CN117861171A - 一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式手部康复评估与训练装置，包括评估评估训练装置本体，所述评估训练装置本体具有供手部握压的柔性外壳以及与柔性外壳相连接的底座；柔性外壳与底座之间具有安装腔，评估训练装置本体还包括电路模块、用于检测手部握压力量的力反馈部件以及连接于电路模块并通过检测手部姿态以用于训练手部灵活度的姿态检测部件；所述电路模块包括用于传输手部力量及姿态数据的数据传输部件；所述数据传输部件分别与所述力反馈部件以及所述姿态检测部件相连接。本发明提供的一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法，避免对患者没有二次伤害风险，对患者手部进行灵活度训练与姿态检测，对手部康复治疗，更为高效、安全。

Description

一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及用于评估和治疗由脑神经疾病或其他疾病导致的手部灵活度障碍与精细功能不足的康复装置、系统和方法，尤其涉及一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法。

背景技术

手部功能作为人们日常行为活动中不可或缺的部分，对人的生活质量有重要的影响。以脑卒中为代表的各类脑神经疾病等均可导致手功能障碍。近年来随着医疗水平的进步，高发病率脑卒中患者的幸存率也在稳步提升，但仍有85％左右的患者存在手功能障碍后遗症，痉挛、麻木、肌无力、肌张力障碍等十分常见。手部灵活度等精细运动功能的恢复仍具有较大挑战；手功能的康复需求也在与日俱增。同时，对于临床研究，在目前的实践中，各大医院都根据医生的临床经验或自有的一套量表来评估患者的损伤，缺少数字化标准评估与干预体系，尤其是对于手部灵活度等精细运动功能评估与干预严重不足。

而现有手部康复训练的发明方案多为康复机器手，如手部外骨骼机器手，通过穿戴机械手装置，使用电机驱动设备进行运动带动手部关节进行活动，抑或是外骨骼机械手装置连接弹簧、柔性驱动器等弹性材料进行运动训练，但也难以完成对精细运动的评估与有效干预。另一种手部康复训练方案为握力康复训练球，常用结构简单、胶体材质的球体，近年来也有内置压力传感器和用于震动反馈的电机的系统，或者内置是一种发热装置，用过主动施加压力得到一定数据从而驱动电机或加热器进行反馈。

然而，现有技术中的手部康复训练装置存在诸多问题。对于手部康复训练装置来说，外骨骼机械手康复训练设备价格昂贵，操作复杂，很少有力反馈功能，只能进行被动的关节训练；并且手部康复训练装置通常为刚性的结构，在操作不当时会有受伤的风险；现有手部康复训练球装置等技术，大多数缺乏力反馈功能，并且没有姿态检测功能；而拥有力反馈装置的技术，在其利用电机震动或者红外热反馈机制下，存在安全隐患，并且耗电量大，使得产品的续航时间减短，并且聚焦于简单抓握动作的训练，并未有针对手部灵活度的训练技术；是缺少丰富的交互模式，康复训练是一个主动且长期的过程，没有系统的健康评估，现有康复装置训练模式单一，多数根据医生对病人的单一评判标准进行康复训练以及健康评估；在现有康复训练装置技术上，产品的外形不一，甚至有些产品在外形结构上让患者产生了抵触训练的心理，不利于康复训练者主动长期坚持康复训练，因而康复效果欠佳。有鉴于此，亟需研发人员进行改进。

发明内容

本发明的目的在于至少克服上述现有技术的不足之一，提供了一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法，其可保证患者没有二次伤害风险的基础上，对患者手部进行灵活度训练与姿态检测等精细运动评估与干预，通过手部外周神经康复训练，达到对脑卒中患者或手部神经控制障碍患者的康复治疗，更为高效、安全，具有较好的应用前景以及较大的市场推广价值。

本发明的技术方案是：一种便携式手部康复评估与训练装置，包括评估评估训练装置本体，所述评估训练装置本体具有供手部握压的柔性外壳以及与所述柔性外壳相连接的底座；所述柔性外壳与所述底座之间具有安装腔，所述评估训练装置本体还包括电路模块、用于检测手部握压力量的力反馈部件以及连接于所述电路模块并通过检测手部姿态以用于训练手部灵活度的姿态检测部件；所述电路模块包括用于传输手部力量及姿态数据的数据传输部件；所述数据传输部件分别与所述力反馈部件以及所述姿态检测部件相连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述柔性外壳设置有不规则凸起，所述柔性外壳具有多个触压分区，多个所述触压分区设置有所述力反馈部件。

