到，如图5中装置收回后抬升所示；

患者结束人体前臂8支撑下压的动作，不再按压手臂固定支撑模块1中的按压开关12，持续3s后，高度调节模块4中的高度调节模块推杆驱动部分二43工作时，将带动高度调节模块4中的推杆伸缩部分二42缩短，装置下降，回到初始的水平高度。

本发明装置通过回转机构模块5、高度调节模块4和直线驱动装置模块2分别实现人体前臂8的水平旋转、水平抬起/放下和同一水平高度的伸出/收回动作，通过三个运动的组合，可以实现带动人体手臂在不同水平高度上往前方伸出，够物后取物，并收回送到一定高度的动作，患者可以通过使用该装置，完成一定的自主动作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：包括固定架模块(6)、回转机构模块(5)、高度调节模块(4)、承重支架模块(3)、直线驱动装置模块(2)及手臂固定支撑模块(1)；

所述固定架模块包括安装支架、定位螺孔和固定螺栓；

所述回转机构模块包括回转底座及相应的限位机构；

所述高度调节模块包括推杆驱动部分二(43)和推杆伸缩部分二(41)；

所述承重支架模块包括承重架(31)和安装架(32)；

所述直线驱动装置包括推杆驱动部分一(21)和推杆伸缩部分一(22)；

所述手臂固定支撑模块包括手臂支撑架(11)、按压开关(12)和安装架(13)；

装置通过安装支架和定位螺孔定位螺栓将装置固定在扶手(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：所述安装支架包括用于安装装置的支架以及用于安装回转模块的安装孔；

所述回转机构模块(5)下方与安装支架固定连接，固定在安装支架上。

3.根据权利要求1所述的一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：所述回转机构模块(5)上方与高度调节模块(4)的推杆驱动部分二(43)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：所述高度调节模块的推杆伸缩部分包括推杆伸缩部分二(42)和与推杆伸缩杆安装部分二(41)，高度调节模块的推杆驱动部分二(43)与推杆伸缩部分二(42)的一端连接，推杆伸缩部分二(42)的另一端与推杆伸缩杆安装部分二(41)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：所述承重支架模块(3)包括承重架(31)和承重架安装部分(32)，承重架安装部分和高度调节模块的推杆伸缩杆安装部分通过螺栓固定连接；

承重架(31)和直线驱动装置模块的推杆驱动部分(21)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种辅助偏瘫患者上肢运动的生活辅助装置，其特征在于：所述直线驱动装置的推杆伸缩部分包括推杆伸缩部分一(22)和与推杆伸缩杆安装部分一(23)，直线驱动装置的推杆驱动部分一(21)与推杆伸缩部分一(22)的一端连接，推杆伸缩部分一(22)的另一端与推杆伸缩杆安装部分一(23)固定连接；

直线驱动装置的推杆伸缩杆安装部分一(23)与手臂固定支撑模块的安装架固定连接。

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