CN112426328A - 一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括柔性手套结构、基于霍尔传感器的手指状态监测系统和形状记忆合金驱动系统，柔性手套结构包括手臂基座、支撑杆、手掌保护套和指套；基于霍尔传感器的手指状态监测系统包括霍尔传感器、磁钢及反馈电路；形状记忆合金驱动系统包括形状记忆合金弹簧，拉线及控制单元。基于霍尔传感器的监测系统放置于柔性手套结构的各指套上，通过粘结固定连接，形状记忆合金驱动系统位于柔性手套结构的手臂基座上，与手臂基座通过螺钉固定连接。本发明智能柔性手功能康复手套具有灵活性强、智能化程度高和轻便易携带等特点，能有效辅助手功能障碍患者的日常生活，提高患者手功能康复效果。

Description

一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套

技术领域

本发明属于医疗康复设备技术领域，涉及一种手功能康复设备，具体为一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，能够辅助手功能障碍患者日常生活并同时起到康复训练的作用。

背景技术

手是人体上非常重要的一部分，在人们的日常生活和工作过程中，手的使用频率极高，而且其功能是难以替代的。生活中存在着很大数量的手功能障碍患者。其中脑卒中是导致我国成年人手部障碍的首位病因，具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高等特点。据统计65％的患者会发生手部功能障碍。手功能障碍大大降低了患者的独立生活能力，给其带来诸多生活和工作上的不便，目前的康复手段主要是通过专业治疗师进行辅助康复，但是这种康复方法的人员成本高并且效率低。根据初步的临床测试结果，机器人辅助康复方式能够起到良好的手部及上肢功能康复效果，已经逐渐取代传统康复方法，成为首选。借助机器人辅助康复机构，无需治疗人员全程陪护，大大节省人力，有利于提高手功能障碍治疗效率，有助于患者的手功能康复。

目前市场上有多种方式驱动的手功能康复设备，包括电机驱动外骨骼，气动人工肌肉外骨骼，气动或液压柔性手套等。但其驱动设备结构复杂、体积较大，质量较重，非常不便于患者携带，降低了日常辅助和康复训练能力。且其运动能力有限、可控性差、价格昂贵。采用刚性材料制作而成的装备会造成手与功能康复机构之间的匹配不佳，不仅影响患者穿戴的舒适程度，也会影响治疗效果。此外，刚性连接结构若产生运动意外，会导致患者的再次受伤。而基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套采用形状记忆合金弹簧作为驱动，手指与手掌采用柔性材料3D打印成型，质量较轻，整个系统所占体积较小，方便患者携带，极大程度提高了康复手套的康复训练与生活辅助能力。基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套采用霍尔传感器感知抓握变形程度并反馈到控制模块，改善了传统康复手套感知能力差的弱点。通过大量数据的采集，可以在各种抓握情况下自我设定对患者的辅助程度，这样就能做到在患者的不同恢复阶段提供不同程度的辅助抓握力，最大程度适用于患者的恢复状态，为设计手功能康复设备提供了全新的思路。对形状记忆合金的应用研究亦具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种全新的手功能康复装备，并解决上述现有技术存在的问题，提高手功能康复手套的便携性及对患者的手功能恢复训练和生活辅助能力，极大的还原肌肉组织运动方式，弥补了刚性手套在抓握辅助能力、感知方面的不足，改善了传统康复手套可控性差、质量大不便于携带的弱点，为设计新型手功能康复设备提供了全新的思路，对形状记忆合金的应用研究亦具有重要的意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括柔性手套结构、基于霍尔元件的手指状态监测系统和形状记忆合金驱动系统，所述柔性手套结构包括手臂基座、支撑杆、手掌保护套、指套；所述基于霍尔元件的手指状态监测系统包括霍尔传感器、磁钢及反馈电路；所述形状记忆合金驱动系统包括形状记忆合金弹簧，拉线及控制单元。所述基于霍尔传感器的检测系统放置于柔性手套结构的各指套上，通过粘结固定连接，所述形状记忆合金驱动系统位于柔性手套结构的手臂基座上，与手臂基座通过螺钉固定连接。

