CN111803322A

CN111803322A - 一种多功能手部康复外骨骼结构

Info

Publication number: CN111803322A
Application number: CN202010523543.7A
Authority: CN
Inventors: 霍前俊; 刘胜; 徐青瑜; 张运飞
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2020-10-23

Abstract

本发明公开了一种多功能手部康复外骨骼结构，包括主体穿戴部分和外骨骼手指，所述主体穿戴部分中设置有气路；所述外骨骼手指包括依次连接的指尖套、第一软体关节、中指套、第二软体关节、尾指套、第三软体关节，所述指尖套、中指套、尾指套均包括并排设置的指环部和气孔部，所述指尖套的气孔部、第一软体关节、中指套的气孔部、第二软体关节、尾指套的气孔部、第三软体关节、主体穿戴部分的气路依次连通。本发明，可实现手部的多自由度的活动，相较于简单的弯曲伸展。可以模仿手部的更多的活动状态，使患者的手在治疗后更加的灵活。在一定程度上可作为外骨骼辅助机械帮助患者完成简单的日常用手的活动。

Description

一种多功能手部康复外骨骼结构

技术领域

本发明涉及康复医疗器械领域，具体涉及一种多功能手部康复外骨骼结构。

背景技术

在人们的日常生活中，手起着举足轻重的作用，从复杂的机械操作、美妙的音乐演奏和宏伟的建筑工程到日常的驾车、做饭和工作都离不开灵活的双手。而对于脑卒中、脑梗术后患者和瘫痪者除了必要的药物治疗外，一定程度的主动锻炼和被动锻炼是必要的。通过特定的手部活动训练能够达到中枢神经系统的重组和代偿的效果。配合着药物的治疗可以康复者的治疗时间大大的缩短。在开始进行训练时都伴随着巨大的痛苦，对手部适当的温热不仅可以减少患者训练来了的痛苦，而且可以促进血液循环提高治疗效果。

外骨骼式的机械康复仪分为机械结构和软体结构。相比于前者，软体结构康复机械仪可以在更为简单的结构下更加全面的还原手部手指各个自由度的康复运动。而目前市场上的软体结构手部康复仪只能仅仅使手指弯曲，同时对于只需要对单个手指进行康复运动的患者而言十分不方便。同时目前的产品只能进行简单的弯曲和伸展，使用者只能进行简单的训练不能对自己的康复情况有一个动态的了解。对于进行手部手术的患者，使用普通的治疗机械之前都需要对手进行预热来减轻训练时代来的痛苦，预热的过程大大提高了康复治疗过程的繁琐性。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种结合软体气动与模块化的多功能手部康复外骨骼结构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的一种多功能手部康复外骨骼结构，包括主体穿戴部分和安装在主体穿戴部分上的四或五个外骨骼手指，所述主体穿戴部分中设置有气路；所述外骨骼手指包括依次连接的指尖套、第一软体关节、中指套、第二软体关节、尾指套、第三软体关节，所述指尖套、中指套、尾指套均包括并排设置的指环部和气孔部，所述指尖套的指环部、中指套的指环部、尾指套的指环部位置相对应，所述指尖套的气孔部、第一软体关节、中指套的气孔部、第二软体关节、尾指套的气孔部、第三软体关节、主体穿戴部分的气路依次连通。

进一步地，相邻两个尾指套之间设置有软体伸缩装置，所述软体伸缩装置与主体穿戴部分中的气路连通。

进一步地，所述指环部中设置有加热装置。

进一步地，所述指尖套、中指套、尾指套还包括螺孔、橡胶垫片，所述螺孔位于所述气孔部两端，所述第一软体关节、第二软体关节、第三软体关节两端具有与螺孔配合的空心螺柱，且螺孔和螺柱之间还通过橡胶垫片密封。

进一步地，所述指环部中与手指面相贴合的一面设置有硅胶气囊。

进一步地，所述第一软体关节、第二软体关节、第三软体关节与主体穿戴部分中连通的气路为第一气路，与软体伸缩装置与主体穿戴部分中的气路为第二气路，所述第一气路与第二气路相互独立。