作为本技术方案的进一步改进，多个所述触压分区包括分别用于供食指放置的第一食指区域、供中指放置的第二中指区域、供无名指放置的第三无名指区域以及供小拇指放置的第四小拇指区域；所述第一食指区域、所述第二中指区域、所述第三无名指区域以及所述第四小拇指区域依次相邻设置；

所述力反馈部件具有与第一食指区域对应的第一指力传感区、与所述第二中指区域对应的第二指力传感区、与所述第三无名指区域对应的第三指力传感区以及与第四小拇指区域对应的第四指力传感区。

作为本技术方案的进一步改进，所述底座具有容置腔，所述评估训练装置本体包括均设置于所述容置腔内的供电固定支架以及供电部件。

作为本技术方案的进一步改进，所述供电部件包括设置于所述底座底部并用于与充电底座组件无线连接的充电件、设置于所述供电固定支架内的供电件；所述供电件连接于所述充电件；所述电路模块位于所述供电件的上方；所述便携式手部康复评估与训练装置还包括用于与所述充电件无线连接的充电底座组件。

作为本技术方案的进一步改进，所述供电固定支架具有安装槽，所述安装槽的底壁具有用于供所述供电件散热的散热结构；所述安装槽的槽底与所述容置腔的底壁之间具有用于容置所述充电件的容置空间；所述安装槽的上表面具有至少两个用于承接所述电路模块的凸部。

作为本技术方案的进一步改进，所述评估训练装置本体还包括底座固定架，所述底座固定架的底部具有伸入所述底座并用于与所述底座对接的环形凸起；所述安装腔包括还位于所述底座固定架与所述柔性外壳之间的第一安装腔；所述力反馈部件设置于所述第一安装腔内；所述安装腔还包括位于所述底座与所述底座固定架之间的第二安装腔，所述电路模块、所述充电部件以及所述姿态检测部件均设置于所述第二安装腔内。

作为本技术方案的进一步改进，所述底座与所述柔性外壳之间具有密封结构；所述评估训练装置本体还包括传感器支架部件，所述力反馈部件为设置于所述传感器支架部件的拉压力传感器；所述传感器支架部件包括设置于所述拉压力传感器一端的第一传感器支架、设置于所述拉压力传感器另一端的第二传感器支架；所述第一传感器支架的顶部固定连接于所述柔性外壳；所述第二传感器支架的底部连接于所述底座固定架；所述便携式手部康复评估与训练装置还包括用于与所述充电件无线连接的充电底座组件。

作为本技术方案的进一步改进，所述评估训练装置本体包括连接于所述电路模块并用于向用户进行操作反馈的反馈提示部件。

本发明还提供了一种便携式手部康复评估与训练装置的使用方法，所述使用方法用于上述便携式手部康复评估与训练装置，所述使用方法包括评估与训练方法，所述评估与训练方法包括初始评估步骤和设置初步康复训练方案步骤；初始评估步骤，用于评估用户的手部初始功能障碍；设置初步康复训练方案步骤，根据初始评估的数据设置初步训练方案。

作为本技术方案的进一步改进，所述评估与训练方法还包括训练方案调整步骤、再评估步骤以及治疗方案再优化步骤；训练方案调整步骤，根据初步康复训练方案的反馈数据再次调整训练方案；再评估步骤，用于再次评估用户的手部功能障碍；治疗方案再优化步骤，根据再评估的数据再次调整训练方案。

作为本技术方案的进一步改进，所述初步训练方案以及所述训练方案调整步骤中，至少包括掌力模式、腕部训练模式、食指对指模式、中指对指模式、无名指对指模式、小拇指对指模式、温热模式、振动刺激模式中的任意一种。

本发明所提供的一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法，通过力反馈部件以及姿态检测部件，不仅具有力反馈功能，同时可以通过检测手部姿态，而且可以训练手部的灵活度，可有效改善肌张力，并且通过训练手部感知能力，有利于提高手部灵活性；由于用于与手部接触的部分为柔性外壳，采用柔性材料制成，在使用过程中保证了对患者不会受到装置的二次伤害，避免机械力损伤风险，同时接触部分采用柔性材料的结构设计使得制造成本得以节省；通过数据传输部件将数据传输，可以反馈训练效果、评估手部力量或灵活度，进而根据传输数据可以设置针对性的训练方案，更有利于康复；通过手部康复训练装置，可保证患者没有二次伤害风险的基础上，对患者手部进行灵活度训练与姿态检测，通过手部外周神经康复训练，达到对脑卒中患者或手部神经控制障碍患者的康复治疗，更为高效、安全，具有较好的应用前景以及较大的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置的立体装配图；