进一步地，所述柔性手套结构中指套包括大拇指、中指、食指、无名指、小拇指。且指套位于柔性手套结构的最前端，并依次连接所述手掌保护套、支撑杆、手臂基座，所述柔性手套结构中，指套与手掌保护套通过浇注或3D打印一体成型，手掌保护套与支撑杆间通过粘结固定连接，支撑杆与手臂基座通过螺钉固定连接。

进一步地，所述柔性手套结构中指套结构包括远节指套，第一关节褶皱、中节指套、第二关节褶皱、近节指套和第三关节褶皱，指套数量以及指套和褶皱尺寸大小可调整，其中，所述近节指套上部设有凹槽。其中所述指套结构中大拇指结构中不包含近节指套和第三关节褶皱，在第二关节褶皱上部设有凹槽。其中，所述远节指套位于指套结构的最前端，其次为第一关节褶皱、中节指套、第二关节褶皱、近节指套、第三关节褶皱。且上述指套结构各部件间通过3D打印一体成型。

进一步地，所述远节指套两侧与上侧共设有三个拉线导向孔，第一关节褶皱、第二关节褶皱和第三关节褶皱的上侧均设有拉线导向孔，中节指套和近节指套的两侧与上侧共设有三个拉线导向孔，所述手掌保护套内侧与手心接触层对应指套位置分布有五个拉线导向孔，所述手掌保护套背部外侧对应指套位置分布有五个拉线导向孔，上述导向孔可允许拉线通过并向手指部位延伸，能够保证日常活动免受干扰，且各拉线导向孔径为拉线直径2倍，使得拉线运动时摩擦减小和方便电路模块的线路通过。

进一步地，所述基于霍尔传感器的手指状态监测系统，位于柔性手套结构中指套的近节指套位置的凹槽处，大拇指结构中基于霍尔传感器的手指状态监测系统位于第三关节褶皱位置的凹槽处。且所述基于霍尔传感器的手指状态监测系统中霍尔传感器通过粘结与柔性手套结构固定连接，磁钢与相应部位的形状记忆合金驱动系统中的拉线粘结固定，并可在上述凹槽中滑动。当拉线运动时，可带动磁钢发生位移，通过霍尔传感器的输出信号，可以实现手指状态监测与驱动器反馈调节。

进一步地，所述手臂基座由上侧小手臂基座与下侧大手臂基座以及四根碳纤维连杆组成，所述大手臂基座与小手臂基座上各设有四个大小相等的通孔，对应通孔间可放置四根碳纤维管，所述碳纤维管与小手臂基座和大手臂基座通过螺丝紧固连接，通过调节碳纤维连杆的长度可调节两手臂基座间的距离。

进一步地，所述小手臂基座上设有拉线导向孔，所述大手臂基座上部设有形状记忆合金固定螺纹孔。

进一步地，所述形状记忆合金驱动系统中形状记忆合金弹簧为对折形状，且位于大手臂基座与小手臂基座之间，所述形状记忆合金弹簧的端口与大手臂基座在螺丝孔部位通过螺钉固定连接，形状记忆合金对折处连接有拉线。

进一步地，所述形状记忆合金驱动系统中拉线与形状记忆合金相连，并依次通过小手臂基座的导向孔、手掌保护套的导向孔、指套的导向孔，与指套的远节指套栓连。当位于手臂外侧的形状记忆合金弹簧通电时，形状记忆合金弹簧收缩，可带动相连的拉线运动，带动手指伸展，当位于手臂内侧的形状记忆合金弹簧通电时，形状记忆合金弹簧收缩，可带动相连的拉线运动，带动手指弯曲。

进一步地，所述形状记忆合金驱动系统中，控制电路模块位于柔性手套结构的大手臂内侧，所述控制电路模块与大手臂结构通过螺钉连接，其中控制电路模块包括电路板、电源及控制模块，用于控制形状记忆合金弹簧丝的伸缩动态，进而通过拉线拉动手指运动。

