CN207821967U - 拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及专用拉力检测模块领域，尤其涉及一种拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具。拉力检测模块适用于手部牵引支具的牵引装置牵引力检测，其包括外壳，以及相对于外壳悬空设置的测量臂，所述测量臂上设置有应变片，所述应变片因测量臂形变而发生形变并产生检测信号；所述测量臂上设置有第一连接结构，所述外壳上设置有第二连接结构。同时还提供了采用上述拉力检测模块的手部牵引支具。拉力检测模块通过外壳内设置测量臂，可以防止外界环境对拉力检测模块的检测精度造成影响，同时还具有结构简单，使用寿命高的优点。

Description

拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具

技术领域

本实用新型涉及专用拉力检测模块领域，尤其涉及一种拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具。

背景技术

日常生活工作中手部受伤几率高，手外伤后易出现关节僵硬、疤痕挛缩、肌腱黏连等并发症。手部多功能牵引支具可以通过适当的持续外在作用力，矫正畸形或减少伤后并发症的发生，恢复手部的功能活动度。

如公开号为CN101569575A的专利申请公开了一种组合式可调节手部多功能牵引支具，其包括靠在伤患手上的功能固定托板、将功能固定托板固定在伤患手上的托板固定带、设置在功能固定托板上的弹力牵引弓、牵引指套，在功能固定托板上沿竖向设置数排固定孔，相邻两排固定孔相互沿横向错开分布，弹力牵引弓的固定端设置有固定槽，牵引指套连接在弹力牵引弓的活动端，弹力牵引弓通过穿接在固定槽上的螺丝固定在功能固定托板上的孔上。上述牵引支具具有能适应对不同病人、不同部位、不同畸形以及不同的功能的矫正畸形或控制伤后并发症的发生，恢复关节的良好活动度的要求的、制造、选择、使用方便的优点。

虽然上述组合式可调节手部多功能牵引支具能够根据患者病情需要个性化的组装并调节牵引力的大小和方向，但是其牵引力的调整过程，需要根据医生主观经验反复调整牵引弓的类型和位置来改变牵引效果，耗费了大量的治疗时间，且无法定量，不便采集数据分析病人康复情况，无法辅助医生总结经验和方法，制定治疗方案，同时上述牵引力的调整过程需要专业人员进行，普通用户无法自行调整。

解决上述问题的关键技术之一为手指牵引力的测量。目前，用于测力的拉力传感器品种很多，但是没有专门用于手部牵引支具的传感器，现有的传感器对于手部牵引支具来说具有体积大、使用寿命短，检测精确度差的问题。

因此，提供一种能够解决现有的传感器对于手部牵引支具存在的体积大、使用寿命短、检测精确度差问题的拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的在于一种拉力检测模块及智能组合式可调节手部多功能牵引支具，能够解决现有的传感器相对于手部牵引支具存在的体积大、使用寿命短、检测精确度差的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

提供了一种拉力检测模块，适用于智能组合式可调节手部多功能牵引支具的牵引装置牵引力检测，其包括外壳，以及相对于外壳悬空设置的测量臂，所述测量臂上设置有应变片，所述应变片因测量臂形变而发生形变并产生检测信号，所述测量臂上设置有第一连接结构，所述外壳上设置有第二连接结构。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，测量臂包括支撑梁、横梁，以及设置在横梁两端承载梁；

所述支撑梁的第一端与横梁的中部连接，横梁两端的承载梁对称设置，且第一连接结构设置在承载梁上；

所述应变片设置在支撑梁上。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述外壳设置有与外壳固定连接的支座，所述测量臂的一端与支座固定连接。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述支座为框架型结构，其外侧与外壳的内侧壁固定连接；

所述支撑梁的第二端与支座其中一个边的内侧固定连接。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述支座和测量臂是由金属板一体冲压成型。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述第一连接结构为U型结构，其两端分别与一个承载梁连接，所述第一连接结构的中部设置有沟槽；

所述第二连接结构为设置在外壳上的挂钩。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述外壳包括盒体，以及盖设在盒体上的上盖；

所述支座设置在盒体内，并且其上表面、下表面分别与盒体的上盖、底部之间存在间距；

所述上盖上设置有供第一连接结构通过的通孔，并且第一连接结构与通孔之间存在间距。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述支座通过卡接、粘贴或螺纹连接的方式与外壳连接。