图2是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置的主视图；

图3是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置的立体分解图；

图4是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置中电路组件的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置用于训练的结构示意图；

图6是与本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置无线连接的移动终端示意图；

图7是与本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置无线连接的移动终端用于掌力训练模式的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置用于手部功能评估与训练的总体工作模式示意图；

图9是本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置用于手部健康评估的流程示意图。

图中标号：

100、评估训练装置本体；1、底座；11、容置腔；12、底座内壳；13、第一环形台；14、第二环形台；15、第一槽体；16、第二槽体；2、柔性外壳；21、第一食指区域；22、第二中指区域；23、第三无名指区域；24、第四小拇指区域；3、底座固定架；31、环形凸起；4、传感器支架部件；41、第一传感器支架；42、第二传感器支架；5、力反馈部件；6、供电固定支架；61、安装槽；62、凸部；63、散热结构；7、电路模块；71、数据传输部件；72、姿态检测部件；8、供电件；9、充电件；200、充电底座组件；300、移动终端。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其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结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1至图3以及图5所示，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，包括评估训练装置本体100，所述评估训练装置本体100具有供手部放置的柔性外壳2以及与所述柔性外壳2相连接的底座1；所述柔性外壳2与所述底座1之间具有安装腔，所述评估训练装置本体100还包括电路模块7(如图4所示)、力反馈部件5以及姿态检测部件72；通过力反馈部件5检测手部力量，所述姿态检测部件72连接于所述电路模块7，通过所述姿态检测部件72(本实施例中姿态检测部件72为惯性测量单元)检测手部姿态；所述力反馈部件5和所述电路模块7均可以设置于所述安装腔内；所述电路模块7包括用于传输手部力量及姿态数据的数据传输部件71，所述数据传输部件71分别与所述力反馈部件5以及所述姿态检测部件72相连接，本实施例中，所述数据传输部件71为无线模块，可以用于无线传输数据；本发明所提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，使用者在使用时，手部可以捏于柔性外壳2，手指发力时以及手腕转动时，通过力反馈部件5以及姿态检测部件72，可以检测手指的按压力及手腕转动的角度，不仅具有力反馈功能(例如单指指压力的大小、握力的大小)，同时可以通过检测手部姿态(例如手腕的转动角度)，可以训练手部的灵活度，因而可有效改善肌张力，并且通过训练手部感知能力，有利于提高手部灵活性；由于用于与手部接触的部分为柔性外壳2，采用柔性材料制成，在使用过程中保证了患者不会受到装置的二次伤害，避免机械力损伤风险，同时接触部分采用柔性材料的结构设计使得制造成本得以节省，所述柔性外壳设置有不规则凸起，以刺激手掌手指及相关感受区并提高神经认知能力及康复效果；通过数据传输部件71将数据传输至终端，可以进一步与标准数据库(正常手部动作数据范围)对比，进而评估出其手部是否存在障碍以及障碍程度，反馈训练效果、评估手部力量或灵活度，进而可以针对性训练，更有利于患者康复；通过所述便携式手部康复评估与训练装置，可保证对患者没有二次伤害风险的基础上，对患者手部进行灵活度训练与姿态检测，通过手部外周神经康复训练，达到对脑卒中患者或手部神经控制障碍患者的康复治疗，更为高效、安全，具有较好的应用前景以及较大的市场推广价值。

具体应用中，所述力反馈部件可以设置于所述柔性外壳内的安装腔或设置于所述柔性外壳外表面；本实施例中，所述力反馈部件可以贴着安装腔的内壁设置，有利于压力的传导和接收，且整体防水性能更佳。