本发明的原理在于：一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括形状记忆合金弹簧丝、手臂基座、拉线、手掌保护套、指套、霍尔传感器、及控制电路模块；两个手臂基座由碳纤维管螺丝固定连接，并可以调节两手臂基座间距离；手臂基座固定连接有对折形状的形状记忆合金弹簧，形状记忆合金弹簧对折端连接有拉线；拉线依次通过手臂基座、手掌保护套、指套上拉线导轨连接到指套顶端；指套与手掌一体连接，各指套上根据人手弯曲处设有褶皱关节；各指套近节指套外侧凹槽固定有霍尔传感器，其中，大拇指结构中霍尔传感器位于第二关节褶皱处；手臂基座与手臂间有较大空间，用于放置控制电路模块。用于控制形状记忆合金弹簧的伸缩状态，进而控制人手指的动作。

其中，大小手臂基座各对应有四个通孔，且通孔可通过螺丝压缩减小直径，对应通孔间放置碳纤维管，可通过螺丝将碳纤维管与手臂基座紧固连接，可通过调节碳纤维管的长度可调节两手臂基座间的距离。提高了一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的实用性，成功实现人性化设计。

其中，控制电路模块及电源上设有螺丝孔，可放在大手臂基座内侧，与大手臂基座连接。

其中，控制电路模块中加入机器学习算法，可实现自感知抓握动作。

其中，各指套部位固定有霍尔传感器，对应拉线上粘接有磁钢。在手指运动过程中，拉线运动会改变磁钢与霍尔传感器的相对位置，使霍尔传感器输出变化的电压信号，可用于检测监测手部运动状态，并实现对形状记忆合金驱动器的反馈调节。

其中，形状记忆合金弹簧端点固定于大手臂基座，大手臂基座与手臂接触摩擦力较大，当形状记忆合金收缩时带动拉线运动，进而控制手指的运动状态。

其中，形状记忆合金弹簧设有初始状态。

其中，小手臂基座上设有数个拉线导向孔，且拉线导向孔直径为拉线直径的2倍，拉线从此处穿过。

其中，指套与手掌保护套采用浇注或3D打印为一体，且材料为柔性硅胶，有利于手部活动。

本发明的优点及积极效果为：

1、本发明采用柔性材料设计而成，使的手部的活动收到的阻碍作用小，能有效缩短穿戴者的适用周期，且不会对穿戴者造成伤害。

2、本发明通过形状记忆合金弹簧与拉线模拟人的肌肉与肌腱组织，具有极强的仿生效果。

3、本发明选用形状记忆合金弹簧作为驱动器，驱动方式简单有效，体积小，使手功能康复手套便于携带，也扩展了形状记忆合金的应用领域。

4、本发明控制电路加入机器学习算法，克服了传统手功能康复手套对于特定抓握环境需单独设定处理方式的弊端。增加了手功能康复手套的使用环境，提高了自感知能力，实现了智能化，且应用于手功能康复时，能够提供与康复阶段更加匹配的康复辅助力，达到最佳的康复效果。

5、本发明成功克服传统手功能康复手套的弊端，增加了穿戴者的舒适性，避免了发生意外时的二次伤害，并具有控制精度高、结构简单、质量较轻等特点，能够兼得对患者的生活辅助和康复训练的目的。为手功能康复提供了全新的思路，对形状记忆合金的应用研究亦具有重要的意义。而且其设计新颖，成本较低，可用于批量生产，易于产业化与实用化。

6、本发明提供的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套具有非常丰富的医用价值。据调查，脑卒中等其他神经疾病的发病率极高，且75％患者会遗留手功能障碍，本发明能有效的服务于此类手功能障碍患者。借助机器人辅助康复机构，无需治疗人员全程陪护，大大节省人力，有利于提高手功能障碍治疗效率，有助于患者的手功能康复。

