CN112972198B - 整合复健装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种整合复健装置，包含一软手套复健装置、一仿外骨骼手套复健装置与一整合单元；软手套复健装置包含一软手套以及弯曲感应单元，以感应使用者手指弯曲状况；仿外骨骼手套复健装置包含下手臂固定板、手掌固定板、拇指单元与多个手指单元、多个动力装置以及多条传动绳，每一传动绳连接拇指单元或手指单元至动力装置，并以动力装置牵引拇指单元或手指单元动作；以及整合单元电连接于软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置，以感测并控制整合软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置的运作。

Description

整合复健装置

技术领域

本发明关于一种整合复健装置，以整合单元感测并整合软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置的运作，达到有效复健手部的目的。

背景技术

脑中风的起因包含脑血管阻塞以及脑血管破裂造成脑组织压迫，脑中风的后遗症包含有肢体运动功能障碍、肢体感觉功能障碍、语言障碍以及吞咽障碍等等，但又以肢体运动功能障碍最为常见；又，中风病人的肢体运动障碍发生在半边肢体，其半边肢体会无法自主动作，包含半边手指或是手臂无力的症状，进而影响到日常生活的各种动作；但是若能及早让病人进行复健，脑中风患者的肢体活动能力复原的状况就越好。

为了协助中风患者可以有效率地进行复健，目前已开发多种辅助复健的辅具以及装置系统；例如中国台湾地区专利第TW I597092(B)号发明专利为一种手部复健系统，适用进行手指复健，包含一弹性球体，供该手指按压；一压力感测单元，设置于球体与手指之间，检测手部施加于球体的压力，并输出一压力信息；及一处理模块，与压力感测单元信息连接，即时接收压力信息且即时将压力信息转换为一压力值，借此检测使用者的复健情况并即时做出反馈。然而，此类装置适合手指还有部分活动能力的患者，对于手指完全无法自主张开的患者而言，并不适合利用此装置进行复健。

发明内容

今，发明人有鉴于现有手部复健的装置仍具有改善空间，于是乃一本孜孜不倦的精神，并借由其丰富专业知识及多年的实务经验所辅佐，而加以改善，并据此研创出本发明。

本发明关于一种整合复健装置，借由整合单元感测并整合软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置的运作，达到有效复健手部的目的。

本发明的整合复健装置，包含一软手套复健装置、一仿外骨骼手套复健装置与一整合单元。

软手套复健装置包含一软手套、多个弯曲感测单元以及一手腕固定装置，软手套包含五个手指套，弯曲感测单元对应设置于软手套的手指套上，以及手腕固定装置设置于软手套的手掌接近手腕的部位。

仿外骨骼手套复健装置包含一下手臂固定板、一手掌固定板、四个手指单元、一拇指单元、多个动力装置以及多条传动绳；手掌固定板以一侧连接于下手臂固定板，四个手指单元连接于手掌固定板的另一侧，拇指单元设置于下手臂固定板，多个动力装置分别设置于下手臂固定板上，以及多条传动绳分别连接每一手指单元至每一动力装置，以及连接拇指单元至一动力装置。

整合单元电连接于软手套复健装置与仿外骨骼手套复健装置，以感测并控制整合软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置的运作。

于本发明的一实施例中，软手套复健装置的弯曲感测单元为弯曲感测管，每一弯曲感测管借由第一固定带固设于软手套的手指套上，且其中软手套复健装置的手腕固定装置以一绑带固定于软手套的手掌接近手腕的部位。

于本发明的一实施例中，仿外骨骼手套复健装置的下手臂固定板设有至少一球头座，且拇指单元设有一球头装置以枢设于下手臂固定板的球头座。

于本发明的一实施例中，拇指单元包含一第一支架与一第二支架，第一支架枢接于第二支架，且第二支架枢接于球头装置，此外每一手指单元包含一第三支架与一第四支架，第三支架枢接于第四支架，且第四支架枢接于手掌固定板的一底面。

于本发明的一实施例中，拇指单元包含二连杆，且连杆的一端枢接于第一支架，另一端枢接于球头装置，以及每一手指单元也包含二连杆，每一连杆的一端枢接于第三支架，另一端枢接于手掌固定板的底面。

于本发明的一实施例中，连接拇指单元与动力装置的传动绳的一端固定于第二支架上，另一端固定于动力装置，以及连接每一手指单元的传动绳的一端固定于第四支架上，另一端固定于动力装置。