作为上述拉力检测模块的一种优选方案，所述第一连接结构或第二连接结构与牵引装置可拆卸连接。

还提供了一种智能组合式可调节手部多功能牵引支具，其包括如以上所述的拉力检测模块。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的拉力检测模块通过外壳内设置测量臂，可以防止外界环境对拉力检测模块的检测精度造成影响，同时还具有结构简单，使用寿命高的优点。

本实用新型提提供的手部牵引支具通过控制模块、拉力检测模块和显示模块的配合使用，可以实现牵引装置牵引力的显示，由此，可以使用户或医生得到直观的牵引力数值，此数值可以为后期治疗提供数据支持，以及便于用户或医生有针对性的对牵引装置提供的牵引力大小进行调整，牵引力数据的采集便于医生分析病人康复情况，进而辅助医生总结经验和方法，制定治疗方案。尤其重要的是，由于可以对牵引装置的牵引力进行直接读数，普通用户可以根据不同的治疗疗程对牵引装置的牵引力大小进行自行调整，还避免了根据经验判断牵引力的大小，提高了牵引力调整的准确性和调整效率。

附图说明

图1为实施方式中提供的智能组合式可调节手部多功能牵引支具的结构示意图；

图2为实施方式中提供的拉力检测模块的立体结构示意图；

图3为实施方式中提供的拉力检测模块的侧视图；

图4是实施方式中提供的拉力检测模块的内部结构示意图；

图5是实施方式中提供的拉力检测模块的俯视图。

【附图标记说明】

图中：

1：固定托板；2：牵引指套；3：牵引弓；4：控制模块；5：拉力检测模块；6：显示模块；7：无线通信模块；8：电源模块；9：弹簧；

501：外壳；502：支座；503：测量臂；504：第一连接结构； 505：第二连接结构。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参照图2至图5，在此实施方式中，提供了一种拉力检测模块5的具体结构形式，其适用于智能组合式可调节手部多功能牵引支具牵引装置的牵引力检测，具体的参照图2至图5，拉力检测模块5包括外壳501，以及相对于外壳501悬空设置的测量臂503，测量臂503上设置有应变片，应变片因测量臂503形变而发生形变并产生检测信号。测量臂503 上设置有第一连接结构504，外壳501上设置有第二连接结构505。

本实施方式通过外壳内设置测量臂，可以防止外界环境对拉力检测模块的检测精度造成影响，同时还具有结构简单，使用寿命高的优点。

测量臂503包括支撑梁、横梁，以及设置在横梁两端承载梁，支座 502为框架型结构，支撑梁的一端与支座502其中一个边的内侧固定连接，另一端与横梁的中部连接，横梁两端的承载梁对称设置，且第一连接结构504设置在承载梁上，应变片设置在支撑梁上。

测量臂503是由支撑梁、横梁和承载梁组成的T型结构，并且测量臂503和支座502是由一块金属板冲压制成，支座502与外壳501固定连接，同时，需要确保测量臂503相对于外壳501悬空设置，测量臂503 具有弹性，其能够相对于支座502发生形变。

在此实施方式中，拉力检测模块5具体的检测牵引装置牵引力的原理为：支撑梁上设置有应变片，应变片与控制装置4电连接。在此实施方式中，当承载梁受到弹簧9的拉力时，支撑梁会发生形变。相应的设置在支撑梁上的应变片也会发生形变，当应变片发生形变后，其阻值也会发生相应的变化，根据其阻值的变化会产生相应的检测信号。

具体的，第一连接结构504为U型结构，其两端分别与一个承载梁连接，第一连接结构504的中部设置有沟槽。进一步具体的，第一连接结构504是由一根横杆和设置在横杆两端的竖直杆组成的U型结构，竖直杆的端部与承载梁连接，并且在横杆的中部设置有环形凹槽，牵引装置的弹簧9的勾部通过挂设的形式与环形凹槽连接，并与弹簧9或拉力检测模块5之间为可拆卸连接。通过将测量503臂设置成T型结构，以及通过成U型结构的第一连接结构504与弹簧9连接，由此，可以提高拉力检测模块5的结构强度和使用寿命。第二连接结构505为设置在外壳501上的挂钩，手部牵引支具的牵引指套3通过挂设的形式与挂钩连接，由此，可以便于拉力检测模块5和牵引指套3之间的拆卸。