在一些实施例中，所述柔性外壳2具有多个触压分区，多个所述触压分区设置有所述力反馈部件5。多个所述触压分区包括分别用于供食指放置的第一食指区域21、供中指放置的第二中指区域22、供无名指放置的第三无名指区域23以及供小拇指放置的第四小拇指区域24；所述第一食指区域21、所述第二中指区域22、所述第三无名指区域23以及所述第四小拇指区域24依次相邻设置；所述力反馈部件5具有与第一食指区域对应的第一指力传感区、与所述第二中指区域对应的第二指力传感区、与所述第三无名指区域对应的第三指力传感区以及与第四小拇指区域对应的第四指力传感区。通过将区域根据各指头的位置分区设置，可以分别对相应的指头进行针对性训练与评估，具体地，本实施例中根据柔性外壳2区域结构上形变量不同对应不同区域的指力值，力反馈部件5通过凹陷的弯曲程度来检测各个手指发力的力度，因而可以根据各个触压分区对应划分为多个指力传感区，各个传感分区具有不同的凹陷度范围，即各个指力传感区不同力度对应的凹陷度不相同；在另一个实施例中可以在柔性外壳2的内壁与各个所述触压分区(第一食指区域21、所述第二中指区域22、所述第三无名指区域23以及所述第四小拇指区域24)相应的区域均设置有力反馈部件5，即各个触压分区(四个区域)内壁均贴附有力反馈部件5，此时各个传感分区具有相同的凹陷度范围，各个指力传感区不同力度对应的凹陷度相同，即同样的凹陷度可对应为接收到相同的压力，力反馈部件5的外形弯曲设置，反馈部件5可以具有与各个区域外形相同或相似的外形，并沿着各个区域的长度方向设置，使得每个区域的检测数据更为精确，均可以检测出相应指头的指力数据；即，本实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，由于具有明确的指部划分区域，可以完成对不同手指的对指模式下的数据采集，并且可以检测不同角度下的对指力状况；所述柔性外壳2是采用柔性材料制成，在人体手掌力度范围内具有近似线性形变的力学性能；使用装置进行康复训练时，采取握姿如图5所示，四指放置对于四指区域，拇指根据不同模式放置不同位置，具体的训练模式请参阅下文描述。

在一些实施例中，多个所述触压分区可以设置有用于识别各手指分区的触压传感器；所述触压传感器连接于所述电路模块；通过所述触压传感器，用于判断每次使用时按压手指的区域，即判断按压的手指为哪个手指，进而更为精准的判断该手指所对应的标准指力范围，判断更为准确，以及针对性地制定训练方案；具体地，可以各个指头按压区域均设置按压传感器，可以感应按压的具体位置，在拇指的按压区域设置触压传感器，判断为拇指，按特定方向，例如右手握压时，按压的顺序依次为食指、中指、无名指以及小拇指；更具体地，所述便携式手部康复评估与训练装置可以包括校正模块，用于检测各个指头之间的间距是否均匀，以此判断手部是否完整，或者，如果存在断指缺指，则根据指尖间距判断出该指头的类型(具体类型为拇指、食指、中指、无名指以及小拇指)，所述校正模块连接于电路模块，上述实施方式是其中一种，在其他实施例中可以设置其他判断方式，以此判断或校正手指区域。

具体应用中，所述柔性外壳2的外周均匀间隔设置有多个柔性条，所述柔性条从所述柔性外壳2的顶部延伸至底部，以使各个区域均分布有部分所述柔性条；本实施例中，所述柔性条的外形大致呈叶片状，具有两条相交的曲线且相交于顶部；各所述柔性条的边缘设置有防滑纹，可有效防滑。并且，所述底座1为刚性底座，结构上提供足够的支撑，整体可靠性更佳，即柔性材料与刚性材料的相互结合，内置传感器(包括力反馈部件5以及姿态检测部件72，本实施例中力反馈部件5为拉压力传感器，以及姿态检测部件72为惯性测量单元)连接于柔性外壳2的两端，通过各个指部捏于或压于柔性外壳2，手指发力以及手腕转动，可以完成对手部的康复训练，刺激手部肌肉，加促血液循环，促进对外周神经的康复，改善手部肌力情况，提高手部运动的灵活性；且整体的重量十分轻巧，单个手部即可将其握于掌内，便于携带，使用更为便利。

在一些实施例中，所述底座1具有容置腔11，所述评估训练装置本体100包括均设置于所述容置腔11内的供电固定支架6以及供电部件。

在一些实施例中，所述供电部件包括设置于所述底座1底部并用于与充电底座组件200无线连接的充电件9、设置于所述供电固定支架6内的供电件8；所述供电件8连接于所述充电件9；所述电路模块7位于所述供电件8的上方；具体地，本实施例中充电件9为充电线圈；所述供电件8为锂电池。所述便携式手部康复评估与训练装置还包括用于与所述充电件9无线连接的充电底座组件200；通过将评估训练装置本体100置于充电底座组件200，即可充电，无线充电使用更为便利；并且，采用无线充电模式，将充电接口设置于充电底座组件200，所述底座1或所述柔性外壳2无需预留充电接口，因而利于提高整体的密封性能。