进一步地，所述外骨骼手指设置有五个，所述主体穿戴部分包括手背穿戴基座，所述手背穿戴基座为L型结构，手背穿戴基座包括手背部和拇指部，其中四个所述外骨骼手指与手背部外侧连接，其中一个所述外骨骼手指与拇指部外侧连接。

进一步地，所述第一软体关节、第二软体关节和第三软体关节结构相同，均包括半圆形伸缩部和半圆形固定部，所述半圆形伸缩部和半圆形固定部合围而成柱状通气结构。

进一步地，与拇指部连接的第三软体关节为拇指指根关节，所述拇指指根关节底部通气软管，所述底部通气软管上部并排设置有多个空心软翅片，所述空心软翅片内腔与通气软管连通，所述通气软管两端分别与尾指套的气孔部、主体穿戴部分的气路连通。

进一步地，外骨骼手指与主体穿戴部分可拆卸的连接。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

(1)可实现手部的多自由度的活动，相较于简单的弯曲伸展。可以模仿手部的更多的活动状态，使患者的手在治疗后更加的灵活。在一定程度上可作为外骨骼辅助机械帮助患者完成简单的日常用手的活动。

(2)在训练之前，可对手部进行温热，来促进手部的血液循环和放松手部肌肉的功效。

(3)手部穿戴部分的初始形态是模仿手放松时候的状态。通过向软体关节通入正压使手指弯曲，通入负压使手伸直。可以让手部肌肉在拉伸和收缩上的到充分的训练。同时使其穿戴起来更加贴合。

(4)采用模块化组装，在使用之前可根据需要进行安装。可针对性的对某个手指进行单独训练。

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些实施例，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是本发明的多功能手部康复外骨骼结构的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大视图；

图3是本发明中蓄电池端电源接插器拔出后的结构示意图；

图4是本发明的多功能手部康复外骨骼结构的第一软体关节的结构示意图；

图5是多功能手部康复外骨骼结构的拇指指根关节的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-2所示，本发明的多功能手部康复外骨骼结构，包括主体穿戴部分A和安装在主体穿戴部分上的四或五个外骨骼手指B，主体穿戴部分A中设置有气路,用于对外骨骼手指B通气；外骨骼手指B包括依次连接的指尖套1、第一软体关节2、中指套3、第二软体关节4、尾指套5、第三软体关节8，其中，指尖套1、中指套3、尾指套5均包括并排设置的指环部11和气孔部12，指环部11用于穿入手指，指尖套1的指环部11、中指套3的指环部11、尾指套5 的指环部11位置相对应，指尖套1的指环部11用于套入远节指、中指套3的指环部11用于套入中节指、尾指套5的指环部11用于套入近节指，指尖套1 的气孔部12、第一软体关节2、中指套3的气孔部12、第二软体关节4、尾指套5的气孔部12、第三软体关节8、主体穿戴部分A的气路依次连通。

在使用时，康复人员的手穿入外骨骼手指B的指环部11中，外部向主体穿戴部分A中的气路充气时，第一软体关节2、第二软体关节4、第三软体关键8 膨胀从而弯曲，带动指尖套1、中指套3、尾指套5相对弯曲，从而带动手指弯曲，形式握拳动作；外部气路向主体穿戴部分A中的气路吸气时，第一软体关节2、第二软体关节4、第三软体关节8收缩伸直，带动指尖套1、中指套3、尾指套5伸直，从而带动手指伸直，形成手掌伸直动作。通过来回的通气抽气，实现带动手指重复握拳或伸开手指的动作，有助于患者手部康复。

在本实施例中，相邻两个尾指套5之间设置有软体伸缩装置6，软体伸缩装置6与中指套3中的气孔部12相连通。外部向主体穿戴部分A中的气路充气时，软体伸缩装置6展开，带动各个手指分开；外部向主体穿戴部分A中的气路吸气时，带动各个手指合拢。为了实现可以单独控制手指分开和握拳两组动作，第一软体关节2、第二软体关节4、第三软体关节8与主体穿戴部分A中连通的气路为第一气路，与软体伸缩装置6与主体穿戴部分A中连通的气路为第二气路，第一气路与第二气路相互独立。

