CN117797010A - 一种智能感应的穿戴手套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及穿戴手套技术领域，具体涉及一种智能感应的穿戴手套，包括手套、屏显装置、握力球、支撑手板和指套张合驱动机构，指套张合驱动机构包括五组传感单元、安装箱、第一传动轮、第二传动轮、皮带、电机、转轴和四个推动件；每组传感单元包括多个第一柔性压力传感器和第二柔性压力传感器。通过患者五个手指位于五个指套内，能够进行主动训练的患者，握捏握力球进行康复训练；不能进行主动训练的患者，五个手指放置于五个手指放置部上，五个第二柔性压力传感器均检测到预设压力值，驱动电机转动，带动转轴转动，从而带动四个推动件向患者四个手指根部方向转动，抵持患者四个手指转动进行康复训练，从而实现不同患者的康复训练，实用性高。

Description

一种智能感应的穿戴手套

技术领域

本发明涉及穿戴手套技术领域，尤其涉及一种智能感应的穿戴手套。

背景技术

对于意外伤害或脑梗塞等疾病引起的手部运动功能损伤的患者，需要使用穿戴手套进行康复训练治疗。但是目前的用于治疗的穿戴手套不能根据不同手部力量的患者进行主动训练使用。

现有技术CN214074861U公开了一种辅助手部锻炼的康复装置，包括手套、设置于手套背面手指处的多个容纳袋、位于多个容纳袋处的多组弹片装置、设置于手套手心面的带绳握力球、设置于手套背面的计数装置、位于手套带绳握力球之间的薄膜电阻式压力传感器；弹片装置包括两个弹片固定座和多个连接于两个弹簧固定座的弹片。通过插入不同数量的弹片至弹片固定座，可给不同手部力量患者提供对应的握持力，便于患者进行主动握持训练。

但是以上现有技术中只能对主动训练的患者进行康复训练，不能对手部力量较弱，不能进行主动训练的患者进行康复训练，实用性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能感应的穿戴手套，解决了现有技术中只能对主动训练的患者进行康复训练，不能对手部力量较弱，不能进行主动训练的患者进行康复训练，实用性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能感应的穿戴手套，包括手套、屏显装置和握力球，手套具有五个指套，握力球可拆卸连接于手套的手心处，还包括支撑手板、五组传感单元和用于驱动除大拇指对应的指套张合的指套张合驱动机构，所述支撑手板可拆卸连接于所述手套的下方；五组所述传感单元分别设置于五个所述指套内，每组所述传感单元包括多个第一柔性压力传感器和第二柔性压力传感器，多个所述第一柔性压力传感器和所述第二柔性压力传感器均位于所述指套内，多个所述第一柔性压力传感器位于朝向所述握力球的一侧，五个所述第二柔性压力传感器分别位于朝向五个所述手指放置部的一侧。

其中，所述指套张合驱动机构包括安装箱、第一传动轮、第二传动轮、皮带、电机、转轴和四个推动件，所述支撑手板具有五个手指放置部、第一放置槽和四个第二放置槽，所述安装箱与所述支撑手板固定连接，且位于所述支撑手板的一侧，所述第一传动轮和所述第二传动轮转动连接于所述安装箱内，所述皮带套设于所述第一传动轮和所述第二传动轮上，所述电机的输出端与所述第一传动轮的中心轴固定连接，所述转轴与所述第二传动轮的中心轴固定连接，并位于所述第一放置槽内，四个所述推动件与所述转轴可拆卸连接，并位于四个所述指套下方，且位于四个所述第二放置槽内。

其中，指套张合驱动机构还包括四个连接单元，每一连接单元用于固定连接转轴和每一推动件。

其中，转轴具有多个第一螺纹孔，连接单元包括圆环和螺栓，圆环套设于转轴上，且与推动件固定连接，具有第二螺纹孔，螺栓插入第二螺纹孔和其中一个第一螺纹孔，与圆环和转轴螺纹连接。

其中，指套张合驱动机构还包括四个防护垫，四个防护垫固定连接于四个指套内，且位于朝向四个推动件的一侧。

其中，指套张合驱动机构还包括气囊和弹簧，气囊和弹簧均位于手套的大拇指指套和手套的食指指套之间，气囊与手套的大拇指指套固定连接，弹簧的两端分别与手套的大拇指指套和手套的食指指套固定连接。