附图说明

图1为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的整体结构示意图；

图2为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的大拇指结构示意图；

图3为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的食指结构示意图；

图4为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的中指结构示意图；

图5为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的无名指结构示意图；

图6为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的小拇指结构示意图；

图7为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的手臂基座与形状记忆合金驱动结构示意图；

图8为本发明基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的手臂基座结构示意图；

图中附图标记含义为：1为大拇指，2为食指，3为中指，4为无名指，5为小拇指，6为拉线，7为手掌保护套，9为支撑架，10为小手臂基座，101为螺丝压紧孔一，102为螺丝压紧孔二，11为碳纤维管，12为形状记忆合金固定螺纹孔，1201为第一螺纹孔，1202为第二螺纹孔，1203为大手臂基座的第一导孔，1204为大手臂基座的第二导孔，13为控制模块，14为形状记忆合金弹簧丝组，1401为第一形状记忆合金弹簧，1402为第二形状记忆合金弹簧，1403为第三形状记忆合金弹簧，1404为第四形状记忆合金弹簧，1405为第五形状记忆合金弹簧，1406为第六形状记忆合金弹簧，1407为第七形状记忆合金弹簧，1408为第八形状记忆合金弹簧，1409为第九形状记忆合金弹簧，1410为第十形状记忆合金弹簧，15为大手臂基座，1501为上拉线导向孔，1001为大拇指第一关节，1002为大拇指中节指套，1003为大拇指第一导线，1004为大拇指第二关节，1005为大拇指霍尔传感器，1006为大拇指磁钢，1007为大拇指第二导线，1008为大拇指第三导线，1009为大拇指远节指套，2001为食指第一关节，2002为食指中节指套，2003为食指第二关节，2004为食指第一拉线，2005为食指近节指套，2006为食指霍尔传感器，2007为食指磁钢，2008为食指第三关节，2009为食指第二拉线，2010为食指第三拉线，2011为食指远节指套，3001为中指第一关节，3002为中指第一拉线，3003为中指中节指套，3004为中指第二关节，3005为中指近节指套，3006为中指霍尔传感器，3007为中指磁钢，3008为中指第三关节，3009为中指第二拉线，3010为中指第三拉线，3011为中指远节指套，4001为无名指第一关节，4002为无名指第一拉线，4003为无名指中节指套，4004为无名指第二关节，4005为，4006为无名指近节指套，4007为无名指磁钢，4008为无名指第三关节，4009为无名指第二拉线，4010为无名指第二拉线，4011为无名指远节指套，5001为小拇指第一关节，5002为小拇指第一拉线，5003为小拇指中节指套，5004为小拇指第二关节，5005为小拇指霍尔传感器，5006为小拇指近节指套，5007为小拇指磁钢，5008为小拇指第三关节，5009为小拇指第二拉线，5010为小拇指第三拉线，5011为小拇指远节指套。

具体实施方式

本发明公开了一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括形状记忆合金弹簧丝、手臂基座、拉线、手掌保护套、指套、霍尔传感器、及控制电路模块。

其中，两个手臂基座由碳纤维管螺丝固定连接，并可以调节两手臂基座间的距离；

其中，手臂基座固定连接有对折形状的形状记忆合金弹簧，形状记忆合金弹簧对折端连接有拉线，既可以使形状记忆合金弹簧两端的接线端固定，又可以增加形状记忆合金的拉力；

其中，拉线依次通过手臂基座、手掌保护套、指套上拉线导向孔连接到指套顶端；

其中，指套与手掌保护套采用浇注或3D打印技术一体连接，各指套上根据人手弯曲处设有褶皱关节；

其中，各指套近节指套外侧凹槽固定有霍尔传感器，此处拉线粘接有磁钢；当形状记忆合金弹簧收缩时，带动拉线运动使其与霍尔传感器的相对位置发生变化，使霍尔传感器产生变化的电压信号，用于监测手指的运动状态并实现对形状记忆合金驱动器的反馈调节；

其中，手臂基座内侧有较大空间，用于放置控制电路模块，控制电路模块包括电源。手掌保护套与手臂基座上的拉线导向孔直径为拉线直径的2倍，减小拉线拉动的摩擦的同时，为电路信号线的铺设预留空间；