上述外壳501包括顶部具有开口的盒体，以及设置在盒体开口端的上盖，上盖上设置有供竖直杆通过的通孔，具体的，上盖上设置有两个通孔，并且两通孔与数值杆呈一一对应设置，同时，竖直杆和通孔之间存在间距。外壳与测量臂的装配关系为，支座502设置壳体内，支座502 的外周面与壳体的内侧壁相接触，支座502的下表面和上表面分别与壳体的底面，以及扣设在壳体上的上盖之间存在间距，具体的，支座502 通过卡接、粘贴或螺纹连接的方式与外壳501连接。第一连接结构504 的横杆设置在上盖的外侧，其两端的竖直杆穿过上盖的通孔与测量臂503 的承载梁连接。由于，拉力检测模块5对环境的要求比较高，使用地点的加速度和空气浮力都会对拉力检测模块5的转换造成影响，在拉力传感器5的使用过程中，应该尽量避免外力或者环境对其的影响，所以在拉力检测模块5的外部设置外壳，这样可以很好的起到保护和防干扰的作用。

参照图1至图5，本实施例提供一种智能组合式可调节手部多功能牵引支具，其采用如以上所述的拉力检测模块，其包括：用于固定在伤患手臂上的固定托板1，用于提供牵引力的牵引装置，牵引装置的一端与固定托板1连接，另一端设置有牵引指套2。本实施例的智能组合式可调节手部多功能牵引支具通过上述固定托板1整体固定在患者的手臂上。具体地，固定托板1可以包括用于与手臂部分相配合的手臂托和用于与手掌部分配合的手掌托。上述固定托板1采用低温热塑材料制成，在使用的时候，可以先对固定托板1预热，使其具有一定的可塑性，从而使得固定托板1可以根据手臂和手掌的形状做出塑性变形，贴合手臂和手掌。具体的，功能固定托板是根据患者前臂、手腕及手外形而设计，能确保患者腕关节处于功能位，分为掌侧、背侧及左侧、右侧，每种托板又分为大、中、小三种型号供选择。固定托板1采用高分子聚脂低温热塑板材制成，其具有以下特点；在65℃～70℃的温度条件下可以软化并可被任意塑型，具有形状记忆功能、可塑性强、质量轻、强度高、韧性大、易于粘接、X-线通透性好、可多次热塑型、帖服性好、佩戴的舒适、能够重复使用、医生操作方便、废弃后可以生物降解等优点。

本实施例中，固定托板1上有数排固定孔，相邻两排固定孔错开分布。牵引装置包括牵引弓3和弹簧9，牵引弓3的固定端设置有固定环，牵引弓3通过穿接在固定环上的螺丝固定在固定托板1的固定孔上。具体的，牵引弓3是由一根具有弹性的金属丝弯折形成，在其一端弯折成环形结构形成固定环。上述牵引指套2的数量可以根据患者的具体需求个性化组装，具体地，牵引指套2的数量可以在1-5的范围内选择。进一步具体的，每个相邻固定孔距离为0.8cm,此间距可以保证牵引弓具有较大的调整范围，以及可以保证固定托板1的结构强度。牵引弓3可以通过螺丝和螺母固定在功能固定托板上的任何位置，以保证牵引的方向变化和力量的调整。当然牵引弓3也可以通过卡接的方式固定在固定托板1 上，此种方式具有拆卸方便的优点。另外固定孔具有透气散热、减轻托板重量、美观等功能，适宜在广东等天气比较炎热的地方使用。

牵引弓3是由具有弹性优质合金钢丝按设计制成，此种合金牵引弓 3具有弹性好，不易变型、弹力持续稳定不易疲劳的优点。分别选用直径0.20cm和0.25cm合金钢丝制成牵引弓3，牵引弓3又分为10cm、 13cm、16cm三种不同长度规格，同时有75°、90°两种不同牵引弓角，可以发挥不同的牵引力量，每种牵引弓进行了力学测试。故此，可以根据病人不同的情况来选择相应的牵引弓3。

根据上述牵引弓3的结构形式，牵引弓3具有以下组合形式，并且其在与水平面不同的夹角下具有以下牵引力值。

直1：长度L＝16cmθ＝90度直径d＝0.25cm；

θ‘＝(0度～90度)，拉力F＝(1200g～0g)。

直2：长度L＝13cmθ＝90度直径d＝0.25cm；

θ'＝(0度～90度)，拉力F＝(1420g～0g)。

直3：长度L＝10cmθ＝90度直径d＝0.20cm；

θ'＝(0度～90度)，拉力F＝(1200g～0g)。

弯1：长度L＝13cmθ＝75度直径d＝0.20cm；

θ'＝(0度～75度)，拉力F＝(800g～0g)。

弯2：长度L＝16cmθ＝75度直径d＝0.20cm

θ'＝(0度～75度)，拉力F＝(720g～0g)。

本实施例的智能组合式可调节手部多功能牵引支具还包括，控制模块4、拉力检测模块5和显示模块6，其中，拉力检测模块5和显示模块 6均与控制模块4电连接，拉力检测模块5用于根据牵引装置的牵引力大小产生检测信号，并将检测信号传给控制模块4，控制模块4对检测信号进行处理得到牵引装置的牵引力值并通过显示模块6显示。