其中，指套张合驱动机构还包括吸盘，吸盘与支撑手板固定连接，并位于支撑手板远离手套的一侧。

其中，手套的背部具有第一魔术贴，支撑手板朝向手套的一侧具有第二魔术贴，第一魔术贴与第二魔术贴粘接。

其中，智能感应的穿戴手套还包括五个保暖组件，五个保暖组件分别位于五个指套内，保暖组件包括保暖层和电热丝，保暖层与指套固定连接，电热丝位于指套的内壁与保暖层之间。

其中，保暖组件还包括多个海绵柱，多个海绵柱依次固定连接于指套的内壁与保暖层之间，海绵柱具有贯穿孔，电热丝贯穿贯穿孔。

本发明的一种智能感应的穿戴手套，通过手套具有五个指套，手套手心处设置有握力球，支撑手板可拆卸连接于手套的下方，且具有五个手指放置部、第一放置槽和四个第二放置槽，五组传感单元分别设置于五个指套上，每组传感单元包括位于朝向握力球的一侧的多个第一柔性压力传感器和位于朝向五个手指放置部的一侧的第二柔性压力传感器，多个第一柔性压力传感器和第二柔性压力传感器均位于手套内，安装箱固定连接于支撑手板的一侧，第一传动轮和第二传动轮转动连接于安装箱内，皮带套设于第一传动轮和第二传动轮上，电机的输出端与第一传动轮的中心轴连接，转轴与第二传动轮的中心轴固定连接，并位于第一放置槽内，四个推动件与转轴可拆卸连接，并位于四个指套下方，且位于四个第二放置槽内。通过患者手部伸入手套内，五个手指位于五个指套内，能够进行主动训练的患者，五个手指未位于五个手指放置部上，握捏握力球进行康复训练，通过多个第一柔性压力传感器检测不同位置的压力值，从而根据恢复情况定制不同的训练计划；不能够进行主动训练的患者，五个手指放置于五个手指放置部上，五个第二柔性压力传感器均检测到预设压力值，驱动电机转动，带动转轴转动，从而带动四个推动件向患者四个手指根部方向转动，抵持患者四个手指转动，进行被动康复训练，从而实现不同患者的康复训练，实用性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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。

图1是本发明第一实施例的智能感应的穿戴手套整体的结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本发明第一实施例的智能感应的穿戴手套整体另一方向的结构示意图。

图4是本发明第一实施例的支撑手板的结构示意图。

图5是图4中B处的放大图。

图6是本发明第一实施例的第一传动轮、第二传动轮、皮带、电机、转轴和四个推动件的结构示意图。

图7是本发明第一实施例的转轴、推动件、连接单元的结构示意图。

图8是图7中C处的放大图。

图9是本发明第一实施例的手套的结构示意图。

图10是图9中D处的放大图。

图11是本发明第二实施例的手套的结构示意图。

图12是图11中E处的放大图。

图13是本发明第二实施例的手套的正视图。

图14是图13中F处的放大图。

图15是本发明第二实施例的保暖组件、第一柔性压力传感器、第二柔性压力传感器、防护垫的结构示意图。

图16是图15中G处的放大图。

图17是手套的结构示意图。

图中：101-手套、102-屏显装置、103-握力球、104-指套、105-支撑手板、106-手指放置部、107-第一放置槽、108-第二放置槽、109-安装箱、110-第一传动轮、111-第二传动轮、112-皮带、113-电机、114-转轴、115-推动件、116-第一柔性压力传感器、117-第二柔性压力传感器、118-第一螺纹孔、119-圆环、120-螺栓、121-第二螺纹孔、122-防护垫、123-气囊、124-弹簧、125-吸盘、126-第一魔术贴、127-第二魔术贴、128-松紧套、201-保暖层、202-电热丝、203-海绵柱、204-贯穿孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本申请第一实施例为：