在一些实施例中，所述供电固定支架6具有安装槽61，所述安装槽61的底壁具有用于供所述供电件8散热的散热结构63；所述安装槽61的槽底与所述容置腔11的底壁之间具有用于容置所述充电件9的容置空间；具体地，所述安装槽61的底部设置有向外侧凸出的凸台，所述容置腔11的底壁具有供所述凸台伸入的孔位；所述安装槽61的上表面具有至少两个用于承接所述电路模块7的凸部62，本实施例中设置有三个凸起，所述电路模块7固定连接于所述凸起。

在一些实施例中，所述评估训练装置本体100还包括底座固定架3，底座固定架3可呈底部具有开口的罩体状，所述底座固定架3的底部具有伸入所述底座1并用于与所述底座1对接的环形凸起31，柔性外壳2的底部具有开口且连接于底座1，且底座固定架3位于柔性外壳2的内部；所述安装腔包括

位于所述底座固定架3与所述柔性外壳2之间的第一安装腔；所述力反馈部件5设置于所述第一安装腔内；所述安装腔还包括位于所述底座1与所述底座固定架3之间的第二安装腔，所述电路模块7、所述充电部件以及所述姿态检测部件72(本实施例中为惯性测量单元)均设置于所述第二安装腔内，柔性外壳2内第二安装腔的外侧空间为第一安装腔，通过将电路模块7及传感器电子元件设置于第二安装腔内，即电路模块7及传感器电子元件的外侧具有双层壳体屏障，防水效果更佳、抗摔性更优。

在一些实施例中，所述底座1与所述柔性外壳2之间具有密封结构；所述评估训练装置本体100还包括传感器支架部件4，所述力反馈部件5为设置于所述传感器支架部件4的拉压力传感器；所述传感器支架部件4包括设置于所述拉压力传感器一端的第一传感器支架41、设置于所述拉压力传感器另一端的第二传感器支架42；所述第一传感器支架41的顶部固定连接于所述柔性外壳2；所述第二传感器支架42的底部连接于所述底座固定架3。

具体应用中，本实施例中提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，底座1(本实施例中为刚性底座)的最底层设置有充电件9(本实施例中为充电线圈)，通过无线充电底座组件200给供电件8(本实施例中为锂电池)充电。所述底座1(本实施例中为刚性底座)内有四个圆柱孔用来导向固定所述电池固定架；所述电池固定架设置有散热结构63(本实施例中为散热格栅)，散热格栅上放置锂电池，所述电池固定架周边设有三个凸部62(本实施例中为凸起物)，用来固定所述电路模块7(本实施例中为电路板)。电路板内设置有所述惯性测量单元和无线模块。所述惯性测量单元可以由三轴惯性测量单元、六轴惯性测量单元或九轴惯性测量单元等组成。所述底座固定架3下部设置有一圈突出环，用于和刚性底座连接；并且通过自身结构保护所述电路模块7(本实施例中为电路板)等结构。所述底座固定架3上方设有安装孔，用于与所述传感器支架部件4连接，所述传感器支架部件4包括第一传感器支架41和第二传感器支架42；第一传感器支架41设置于所述力反馈部件5(本实施例中为拉压力传感器)的一端，第二传感器支架42设置于所述力反馈部件5(本实施例中为拉压力传感器)的另一端；所述第一传感器支架41的顶部固定连接于所述柔性外壳2；所述第二传感器支架42的底部连接于所述底座固定架3。所述柔性外壳2下端设置有一圈突起圈，用于与刚性底座的一圈凹槽连接，具体地，本实施例中，所述底座1包括底座内壳12、设置于所述底座内壳12外侧的第一环形台13、设置于所述第一环形台13外侧的第二环形台14；所述底座内壳12外壁、所述第一环形台13、所述第二环形台14依次间隔设置，所述底座内壳12外壁与所述第一环形台13之间具有第一槽体15，所述第一环形台13与所述第二环形台14之间形成第二槽体16；所述底座内壳12的顶部低于所述第一环形台13的顶部，所述容置腔11设置于所述底座内壳12，所述底座固定架3的所述环形凸起31伸入所述第一槽体15，所述柔性外壳2的底端伸入所述第二槽体16内，对于内部的电子元件具有双重密封效果，防水性能更优；具体地，所述底座1的一圈凹槽内设置有迷宫结构，用于与所述柔性外壳2进行密封连接，因而整体为全密封结构，并且采用无线充电模式，将充电接口设置于充电底座组件200，所述底座1或所述柔性外壳2无需预留充电接口，因而整体的密封效果更佳。