通过控制模块4、拉力检测模块5和显示模块6的配合使用，可以实现牵引装置牵引力的显示，由此，可以使用户或医生得到直观的牵引力数值，此数值可以为后期治疗提供数据支持，以及便于用户或医生有针对性的对牵引装置提供的牵引力大小进行调整，牵引力数据的采集便于医生分析病人康复情况，进而辅助医生总结经验和方法，制定治疗方案。尤其重要的是，由于可以对牵引装置的牵引力进行直接读数，普通用户可以根据不同的治疗疗程对牵引装置的牵引力大小进行自行调整，还避免了根据经验判断牵引力的大小，提高了牵引力调整的准确性和调整效率。

智能组合式可调节手部多功能牵引支具还包括无线通信模块7，无线通信模块7与控制模块4电连接，控制模块4对检测信号进行处理得到牵引装置的牵引力值通过无线通信模块7传输给客户端。

此处的客户端可以是电脑或者手机、pad等移动设备，在客户端内设置有运行程序(如手机app)，无线通信模块可以为GPRS模块、蓝牙模块、红外模块、FM模块或wifi模块，控制模块4通过无线传输的方式将牵引力值传输给客户端，用户(医生)可以对牵引装置的牵引力值进行远程监控，并可以根据此数值给出牵引力的调整方案，由此，可以提高智能组合式可调节手部多功能牵引支具使用的灵活性，如用户可以在家使用，在用户使用的同时医生可以远程给出牵引力调整方案。需要说明的是，客户端还具有存储模块，该存储模块可以对接收到的牵引力数据进行存储，存储的数据可以为医生的后续治疗提供参考。

智能组合式可调节手部多功能牵引支具还包括电源模块8，电源模块8通过电源输出端向控制模块4、拉力检测模块5和显示模块6供电。需要说明的是：控制模块4、拉力检测模块5和显示模块6集成设置在电路板上，电源模块通过电路板为控制模块4、拉力检测模块5和显示模块 6供电。电路板上设置有电源输入接口，电源模块8的输出端与电路板上的电源输入接口为可插拔连接，电源模块8为蓄电池。当然也可以用电源适配器为电路板直接供电。

拉力检测模块5设置在牵引弓3和弹簧9之间，或者设置在弹簧9 和牵引指套2之间，在此实施方式中，拉力检测模块5设置在弹簧9和牵引指套2之间。

作为优选的，在牵引弓3与牵引指套2之间还设置有功能连接板，具体的，功能连接板一端与牵引弓3的自由端连接，另一端通过弹簧9 与牵引指套2连接。功能连接板设计成弧形，由铝合金制成，具有轻便耐用的优点。连接板上有两排连接孔，通过连接环与牵引弓3和弹簧9 相连，有单指、两指、四指共3种型号(即Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三种型号)，可以根据不同病情需要进行选择组合。由于手型的原因，通过功能连接板的设置，可以使牵引指套2分布在一条弧线上，更加适用于人体的构造，使牵引支具为各个手指提供的力更加准确。

还包括拇外展延长板，拇外展延长板为L型结构，其包括固定板，以及与固定板连接的牵引弓连接板，固定板与牵引弓连接板垂直设置形成L型结构。固定板的自由端为与手柄形状相适配的弧形结构，并且在固定板上沿其长度方向设置有长腰形孔，牵引弓连接板上设置有多个固定孔。在拇外展延长板的使用过程中，通过长腰形孔将其固定在固定托板1，将牵引弓3的固定端固定在连接板的固定孔上。拇外展延长板由铝合金制成，能辅助牵引拇指于外展功能位，可有效的预防虎口挛缩，有助恢复拇指功能。