指环部11中设置有加热装置7。可对手部进行温热，来促进手部的血液循环和放松手部肌肉的功效。

指尖套1、中指套3、尾指套5还包括螺孔13、橡胶垫片14，螺孔13位于气孔部12两端，第一软体关节2、第二软体关节4、第三软体关节8两端具有与螺孔13配合的空心螺柱15，且螺孔13和螺柱15之间还通过橡胶垫片密封 14。通过这样设置，实现模块化组装，可以单独安装一套或几套外骨骼手指B；对某些手指单独进行训练。

参阅图3所示，指环部11中与手指面相贴合的一面设置有硅胶气囊16，硅胶气囊16可以在使用过程中通过使用者的按压来反馈气压。由压力差来动态反馈治疗效果。

外骨骼手指B设置有五个，主体穿戴部分A包括手背穿戴基座手背穿戴基座为L型结构，手背穿戴基座包括手背部21和拇指部22，其中四个外骨骼手指 B与手背部21外侧连接，其中一个外骨骼手指B与拇指部22外侧连接。用于区分拇指与其他手指的不同位置与动作。

参阅图4所示，第一软体关节2、第二软体关节4和第三软体关节8结构相同，均包括半圆形伸缩部41和半圆形固定部42，半圆形伸缩部41和半圆形固定部42合围而成柱状通气结构。在通气以后，半圆形伸缩部41会实现伸缩，而半圆形固定部42长度不会变化，从而实现弯曲功能。该半圆形伸缩部41可以是软体的半圆环或三角环的截面结构。

参阅图5所示，与拇指部22连接的第三软体关节8为拇指指根关节9，拇指指根关节9底部通气软管91，底部通气软管91上部并排设置有多个空心软翅片92，空心软翅片92内腔与通气软管91连通，通气软管91两端分别与尾指套 5的气孔部12、主体穿戴部分A的气路连通。由于拇指活动的转角更大，空心软翅片92可以实现更大的转角。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，包括主体穿戴部分和安装在主体穿戴部分上的四或五个外骨骼手指，所述主体穿戴部分中设置有气路；所述外骨骼手指包括依次连接的指尖套、第一软体关节、中指套、第二软体关节、尾指套、第三软体关节，所述指尖套、中指套、尾指套均包括并排设置的指环部和气孔部，所述指尖套的指环部、中指套的指环部、尾指套的指环部位置相对应，所述指尖套的气孔部、第一软体关节、中指套的气孔部、第二软体关节、尾指套的气孔部、第三软体关节、主体穿戴部分的气路依次连通。

2.如权利要求1所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，相邻两个尾指套之间设置有软体伸缩装置，所述软体伸缩装置与主体穿戴部分中的气路连通。

3.如权利要求1所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述指环部中设置有加热装置。

4.如权利要求2或3所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述指尖套、中指套、尾指套还包括螺孔、橡胶垫片，所述螺孔位于所述气孔部两端，所述第一软体关节、第二软体关节、第三软体关节两端具有与螺孔配合的空心螺柱，且螺孔和螺柱之间还通过橡胶垫片密封。

5.如权利要求4所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述指环部中与手指面相贴合的一面设置有硅胶气囊。

6.如权利要求2所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述第一软体关节、第二软体关节、第三软体关节与主体穿戴部分中连通的气路为第一气路，与软体伸缩装置与主体穿戴部分中连通的气路为第二气路，所述第一气路与第二气路相互独立。

7.如权利要求6所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述外骨骼手指设置有五个，所述主体穿戴部分包括手背穿戴基座，所述手背穿戴基座为L型结构，手背穿戴基座包括手背部和拇指部，其中四个所述外骨骼手指与手背部外侧连接，其中一个所述外骨骼手指与拇指部外侧连接。

8.如权利要求7所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，所述第一软体关节、第二软体关节和第三软体关节结构相同，均包括半圆形伸缩部和半圆形固定部，所述半圆形伸缩部和半圆形固定部合围而成柱状通气结构。

9.如权利要求7所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，与拇指部连接的第三软体关节为拇指指根关节，所述拇指指根关节底部通气软管，所述底部通气软管上部并排设置有多个空心软翅片，所述空心软翅片内腔与通气软管连通，所述通气软管两端分别与尾指套的气孔部、主体穿戴部分的气路连通。

10.如权利要求1所述的多功能手部康复外骨骼结构，其特征在于，外骨骼手指与主体穿戴部分可拆卸的连接。