请参阅图1至图10，在本实施方式中，智能感应的穿戴手套101包括手套101、屏显装置102、握力球103、支撑手板105、五组传感单元和指套张合驱动机构，手套101具有五个指套104，屏显装置102固定连接于握力球103朝向手腕的一侧，用于显示握捏的位置以及压力大小、次数；握力球103可拆卸连接于手套101的手心处，用于患者进行握捏练习，可拆卸连接可更换不同大小、形状的握力球103进行不同的康复训练，如握力球103球径大，患者手指弯曲角度小，握力球103球径小，患者手指弯曲角度大；如图1和图2所示，支撑手板105可拆卸连接于手套101的下方，可用于支撑手套101，支撑手板105具有五个手指放置部106、第一放置槽107和四个第二放置槽108，支撑手板105形状类似于人手，五个手指放置部106形状类似于人的五个手指，第一放置槽107和四个第二放置槽108均位于其中四个手指放置部106上，第一放置槽107位于远离四个手指放置部106的一侧，第一放置槽107与每一第二放置槽108连通。指套张合驱动机构用于实现手指被动移动，具体的，如图5和图6所示，指套张合驱动机构包括安装箱109、第一传动轮110、第二传动轮111、皮带112、电机113、转轴114和四个推动件115；五组传感单元分别设置于五个指套104上，每组传感单元包括多个第一柔性压力传感器116和第二柔性压力传感器117，如图9和图10所示，多个第一柔性压力传感器116和五个第二柔性压力传感器117均位于手套101内，多个第一柔性压力传感器116位于朝向握力球103的一侧，即位于患者手部的手指正面，多个第一柔性压力传感器116可对应不同手指的不同位置，手指包括靠近手掌处的根部、远离手掌具有指甲的指尖部、位于根部和指尖部的关节部，每个第一柔性压力传感器116对应一个编号，通过编号可得知位置信息，例如，如图17所示，五个指套104从左至右对应小指、无名指、中指、食指、大拇指，小指上的指尖部位X1，关节部为X2，根部为X3；无名指上的指尖部位W1，关节部为W2，根部为W3；中指上的指尖部位Z1，关节部为Z2，根部为Z3；食指上的指尖部位S1，关节部为S2，根部为S3，大拇指上的指尖部位D1，根部为D2，智能感应的穿戴手套101还包括设置于握力球103内与屏显装置102连接的控制器，多个第一柔性压力传感器116与控制器连接，通过手部伸入手套101，五指位于五个指套104内，握持握力球103，多个第一柔性压力传感器116检测到压力信号，控制器接收压力信号分析得出不同位置的压力值在屏显装置102上显示，便于患者或医护人员得知患者手指不同位置的恢复情况，便于根据具体情况定制恢复计划，提高康复训练效果。另外，五个第二柔性压力传感器117分别位于朝向五个手指放置部106的一侧，即位于患者手部的手指背部，安装箱109与支撑手板105固定连接，且位于支撑手板105的一侧，用于安装第一传动轮110、第二传动轮111、皮带112、电机113等驱动机构；第一传动轮110和第二传动轮111转动连接于安装箱109内，皮带112套设于第一传动轮110和第二传动轮111上，电机113的输出端与第一传动轮110的中心轴连接，转轴114与第二传动轮111的中心轴固定连接，并位于第一放置槽107内，四个推动件115与转轴114可拆卸连接，并分别位于四个指套104下方，且分别位于四个第二放置槽108内，即分别从左至右依次位于小指、无名指、中指、食指的下方。电机113与控制器连接，电机113通过接收到控制器的驱动信号，带动第一传动轮110的中心轴转动，即带动第一传动轮110转动，由于第一传动轮110与第二传动轮111通过皮带112连接，从而带动第二传动轮111转动，与第二传动轮111的中心轴连接的转轴114转动，进而带动四个推动件115的一端移出四个第二放置槽108向对应放置有小指、无名指、中指、食指的指套104方向转动，使不能够进行主动训练的患者被动进行弯曲进行康复训练，弯曲角度可通过推动件115不同长度、形状和转轴114的转动角度实现，如推动件115为长度较短的板状体，与患者的手指根部接触，根据转动角度，使手指整体转动一个角度，如推动件115为弧形体，弧形体的推动件115一端与转轴114连接，一端位于指尖部的下方，从而推动指尖部转动做局部转动弯曲。

进一步的，如图7和图8所示，指套张合驱动机构还包括四个连接单元，每一连接单元用于固定连接转轴114和每一推动件115。通过连接单元的设置可以使推动件115在转轴114上转动一定角度后固定，从而使转轴114转动时，四个推动件115位于放置有手指的指套104背部的距离不一致，从而实现四个手指运动的不同步，类似于弹钢琴的操作，从而实现手指不同姿势的弯曲变化，提高康复训练效果。具体的，转轴114具有多个第一螺纹孔118，多个第一螺纹孔118位于转轴114的圆周方向上。连接单元包括圆环119和螺栓120，圆环119套设于转轴114上，且与推动件115固定连接，具有第二螺纹孔121。螺栓120插入第二螺纹孔121和其中一个第一螺纹孔118，与圆环119和转轴114螺纹连接。圆环119具有中心孔，转轴114贯穿圆环119的中心孔，选择角度，使第二螺纹孔121与对应的一个第一螺纹孔118的中心线重合，转动旋入螺栓120进行固定。四个推动件115可选择不同的角度固定，使推动件115距离放置有手指的指套104背部的间距不同。当驱动转轴114转动时，由于间距不同，不同的推动件115会在不同的时间与放置有手指的指套104背部接触转动，从而实现手指的不同步运动。另外也可根据情况只安装不同数量的推动件115至不同的位置进行不同手指的单独训练，进行更加细致的康复训练，提高训练效果。