最后，将固定托板1固定在手臂上之后，可以通过托板固定带对固定托板1进行进一步的固定，提高了固定托板1使用时的稳定性。

综上所述，本实施方式提供的牵引支具，不需要单独制作，根据不同病人病情的要求选用不同的配件，即时组合装配形成具有不同功能的牵引支具。

支具可进行多方位、多功能的牵引。通过不同组合来实现一物多用的目的，牵引弓在两套固定托板的位置的改变，可以实现一套支具治疗多种手部疾病的功能。

支具可随时变换牵引力的方向、角度，适应不同病程、不同病情的需要，不需更换支具，可保证最有效的牵引力作用于关节。

该支具的动力来源由弹力牵引弓及牵引弹簧共同提供，与橡胶筋比较，弹力牵引弓及牵引弹簧提供的弹力具有稳定、易控制、可调节等优。

尤其重要的是：通过控制模块4、拉力检测模块5和显示模块6的配合使用，可以实现牵引装置牵引力的显示，由此，可以使用户或医生得到直观的牵引力数值，此数值可以为后期治疗提供数据支持，以及便于用户或医生有针对性的对牵引装置提供的牵引力大小进行调整，牵引力数据的采集便于医生分析病人康复情况，进而辅助医生总结经验和方法，制定治疗方案。

测量臂503上的第一连接结构504与牵引弓3、弹簧9或者牵引指套2可拆卸连接，外壳51上的第二连接结构505与牵引弓3、弹簧9或者牵引指套2可拆卸连接，第一连接结构504和第二连接结构505相对设置。在本实施方式中，测量臂503的第一连接结构504与弹簧9连接，外壳501上的第二连接结构505与牵引指套2连接。

拉力检测模块5安装于弹簧9和牵引指套2之间，并且拉力检测模块5和牵引指套2之间一一对应，即每一个拉力检测模块5分别与一个对应的牵引指套2连接，用于反应每个对应牵引指套2上的牵引力的大小，具体地，每一个拉力检测模块5在牵引力作用下发生形变，并因形变产生电线号的变化(检测信号)，控制模块4每一个拉力检测模块5 传输的电信号(检测信号)，从而检测到每一个牵引装置牵引力的大小，并将每一个牵引装置的牵引力的大小通过显示模块6显示出来。由此，可以直观的得出每一个手指收到的牵引力大小，进而，可以有针对性的对每一根手指的牵引力进行调整。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种拉力检测模块，适用于手部牵引支具的牵引装置牵引力检测，其特征在于，包括外壳(501)，以及相对于外壳(501)悬空设置的测量臂(503)，所述测量臂(503)上设置有应变片，所述应变片因测量臂(503)形变而发生形变并产生检测信号；

所述测量臂(503)上设置有第一连接结构(504)，所述外壳(501)上设置有第二连接结构(505)。

2.根据权利要求1所述的拉力检测模块，其特征在于，所述测量臂(503)包括支撑梁、横梁，以及设置在横梁两端的承载梁；

所述支撑梁的第一端与横梁的中部连接，横梁两端的承载梁对称设置，且第一连接结构(504)设置在承载梁上；

所述应变片设置在支撑梁上。

3.根据权利要求2所述的拉力检测模块，其特征在于，所述外壳(501)设置有与外壳(501)固定连接的支座，所述测量臂(503)的一端与支座(502)固定连接。

4.根据权利要求3所述的拉力检测模块，其特征在于，所述支座(502)为框架型结构，其外侧与外壳(501)的内侧壁固定连接；

所述支撑梁的第二端与支座(502)其中一个边的内侧固定连接。

5.根据权利要求3所述的拉力检测模块，其特征在于，所述支座(502)和测量臂(503)是为一体成型。

6.根据权利要求3所述的拉力检测模块，其特征在于，所述第一连接结构(504)为U型结构，其两端分别与一个承载梁连接，所述第一连接结构(504)的中部设置有沟槽；

所述第二连接结构(505)为设置在外壳上的挂钩。

7.根据权利要求6所述的拉力检测模块，其特征在于，所述外壳(501)包括盒体，以及盖设在盒体上的上盖；

所述支座(502)设置在盒体内，并且其上表面、下表面分别与盒体的上盖、底部之间存在间距；

所述上盖上设置有供第一连接结构(504)通过的通孔，并且第一连接结构(504)与通孔之间存在间距。

8.根据权利要求3所述的拉力检测模块，其特征在于，所述支座(502)通过卡接、粘贴或螺纹连接的方式与外壳(501)连接。

9.根据权利要求1所述的拉力检测模块，其特征在于，所述第一连接结构(504)或第二连接结构(505)与牵引装置可拆卸连接。

10.一种智能组合式可调节手部多功能牵引支具，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述拉力检测模块。