在一些实施例中，所述评估训练装置本体100包括连接于所述电路模块7并用于向用户进行操作反馈的反馈提示部件。具体地，所述反馈提示部件为震动器(例如微型电机震动)、发光元件、发热元件或其他可以提示作用的元器件；当手指按压到指定力度或完成指定训练(传感器得到数据)或者，使用不当(例如按压力度不够或手腕转动角度未达到设定角度时)，通过震动、发光、发出提示声或发热进行提示反馈，进而用户可以直观地得到反馈，当然地，也可以在终端(例如APP)中直接显示。

本发明实施例还提供了一种便携式手部康复评估与训练装置的使用方法，所述使用方法用于上述便携式手部康复评估与训练装置，所述使用方法包括评估与训练方法，所述评估与训练方法包括初始评估步骤和设置初步康复训练方案步骤；初始评估步骤，用于评估用户的手部初始功能障碍；设置初步康复训练方案步骤，根据初始评估的数据设置初步训练方案，可实现对手部力量以及灵巧度的定量评价。

在一些实施例中，所述评估与训练方法还包括训练方案调整步骤、再评估步骤以及治疗方案再优化步骤；训练方案调整步骤，根据初步康复训练方案的反馈数据再次调整训练方案；再评估步骤，用于再次评估用户的手部功能障碍；治疗方案再优化步骤，根据再评估的数据再次调整训练方案。

在一些实施例中，所述初步训练方案以及所述训练方案调整步骤中，至少包括掌力模式、腕部训练模式、食指对指模式、中指对指模式、无名指对指模式、小拇指对指模式、温热模式、振动刺激模式中的任意一种。其中，通过温热模式可以为特定或各手指按压区域加热，通过振动刺激模式为特定或各手指施加振动刺激，进而有利于促进手指的血液循环，结合按压训练，效果更佳；并且各个模式中均包括用于向用户进行操作反馈的反馈提示步骤，例如当手指按压到指定力度或完成指定训练时，用户可以得到反馈提示，更便于使用。

具体应用中，总体工作模式如图8所示，首先完成对手部精细功能的初始评估，进而完成训练方案的设计和调整，再进而完成对手部灵巧度等精细运动功能的定量评价和治疗方案的优化，即通过对手部康复训练过程中的数据进行采集分析，进行健康评估后再次优化治疗方案或训练方案。

具体应用中，训练方案主要分为掌力模式、腕部训练模式、食指对指模式、中指对指模式、无名指对指模式、小拇指对指模式、温热模式、振动刺激模式等；其中掌力模式为四指放置对应区域，拇指放置四指放置的对立面，五指同时发力进行训练。其余对指训练模式则是单根手指与拇指发力训练。同时手腕部可在发力的同时进行顺时针旋转或逆时针旋转。本发明实施例所提供的评估训练装置本体100具有无线传输功能，可实施传输力量数据以及姿态数据同步到手机APP或电脑客户端使用。

具体地，本实施例中以掌力模式为例具体阐述所述评估训练装置本体100的使用过程：无线底座装置内设有充电单元以及连接单元，将手部康复训练装置放置无线充电底座组件200装置上，将对应手机APP或带有无线通信的终端设备打开，选择掌力训练模式，移动终端300的界面如图6和图7所示，具体地，图6为为手机APP连接至掌力模式示意图；此时激活姿态检测与力量检测模块，并将五指放置对应手部康复训练装置区域，五指同时发力保持3s，间隔1s，十次一组；旋转手腕到90角度再次进行一次手部肌力训练。

如图7所示，图7中的上部分为模式选择模块，中间部分为姿态检测模块，下部为力量检测模块。完成训练模式后，数据将进行进一步分析处理。基于不同姿态角度下肌力峰值、肌力平均值等参数进行功能评估，并为后续训练提供基础。

本发明实施例所提供的评价手段，可用于前述手部肌力训练功能提供优化控制策略和手部功能干预方案的定制。如图9所示，可以通过设定指定的肌力，并给出相应指令要求患者达到相应目标力，并进行目标训练模式。或者，也可设定指定的目标轨迹，给出相应的指令要求完成相应的轨迹，并进行相应训练模式。或者，也可以设定相应的方位，要求用户完成相应方向的旋转或方向训练等。