于本发明的一实施例中，动力装置为一伺服电机，且该伺服电机于电压7.4V时，其最高转矩为37kg/cm。

于本发明的一实施例中，传动绳为非弹性传动绳。

于本发明的一实施例中，每一条传动绳外包覆一管体。

于本发明的一实施例中，仿外骨骼手套复健装置的下手臂固定板的底面设置一垫片，且垫片设有一下手臂固定单元，下手臂固定单元可为一绑带。

借此，本发明整合复健装置，借由整合单元感测并整合软手套复健装置以及仿外骨骼手套复健装置的运作，达到有效复健手部的目的。

附图说明

图1：本发明软手套复健装置与仿外骨骼手套复健装置的立体组合图；

图2：本发明仿外骨骼手套复健装置的立体组合图；

图3：本发明仿外骨骼手套复健装置的局部立体分解图(一)；

图4：本发明仿外骨骼手套复健装置的局部立体分解图(二)。

附图标记：

1…软手套复健装置

11…软手套

111…手指套

12…弯曲感测单元

121…第一固定带

13…手腕固定装置

14…感测单元整合装置

2…仿外骨骼手套复健装置

21…下手臂固定板

211…球头座

212…第三定位件

22…手掌固定板

221…第二定位件

222…第二穿孔

23…拇指单元

231…球头装置

232…球头

233…第一支架

234…第二支架

235…第一定位件

236…第一穿孔

24…手指单元

241…第三支架

242…第四支架

25…动力装置

251…旋转臂

252…第二固定件

26…连杆

27…传动绳

271…管体

28…第一固定件

具体实施方式

本发明的目的及其结构功能上的优点，将依据以下图面所示，配合具体实施例予以说明，俾使审查委员能对本发明有更深入且具体的了解，但不意欲以任何形式限制本发明的范围。

请参见图1，本发明为一种整合复健装置，包含一软手套复健装置1、一仿外骨骼手套复健装置2与一整合单元。其中，软手套复健装置1以及仿外骨骼手套复健装置2可为左手手套亦可为右手手套，以下实施例以软手套复健装置1为左手套，仿外骨骼手套复健装置2为右手套的实施例进行解说，但不欲以此限制本发明所欲保护的范围。

软手套复健装置1包含一软手套11、多个弯曲感测单元12、一手腕固定装置13以及一感测单元整合装置14；软手套11包含五个手指套111，弯曲感测单元12设置于软手套11的手指套111上，且弯曲感测单元12可为弯曲感测管，且每一弯曲感测单元12借由一第一固定带121固设于软手套11的手指套111上；手腕固定装置13设置于软手套11的手掌接近手腕的部位，可为一绑带，以于使用者穿戴手套后，将软手套11固定于使用者的手部，避免软手套11轻易位移或松脱；又，多个弯曲感测单元12皆与感测单元整合装置14电连接，以将感测到的讯息传递至感测单元整合装置14。使用时，使用者将软手套11戴在手上，并将手指分别对应伸入手指套111中，以手腕固定装置13将软手套11固定好后，便可以开始进行动作，此时手指的弯曲活动情形都会被弯曲感测单元12检测并记录，并传递到感测单元整合装置14。

请一并参阅图2与图3，仿外骨骼手套复健装置2包含一下手臂固定板21，一手掌固定板22，一拇指单元23，四个手指单元24，多个动力装置25，以及多条传动绳27。手掌固定板22以一侧连接于下手臂固定板21，并以另一侧连接于四个手指单元24，拇指单元23设置于下手臂固定板21上；请参阅图3，于一实施例中，下手臂固定板21的顶面设有至少二球头座211，且拇指单元23设有一球头装置231，球头装置231包含一球头232，拇指单元23借由球头232组装于下手臂固定板21的球头座211上，由于使用者的手掌大小以及拇指位置具有差异，拇指单元23可依照每个使用者的手掌差异，装设于不同位置的球头座211上，以符合使用者的手形。

请再参阅图3，拇指单元23包含有第一支架233与第二支架234，且第一支架233与第二支架234相互枢接，第二支架234再枢接于球头装置231，以组装成拇指单元23，其中第一支架233的正面呈现一类似“ㄩ”字型态具有一内凹的容置空间，以及第二支架234的正面呈现一类似“口”字型态，具有一中空的容置空间，使用者穿戴时，将拇指穿过第二支架234中空的容置空间，并将拇指的第一指节放置于第一支架233内凹的容置空间，且将第一指节与第二指节的关节处对应放置于第一支架233与第二支架234的枢接点；进一步的，拇指单元23包含二连杆26，每一连杆26的一端枢接于第一支架233，连杆26的另一端枢接于球头装置231，以控制第一支架233与第二支架234的枢转角度。