如图10所示，指套张合驱动机构还包括四个防护垫122，四个防护垫122固定连接于四个指套104内，且位于朝向四个推动件115的一侧。四个防护垫122位于患者手指的背部，用于保护手指，避免转轴114转动，推动件115转动推动手指时碰伤，提高患者的舒适性。

如图1所述，指套张合驱动机构还包括气囊123和弹簧124，气囊123和弹簧124均位于手套101的大拇指指套104和手套101的食指指套104之间，气囊123与手套101的大拇指指套104固定连接，弹簧124的两端分别与手套101的大拇指指套104和手套101的食指指套104固定连接。未进行手指康复训练时，弹簧124处于自由伸展状态，气囊123具有进出气阀，可通过进出气阀向气囊123内吹气，使气囊123增大，增加大拇指与食指间的间距，从而实现大拇指的左右运动，此时弹簧124处于拉伸状态；当训练完毕后，气囊123的气体由进出气阀排出，由弹簧124收缩复位，由于弹簧124的设置，使大拇指与食指之间的指套104有牵引，不会过度增加间距，保证了运动的平缓性，减少患者受伤机率；同时当其余四指随着推动件115的推动而转动时，会由于弹簧124的连接，拉动大拇指指套104有轻微移动，实现训练。

如图3所示，指套张合驱动机构还包括吸盘125，吸盘125与支撑手板105固定连接，并位于支撑手板105远离手套101的一侧。吸盘125可以吸附于桌面等平面上固定支撑手板105，避免随意移动，提高结构稳定性。

如图3和图4所示，手套101的背部具有第一魔术贴126，支撑手板105朝向手套101的一侧具有第二魔术贴127，第一魔术贴126与第二魔术贴127粘接。通过第一魔术贴126和第二魔术贴127的粘接，可以实现手套101与支撑手板105的拆卸，既可在手部力量较弱，无法进行主动训练时，整体使用进行被动训练；也可以在恢复部分功能后单独使用手套101进行主动训练，应用场景多，实用性高，也有利于医护人员根据不同情况的患者选择对应的训练方式，无需医护人员一对一训练，减轻医护人员劳动强度。

如图1、图3和图10所示，手套101远离指套104的一侧固定连接有松紧套128。通过松紧套128可实现不同体型患者的手腕部的固定。

本发明的工作/实施/使用原理是：当患者手部功能较弱，不能够进行主动训练时，手部伸入手套101内，五指位于五个指套104内，五个指套104位于五个手指放置部106上，由于手指的进入，重量增加，第二柔性传感器检测到压力信号，发送至控制器，控制器分析得出压力值，当压力值超过预设压力值时，只有当检测到五个第二柔性传感器的压力值均超过预设压力值时，控制器才会发送驱动信号至电机113，避免误触碰其中一个或两个第二柔性压力传感器117，导致转轴114转动，造成手部损伤，如其中四个手指伸入对应的指套104内，放置于对应的手指放置部106上，另一个手指还未伸入，转轴114不会运动。根据训练位置和训练方式，选择不同数量、形状的推动件115以及对应的圆环119和螺栓120，使推动件115以不同的角度通过螺栓120与第一螺纹孔118和第二螺纹孔121螺纹连接固定推动件115，当检测到五个第二柔性传感器的压力值均超过预设压力值时，控制器发送驱动信号至电机113，电机113带动第一传动轮110转动，进而带动套设于上方的皮带112转动，套设有皮带112的第二传动轮111转动，与第二传动轮111的中心轴固定的转轴114转动，转轴114转动带动固定于圆周方向的推动件115向四个手指方向转动，进而使手指转动不同角度进行不同方向的康复训练。当患者的手部通过被动训练，恢复一定的功能后，能够进行主动训练，手指伸入手套101内，五指位于五个指套104内，五个指套104不放置于五个放置部上，通过握捏握力球103进行康复训练，五个指套104内的第一柔性压力传感器116检测对应的压力信号传输至控制器，控制器得出压力值以及压力值所在位置，在屏显装置102上显示，可以得知不同手指的恢复情况，便于根据恢复情况调整训练方式、训练次数，有针对性的进行后续康复训练，提高康复训练效果。