本发明的原理在于：本发明提供的一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括形状记忆合金弹簧丝、手臂基座、拉线、手掌保护套、指套、霍尔传感器、及控制电路模块。当手臂外侧形状记忆合金弹簧通电时，外侧形状记忆合金弹簧收缩，带动拉线在拉线导向孔中运动，拉线带动指套关节褶皱挤压、远节指套与磁钢运动，进而带动手指伸展，同时使霍尔传感器与磁钢间相对距离发生变化，霍尔传感器产生变化的电压信号。此时由于拉线作用，手臂内侧形状记忆合金弹簧被动拉伸。同理，当手臂内侧形状记忆合金弹簧通电时，内侧形状记忆合金弹簧收缩，带动拉线在拉线导向孔中运动，拉线带动指套关节褶皱伸展、远节指套与磁钢运动，进而带动手指弯曲，同时使霍尔传感器与磁钢间相对距离发生变化，霍尔传感器产生变化的电压信号。此时由于拉线作用，手臂外侧形状记忆合金弹簧被动拉伸。进而可进行下一周期的手指伸展运动，如此循环，即可实现手的抓握与张开运动。

下面结合附图以及具体实施方案对本发明做进一步详述。

如图1所示，本发明的一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，由小手臂基座10、大手臂基座15、支撑杆9、碳纤维管11、控制电路模块13、形状记忆合金弹簧组14、手掌保护套7、拉线组6、大拇指1、食指2、中指3、无名指4、小拇指5等组成。小手臂基座10上设有四个螺丝压紧孔一101，大手臂基座15上设有四个螺丝压紧孔151。螺丝压紧孔一101与螺丝压紧孔151之间放置一碳纤维棒11用于固定小手臂基座10与大手臂基座15的相对位置，其他三组同理。第一形状记忆合金弹簧1401的端点分别放入大手臂基座的第一导孔1203与第二导孔1204，在侧面第二螺丝孔1202与第一螺丝孔1201中放入螺钉压紧。其余九组形状记忆合金弹簧端点固定方式同理。形状记忆合金弹簧对折处与拉线相连，拉线依次穿过小手臂基座10上拉线导向孔1501等，手掌保护套7上的拉线导向孔8等进入各手指结构中。手掌保护套9与小手臂底座10通过支撑杆9相连。大拇指1中包括大拇指远节指套1009、大拇指第一关节1001、大拇指中节指套1002、大拇指第二关节1004，大拇指第二导线1007与大拇指第三导线1008下端共同连接第六形状记忆合金弹簧1406，上端依次穿过大拇指中节指套1002与大拇指远节指套1009固定。大拇指第一导线1003下端连接到第五形状记忆合金弹簧1405，上端依次穿过大拇指第二关节1004、大拇指中节指套1002及大拇指第一关节1001与大拇指远节指套1009固定。大拇指霍尔传感器1005固定于大拇指第二关节1004，大拇指磁钢1006固定于大拇指第二关节1004处的大拇指拉线1003上。食指2包括食指远节指套2011、食指第一关节2001、食指中节指套2002、食指第二关节2003、食指近节指套2005、食指第三关节2008，食指第三拉线2010与食指第二拉线2009下端共同连接第七形状记忆合金弹簧1407，上端依次穿过食指近节指套2005、食指第二关节2003及食指中节指套2002与食指远节指套2011固定，食指第一拉线2004下端连接第四形状记忆合金弹簧1404，上端依次穿过食指第三关节2008、食指近节指套2005、食指第二关节2004、食指中节指套2002及食指第一关节2001与食指远节指套2011固定。第二霍尔传感器2006固定于食指近节指套2005，食指磁钢2007固定于食指近节指套2005处的食指第一拉线2004上。中指3包括中指远节指套3011、中指第一关节3001、中指中节指套3003、中指第二关节3004、中指近节指套3005、中指第三关节3008，中指第三拉线3010与中指第二拉线3009下端共同连接第八形状记忆合金弹簧1408，上端依次穿过中指近节指套3005、中指第二关节3004及中指中节指套3003与中指远节指套3011固定，中指第一拉线3002下端连接到第三形状记忆合金弹簧1403，上端依次穿过中指第三关节3008、中指近节指套3005、中指第二关节3004、中指中节指套3003及中指第一关节3001与中指远节指套3011固定。第三霍尔传感器3006固定于中指近节指套3005，中指磁钢3007固定于中指近节指套3005处的中指第一拉线3002上。无名指4包括无名指远节指套4011、无名指第一关节4001、无名指中节指套4003、无名指第二关节4004、无名指近节指套4006、无名指第三关节4008，无名指第二拉线4009与无名指第三拉线4010下端共同连接到第九形状记忆合金弹簧1409，上端依次穿过无名指近节指套4006、无名指第二关节4004及无名指中节指套4003与无名指远节指套4011固定，无名指第一拉线4002下端与第二形状记忆合金弹簧1402连接，上端依次穿过无名指第三关节4008、无名指近节指套4006、无名指第二关节4004、无名指中节指套4003及无名指第一关节4001与无名指远节指套4011固定。第四霍尔传感器4005固定于无名指近节指套4006，无名指磁钢4007固定于无名指近节指套4006处的无名指第一拉线4002上。小拇指5包括小拇指远节指套5011、小拇指第一关节5001、小拇指中节指套5003、小拇指第二关节5004、小拇指近节指套5006、小拇指第三关节5008，小拇指第二拉线5009与小拇指第三拉线5010上端共同连接到第十形状记忆合金弹簧1410，下端依次穿过小拇指近节指套5006、小拇指第二关节5004及小拇指中节指套5003与小拇指远节指套5011固定，小拇指第一拉线5002下端连接到第一形状记忆合金弹簧1401，上端依次穿过小拇指第三关节5008、小拇指近节指套5006、小拇指第二关节5004、小拇指中节指套5003及小拇指第一关节5001与小拇指远节指套5011固定。第五霍尔传感器5005固定于小拇指近节指套5006，小拇指磁钢5007固定于小拇指近节指套5006处的小拇指第一拉线5002上。