请再参见图4，每一手指单元24包含了第三支架241与第四支架242，第三支架241亦与第四支架242枢接，且第四支架242枢接于手掌固定板22的底面，以组装成手指单元24，其中第三支架241的正面呈现一类似“ㄩ”字型态具有一内凹的容置空间，以及第四支架242的正面呈现一类似“口”字型态，具有一中空的容置空间，使用者穿戴时，将对应的手指穿过第四支架242中空的容置空间，并将手指的第一指节放置于第三支架241内凹的容置空间，且将第一指节与第二指节的关节处对应放置于第三支架241与第四支架242的枢接点；进一步的，每一手指单元24也包含二连杆26，每一连杆26的一端枢接于第三支架241，另一端枢接于手掌固定板22的底面，以控制第三支架241与第四支架242的枢转角度。因拇指单元23主要由第一支架233与第二支架234枢接而成，且手指单元24主要由第三支架241与第四支架242枢接而成，因此拇指单元23或手指单元24于动作时，可模拟手指头指节的弯曲状态，提高仿外骨骼手套复健装置2的动作灵活性。

请再参见图1至图4，拇指单元23以及手指单元24分别借由至少一条传动绳27连接至动力装置25，且传动绳27暴露于外的大部分区域可进一步包覆一管体271，以保护传动绳27使其不易断裂；请参见图3，此实施例中，传动绳27的一端固定在装设于拇指单元23或是手指单元24上的第一固定件28，于图中的实施例，第一固定件28设置于拇指单元23的第二支架234上，以及第一固定件28设置于手指单元24的第四支架242上，且第一固定件28为锁设于第二支架234以及第四支架242上的螺钉，传动绳27的另一端则是连接至动力装置25，并利用动力装置25牵引传动绳27，以带动拇指单元23以及手指单元24动作；于本案的实施例中，动力装置25可为一伺服电机，且伺服电机在电压7.4V时，其最高转矩为37kg/cm；且每一动力装置25上设有一旋转臂251，旋转臂251上亦设有一第二固定件252，以固定传动绳27的另一端；又，传动绳27可为非弹性传动绳。

本案揭示的实施例中，为了固定传动绳27的拉伸方向，于拇指单元23上设置第一定位件235，于手掌固定板22上设置了第二定位件221以及于下手臂固定板21上分别设有多个第三定位件212；第一定位件235上设有一第一穿孔236，第二定位件221上对应各手指单元24的位置设有多个第二穿孔222，以及第三定位件212为一管状结构；组合时，传动绳27固定于拇指单元23或是手指单元24上的第一固定件28之后，便会穿过第一定位件235上的第一穿孔236，或是穿过第二定位件221上的第二穿孔222，接着再分别穿过设置于下手臂固定板21顶面的各第三定位件212，最后分别固定于每一动力装置25的旋转臂251的第二固定件252上。

整合单元电连接于软手套复健装置1以及仿外骨骼手套复健装置2，并且可以接收来自软手套复健装置1传送的信息，例如接收使用者的手指弯曲活动情形，此外整合单元也具有控制仿外骨骼手套复健装置2动作的功效，例如控制动力装置25对于传动绳27的牵引。

穿戴仿外骨骼手套复健装置2时，使用者先将手指与拇指穿戴于拇指单元23以及手指单元24中，再进一步将仿外骨骼手套复健装置2的下手臂固定板21固定于使用者的下手臂的背面，例如可利用一绑带或是一具有弹性的松紧带将下手臂固定板21固定在使用者的下手臂，再进行复健训练；仿外骨骼手套复健装置2的动作方式主要是借由动力装置25驱动旋转臂251转动，旋转臂251转动后便会牵引传动绳27，使传动绳27进一步带动拇指单元23或是手指单元24动作，又，每一条传动绳27都连接到一单独的动力装置25，因此本案可以单独控制拇指单元23或是每一手指单元24的动作情形。

本案的整合复健装置具有多种的使用方式，以下将举出几种应用，但不欲以此限制本案所欲保护的范围。

首先，若使用者的手部动作能力并未完全丧失，只是属于较无力的状态，则可以令使用者将需要训练的该只手穿戴上软手套复健装置1，并借由整合单元，将软手套复健装置1电连接到一游戏装置，例如一虚拟实境(VR)游戏装置，令使用者戴着软手套复健装置1进行游戏；使用者进行游戏时，软手套复健装置1的弯曲感测单元12会感应使用者手指的弯曲情形，并将此讯息传送到整合单元，整合单元可分析使用者的手指弯曲情形，以及在游戏中的状况，评估使用者目前的手部的复健状况，以决定是否需要调整游戏的难易度，或是提供不同的训练模式等等；因为是利用进行游戏的方式进行手部复健，使用者较不会感到无聊，会提升进行复健的意愿。