本申请第二实施例为：

请参阅图11至图16，在第一实施例的基础上，本实施例的智能感应的穿戴手套101还包括五个保暖组件，五个保暖组件分别位于五个指套104内，保暖组件包括保暖层201和电热丝202，保暖层201与指套104固定连接，电热丝202位于指套104的内壁与保暖层201之间。

具体的，保暖层201与指套104内壁形成蓄热空腔，电热丝202通电产生热量，蓄热空腔蓄热传递至保暖层201，保暖层201与手指皮肤接触，提高保暖性，促进血液循环，提高康复训练效果。

此外，如图12、图13、图15和图16所示，保暖组件还包括多个海绵柱203，多个海绵柱203依次固定连接于指套104的内壁与保暖层201之间，海绵柱203具有贯穿孔204，电热丝202贯穿贯穿孔204。海绵柱203具有弹性，可实现对不同粗细的手指的放置，同时海绵柱203的贯穿孔204限制了电热丝202的位置，且通过电热丝202通电发热，热量通过海绵柱203传递至保暖层201与患者皮肤接触，接触面均匀，热量分布均匀，提高保暖性，促进血液循环。

以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种智能感应的穿戴手套，包括手套、屏显装置和握力球，所述手套具有五个指套，所述握力球可拆卸连接于所述手套的手心处，其特征在于，

还包括支撑手板、五组传感单元和用于驱动除大拇指对应的指套张合的指套张合驱动机构，所述支撑手板可拆卸连接于所述手套的下方指套张合驱动机构；五组所述传感单元分别设置于五个所述指套内，每组所述传感单元包括多个第一柔性压力传感器和第二柔性压力传感器，多个所述第一柔性压力传感器和所述第二柔性压力传感器均位于所述指套内，多个所述第一柔性压力传感器位于朝向所述握力球的一侧，五个所述第二柔性压力传感器分别位于朝向五个所述手指放置部的一侧。

2.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述指套张合驱动机构包括安装箱、第一传动轮、第二传动轮、皮带、电机、转轴和四个推动件，所述支撑手板具有五个手指放置部、第一放置槽和四个第二放置槽，所述安装箱与所述支撑手板固定连接，且位于所述支撑手板的一侧，所述第一传动轮和所述第二传动轮转动连接于所述安装箱内，所述皮带套设于所述第一传动轮和所述第二传动轮上，所述电机的输出端与所述第一传动轮的中心轴固定连接，所述转轴与所述第二传动轮的中心轴固定连接，并位于所述第一放置槽内，四个所述推动件与所述转轴可拆卸连接，并位于四个所述指套下方，且位于四个所述第二放置槽内。

3.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述指套张合驱动机构还包括四个连接单元，每一所述连接单元用于固定连接所述转轴和每一所述推动件。

4.如权利要求2所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述转轴具有多个第一螺纹孔，所述连接单元包括圆环和螺栓，所述圆环套设于所述转轴上，且与所述推动件固定连接，具有第二螺纹孔，所述螺栓插入所述第二螺纹孔和其中一个所述第一螺纹孔，与所述圆环和所述转轴螺纹连接。

5.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述指套张合驱动机构还包括四个防护垫，四个所述防护垫固定连接于四个所述指套内，且位于朝向四个所述推动件的一侧。

6.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述指套张合驱动机构还包括气囊和弹簧，所述气囊和所述弹簧均位于所述手套的大拇指指套和所述手套的食指指套之间，所述气囊与所述手套的大拇指指套固定连接，所述弹簧的两端分别与所述手套的大拇指指套和所述手套的食指指套固定连接。

7.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述指套张合驱动机构还包括吸盘，所述吸盘与所述支撑手板固定连接，并位于所述支撑手板远离所述手套的一侧。

8.如权利要求1所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述手套的背部具有第一魔术贴，所述支撑手板朝向所述手套的一侧具有第二魔术贴，所述第一魔术贴与所述第二魔术贴粘接。

9.如权利要求8所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述智能感应的穿戴手套还包括五个保暖组件，五个所述保暖组件分别位于五个所述指套内，所述保暖组件包括保暖层和电热丝，所述保暖层与所述指套固定连接，所述电热丝位于所述指套的内壁与所述保暖层之间。

10.如权利要求9所述的智能感应的穿戴手套，其特征在于，

所述保暖组件还包括多个海绵柱，多个所述海绵柱依次固定连接于所述指套的内壁与所述保暖层之间，所述海绵柱具有贯穿孔，所述电热丝贯穿所述贯穿孔。