总之，所述基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套的工作过程和原理是：基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套是以患者手部作为支撑。首先接通电源或打开开关。当患者手部发生活动时，会导致相应部位霍尔传感器与磁钢的相对距离发生变化，使霍尔传感器输出相应的电压信号，此电压信号传输到控制电路模块13，控制电路模块13接收到来自霍尔传感器的电压信号后发出控制信号，实现对相应形状记忆合金弹簧进行加热，形状记忆合金弹簧发生压缩，带动手部运动。具体为：当控制电路模块13检测到大拇指1发生弯曲时，控制电路模块13发出控制信号控制对第六形状记忆合金弹簧1406进行通电，此时，第六形状记忆合金弹簧1406主动收缩，带动大拇指弯曲，同时，大拇指霍尔传感器1005不断输出弯曲检测信号传至控制电路模块13作为是否继续对第六形状记忆合金弹簧1406通电的依据。从而实现对不同抓握场景的不同力度的辅助作用。当控制电路模块13检测到大拇指1发生伸展时，控制电路模块13发出控制信号控制对第五形状记忆合金弹簧1405进行通电，此时，第五形状记忆合金弹簧1405主动收缩，带动大拇指伸展，同时，大拇指霍尔传感器1005不断输出弯曲检测信号传至控制电路模块13作为是否继续对第五形状记忆合金弹簧1405通电的依据，实现对不同场景下的辅助作用。其他四指的活动原理同理。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，包括柔性手套结构、基于霍尔元件的手指状态监测系统和形状记忆合金驱动系统，其特征在于：所述柔性手套结构包括手臂基座、支撑杆、手掌保护套和指套；所述基于霍尔元件的手指状态监测系统包括霍尔传感器、磁钢及反馈电路；所述形状记忆合金驱动系统包括形状记忆合金弹簧，拉线及控制单元；基于霍尔传感器的检测系统放置于柔性手套结构的各指套上部，通过粘结固定连接，形状记忆合金驱动系统位于柔性手套结构的手臂基座上部，与手臂基座通过螺钉固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，柔性手套结构中指套包括大拇指、中指、食指、无名指和小拇指；且指套位于柔性手套结构的最前端，并依次连接手掌保护套、支撑杆、手臂基座，所述柔性手套结构中，指套与手掌保护套通过浇注或3D打印一体成型，手掌保护套与支撑杆间粘结固定连接，支撑杆与手臂基座通过螺钉固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，柔性手套结构中指套结构包括远节指套，第一关节褶皱、中节指套、第二关节褶皱、近节指套和第三关节褶皱，指套数量以及指套和褶皱尺寸大小可调节，其中，近节指套上部设有凹槽，其中大拇指结构中不包含近节指套和第三关节褶皱，在第二关节褶皱上部设有凹槽，其中，远节指套位于指套结构的最前端，依次为第一关节褶皱、中节指套、第二关节褶皱、近节指套、第三关节褶皱，且上述指套结构各部件间通过3D打印一体成型。