又，若使用者的单手处于完全无力或是几乎无法自主动作的状态，则可将此需要复健的手穿戴上仿外骨骼手套复健装置2，并借由整合单元控制动力装置25，令动力装置25牵引传动绳27，以进一步带动拇指单元23或是手指单元24动作，以达到所需要的复健功效。

此外，亦可将此需要复健的手穿戴上仿外骨骼手套复健装置2，再将可以正常动作的另一只手穿戴上软手套复健装置1，并将软手套复健装置1以及仿外骨骼手套复健装置2借由整合单元电连接；进行复健时，使用者将可正常动作的手进行手指弯曲或是抓握等动作，这些动作会被软手套复健装置1上的弯曲感测单元12检测，并将检测结果回传到整合单元，整合单元再命令仿外骨骼手套复健装置2的动力装置25，对应软手套复健装置1的手指弯曲状态，拉动所连接的传动绳27，以令使用者穿戴仿外骨骼手套复健装置2该手的手指，对应穿戴软手套复健装置1的手的动作，做出对应的镜像动作；例如，穿戴软手套复健装置1的该手的食指抬起时，仿外骨骼手套复健装置2便会驱动连接食指手指单元24的动力装置25牵引传动绳27并拉动手指单元24，使另一只手的食指借由手指单元24的动作而抬起；即本发明也可借由能正常活动的手执行各种动作，以带动需要复健的手进行各种复健动作。

由上述的实施说明可知，本发明的整合复健装置，包含软手套复健装置、仿外骨骼手套复健装置以及整合单元，且可针对使用者的状况，单独使用软手套复健装置、仿外骨骼手套复健装置、或是将二者合并使用，以达到多元化的复健效果；此外，本发明亦可以搭配游戏装置，例如虚拟实境的游戏装置一起使用，令使用者在游戏中进行复健，提高使用乐趣，进而提高使用者的复健意愿。

Claims (9)

1.一种整合复健装置，其特征在于，包含:

一软手套复健装置，包含一软手套，该软手套包含五个手指套，至少五个弯曲感测单元对应设置于该软手套的该手指套上，以及一手腕固定装置设置于该软手套的手掌接近手腕的部位；

一仿外骨骼手套复健装置，包含一下手臂固定板固定于一使用者手臂的背面，一手掌固定板以一侧连接于该下手臂固定板并覆盖于一使用者手掌的背面，四个手指单元连接于该手掌固定板的另一侧，一拇指单元连接于该下手臂固定板，多个动力装置分别设置于该下手臂固定板上，以及多条传动绳分别连接每一该手指单元至每一该动力装置，以及连接该拇指单元至该动力装置，其中每一该动力装置上设有一旋转臂，该旋转臂固定该传动绳的一端；以及

一整合单元，电连接于该软手套复健装置与该仿外骨骼手套复健装置，以感测并控制整合该软手套复健装置以及该仿外骨骼手套复健装置的运作；

其中，该仿外骨骼手套复健装置的该下手臂固定板设有至少一球头座，且该拇指单元设有一球头装置以枢设于该下手臂固定板的该至少一球头座。

2.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，该软手套复健装置的该弯曲感测单元为弯曲感测管，每一该弯曲感测管借由一第一固定带固设于该软手套的该手指套上，且其中该软手套复健装置的该手腕固定装置以一绑带固定于该软手套的手掌接近手腕的部位。

3.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，该拇指单元包含一第一支架与一第二支架，该第一支架枢接于该第二支架，且该第二支架枢接于该球头装置，其中每一该手指单元包含一第三支架与一第四支架，该第三支架枢接于该第四支架，且该第四支架枢接于该手掌固定板的一底面。

4.如权利要求3所述的整合复健装置，其特征在于，该拇指单元包含二连杆，且每一连杆的一端枢接于该第一支架，另一端枢接于该球头装置的一底面，其中每一该手指单元包含二该连杆，每一该连杆的一端枢接于该第三支架，另一端枢接于该手掌固定板的底面。

5.如权利要求3所述的整合复健装置，其特征在于，连接该拇指单元与该动力装置的该传动绳的一端固定于该第二支架上，另一端固定于该动力装置，以及连接每一该手指单元的该传动绳的一端固定于该第四支架上，另一端固定于该动力装置。

6.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，该动力装置为一伺服电机。

7.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，该多条传动绳为非弹性传动绳。

8.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，每一该多条传动绳外包覆一管体。

9.如权利要求1所述的整合复健装置，其特征在于，该仿外骨骼手套复健装置的该下手臂固定板的底面进一步设置一垫片，且该垫片设有一下手臂固定单元。

Images