为增添患者对康复训练的主动性以及趣味性，本发明实施例提供的训练方案具有游戏交互模式，在一些实施例中，具体方式为通过本发明的手部康复装置，连接游戏APP后，进行射箭游戏交互，通过本发明惯性测量单元，控制射箭瞄准位置，通过所述拉压力传感器装置感知手部压力进行弓箭的拉弓弦蓄力操作，释放压力时，弓箭射出，APP具有一定的打分评价与肌力健康评估。因而，本实施例提供的训练方案，具有游戏交互模式，可以充当游戏交互模式的控制器，进行多种不同的游戏康复训练。

具体应用中，在另一个实施例中，提供另一种游戏交互模式为：APP游戏场景设置一排气球，通过本发明内置惯性测量单元移动虚拟手到气球位置，手部挤压本发明手部康复训练装置，本发明所述拉压力传感器可以感知数据，根据拉压力大小，设置气球被捏坏程度，并给出相应评价和手部健康状态评估。

此外，本发明实施例提供的训练方案也可以与虚拟现实、增强现实、电刺激、肌电反馈、康复机器人等技术相结合，并实现更丰富的人机交互体验。

综上，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法，至少解决了如下的技术问题：

1)相较于现有的手部康复训练装置，外骨骼机械手康复训练设备价格昂贵，操作复杂，很少有力反馈功能，只能进行被动的关节训练，并且刚性的结构，在操作不当时会有受伤的风险；而本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，其手部接触部分(主要使用部分)采用柔性材料制成，在使用过程中保证了患者不会收到装置的二次伤害，没有任何的机械力损伤风险；同时本发明的结构设计节省了制造的成本，制造成本更低，且整体更小巧，重量更轻，便于携带、使用。

2)现有的手部康复训练球装置技术，大多数缺乏力反馈功能，并且没有姿态检测功能，而部分拥有力反馈装置的技术，在其利用电机震动或者红外热反馈机制下，存在安全隐患，并且耗电量大，使得产品的续航时间减短，并且聚焦于简单抓握动作的训练，并未有针对手部灵活度的训练技术。本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有姿态检测功能，可以检测用户手部的精细运动，并同时具有数据无线传输功能，能够同过将使用者的力量数据以及位姿数据发送至主机端，从而主机端进行反馈输出，节省了耗电量，延长了使用时间以及待机时间。

3)现有的手部康复装置缺少丰富的交互模式，康复训练是一个主动且长期的过程，因而如何让用户长期坚持康复训练是一个难题；本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置中，集成了I MU惯性测量单元，可以检测到使用者的手部姿态，并且可以通过姿态进行游戏交互模式，增添了康复训练的趣味性，也增强了患者主动进行康复训练的意愿。

4)现有的手部康复装置没有系统的健康评估，训练模式单一，多数根据医生对病人的单一评判标准进行康复训练以及健康评估。本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有标准化的健康评估系统，对患者所采集数据进行处理分析后，做出标准化的健康状况评估。

5)现有的康复训练装置，产品的外形不一，甚至有些产品在外形结构上让患者产生了抵触训练的心理。本发明对康复训练装置进行了仿生设计，并结合结构力学以及人体工程学，大小符合正常人手掌握住范围；并且通过使用无线充电技术使得全密封的结构更加完整美观。

因而，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置及其使用方法，至少具有以下技术效果，

1)本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有治疗神经疾病功能，通过外周神经康复训练，达到对脑卒中患者或手部神经控制障碍患者的康复治疗；

2)本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有对手部肌肉力量的检测，以及手腕部运动状态的感知，且旨在提高手部灵活性、改善肌张力高等情况，训练首手部感知能力，并对其使用患者进行健康评估；

3)本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有一种高效、安全的手部康复训练装置，可保证患者没有二次伤害风险的基础上，对患者进行手部的灵活度训练与姿态检测；

4)康复训练和神经恢复过程是一个漫长且需要坚持的过程，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，具有特殊的人机交互训练模式，增添了康复过程的趣味性以及使用接受度，增加主观能动性，提高用户主动训练以及长期坚持康复训练的意愿，大大提高了对神经疾病治疗的成功率，治疗效果更佳。

5)手部康复训练装置往往过于体积庞大或者价格昂贵，患者进行康复训练只能去往医院或者康复中心等场所，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，可进行居家康复训练，同时在装置结构技术上决定了成本较低，使得患者可进行长期居家康复训练；且由于外形小巧，体积重量均十分轻巧，便于携带，户外外出均可以随身携带，携带使用更为便利。

6)本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，外观与结构是一种人体工程学与结构力学的设计，将整体结构设计鸭蛋大小的尺寸且布有纹路，在使得整体结构稳定的同时，使得用户具有更好的压力感以及使用手感。