4.根据权利要求3所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，所述的指套，远节指套两侧与上侧共设有三个拉线导向孔，第一关节褶皱、第二关节褶皱和第三关节褶皱的上侧均设有拉线导向孔，中节指套和近节指套的两侧与上侧共设有三个拉线导向孔，手掌保护套内侧与手心接触层对应指套位置分布有五个拉线导向孔，手掌保护套背部外侧对应指套位置分布有五个拉线导向孔，上述导向孔可允许拉线通过并向手指部位延伸，能够保证日常活动免受干扰，且各拉线导向孔径为拉线直径的2倍，使得拉线运动时摩擦减小和方便电路模块的线路通过。

5.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，基于霍尔传感器的手指状态监测系统位于柔性手套结构中指套的近节指套位置的凹槽处，其中，大拇指结构中基于霍尔传感器的手指状态监测系统位于第三关节褶皱位置的凹槽处；且基于霍尔传感器的手指状态监测系统中霍尔传感器通过粘结与柔性手套结构固定连接，磁钢与相应部位的形状记忆合金驱动系统中的拉线粘结固定，并可在上述凹槽中滑动；当拉线运动时，可带动磁钢发生位移，通过霍尔传感器的输出信号，可以实现手指状态监测与驱动器反馈调节。

6.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，柔性手套结构中手臂基座由上侧小手臂基座与下侧大手臂基座以及四根碳纤维连杆组成，所述大手臂基座与小手臂基座上各设有四个大小相等的通孔，对应通孔间可放置四根碳纤维管，碳纤维管与小手臂基座和大手臂基座通过螺丝紧固连接，通过调节碳纤维连杆的长度可调节两手臂基座间的距离。

7.根据权利要求6所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，所述的柔性手套结构，小手臂基座上设有拉线导向孔，大手臂基座上设有形状记忆合金固定螺纹孔。

8.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，形状记忆合金驱动系统中形状记忆合金弹簧为对折形状，位于大手臂基座与小手臂基座之间，端口与大手臂基座在螺丝孔部位通过螺钉固定连接，形状记忆合金对折处连接有拉线。

9.根据权利要求8所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，所述形状记忆合金驱动系统中拉线与形状记忆合金相连，并依次通过小手臂基座的导向孔、手掌保护套的导向孔、指套的导向孔，与指套的远节指套栓连；当位于手臂外侧的形状记忆合金弹簧通电时，形状记忆合金弹簧收缩，可带动相连的拉线运动，带动手指伸展，当位于手臂内侧的形状记忆合金弹簧通电时，形状记忆合金弹簧收缩，可带动相连的拉线运动，带动手指弯曲。

10.根据权利要求8所述的基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套，其特征在于，所述的形状记忆合金驱动系统中控制电路模块位于柔性手套结构的大手臂内侧，与大手臂结构通过螺钉连接，其中控制电路模块包括电路板、电源及控制模块，用于控制形状记忆合金弹簧丝的伸缩动态，进而通过拉线拉动手指运动。

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