因此，本发明实施例提供的一种便携式手部康复评估与训练装置，致力于为了脑卒中后期的患者尽快恢复手部精细功能，实现生活自理。本发明也意在于对手部控制功能障碍的神经疾病治疗的同时进行健康状况评估。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，包括评估训练装置本体，所述评估训练装置本体具有供手部握压的柔性外壳以及与所述柔性外壳相连接的底座；所述柔性外壳与所述底座之间具有安装腔，所述评估训练装置本体还包括电路模块、用于检测手部握压力量的力反馈部件以及连接于所述电路模块并通过检测手部姿态以用于训练手部灵活度的姿态检测部件；所述电路模块包括用于传输手部力量及姿态数据的数据传输部件；所述数据传输部件分别与所述力反馈部件以及所述姿态检测部件相连接。

2.如权利要求1所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述柔性外壳设置有不规则凸起，所述柔性外壳具有多个触压分区，多个所述触压分区设置有所述力反馈部件。

3.如权利要求2所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，多个所述触压分区包括分别用于供食指放置的第一食指区域、供中指放置的第二中指区域、供无名指放置的第三无名指区域以及供小拇指放置的第四小拇指区域；所述第一食指区域、所述第二中指区域、所述第三无名指区域以及所述第四小拇指区域依次相邻设置；

所述力反馈部件具有与第一食指区域对应的第一指力传感区、与所述第二中指区域对应的第二指力传感区、与所述第三无名指区域对应的第三指力传感区以及与第四小拇指区域对应的第四指力传感区。

4.如权利要求1所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述底座具有容置腔，所述评估训练装置本体包括均设置于所述容置腔内的供电固定支架以及供电部件；所述供电部件包括设置于所述底座底部并用于与充电底座组件无线连接的充电件、设置于所述供电固定支架内的供电件；所述供电件连接于所述充电件；所述电路模块位于所述供电件的上方；

所述便携式手部康复评估与训练装置还包括用于与所述充电件无线连接的充电底座组件。

5.如权利要求4所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述供电固定支架具有安装槽，所述安装槽的底壁具有用于供所述供电件散热的散热结构；所述安装槽的槽底与所述容置腔的底壁之间具有用于容置所述充电件的容置空间；所述安装槽的上表面具有至少两个用于承接所述电路模块的凸部。

6.如权利要求3所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述评估训练装置本体还包括底座固定架，所述底座固定架的底部具有伸入所述底座并用于与所述底座对接的环形凸起；所述安装腔包括位于所述底座固定架与所述柔性外壳之间的第一安装腔；所述力反馈部件设置于所述第一安装腔内；

所述安装腔还包括位于所述底座与所述底座固定架之间的第二安装腔，所述电路模块、所述充电部件以及所述姿态检测部件均设置于所述第二安装腔内。

7.如权利要求6所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述底座与所述柔性外壳之间具有密封结构；

所述评估训练装置本体还包括传感器支架部件，所述力反馈部件为设置于所述传感器支架部件的拉压力传感器；所述传感器支架部件包括设置于所述拉压力传感器一端的第一传感器支架、设置于所述拉压力传感器另一端的第二传感器支架；所述第一传感器支架的顶部固定连接于所述柔性外壳；所述第二传感器支架的底部连接于所述底座固定架；

所述便携式手部康复评估与训练装置还包括用于与所述充电件无线连接的充电底座组件。

8.如权利要求1所述的便携式手部康复评估与训练装置，其特征在于，所述评估训练装置本体包括连接于所述电路模块并用于向用户进行操作反馈的反馈提示部件。

9.一种便携式手部康复评估与训练装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法用于如权利要求1至8中任一项所述的便携式手部康复评估与训练装置，所述使用方法包括评估与训练方法，所述评估与训练方法包括步骤：

初始评估步骤，用于评估用户的手部初始功能障碍；

设置初步康复训练方案步骤，根据初始评估的数据设置初步训练方案。

10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述评估与训练方法还包括：

训练方案调整步骤，根据初步康复训练方案的反馈数据再次调整训练方案；

再评估步骤，用于再次评估用户的手部功能障碍；

治疗方案再优化步骤，根据再评估的数据再次调整训练方案；

所述初步训练方案以及所述训练方案调整步骤中，至少包括掌力模式、腕部训练模式、食指对指模式、中指对指模式、无名指对指模式、小拇指对指模式、温热模式、振动刺激模式中的任意一种；并且各个模式中均包括用于向用户进行操作反馈的反馈提示步骤。