CN209770815U - 一种可携带式软体康复手指装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可携带式软体康复手指装置，包括软体手指本体、微型气泵、单向阀、气压传感器和控制器；气压传感器，用于检测软体手指本体内腔的气压大小，并将检测的气压大小实时传送给控制器；微型气泵，用于向软体手指本体的内腔进行充气，以驱动软体手指本体进行弯曲，带动人体手指进行康复训练；单向阀，用于控制是否对软体手指本体内腔的气体进行放气，以使软体手指恢复到初始状态；控制器；用于接收气压传感器传送的气压数据，并根据检测气压与期望气压的差值，对微型气泵和单向控制阀进行实时的开关控制。

Description

一种可携带式软体康复手指装置

技术领域

本实用新型公开了一种可携带式软体康复手指装置。

背景技术

气动软体手指是近年来新兴的手指康复装置，因其具有结构简单、舒适性好、安全系数高等诸多优点，已成为各大科研院所研究的热门。目前已存在的软体手指大多通过比例阀、电磁阀来实现气压的充放气速度调节，以实现对软体手指的主动控制。该种电气控制方法虽能实现对软体手指的有效控制，但存在结构复杂、控制方式繁琐、便携程度低和价格昂贵等缺点。此外，目前的软体手指也普遍存在弯曲幅度低、不能提供为患者提供大角度的康复训练范围的缺点。上述缺点已成严重制约软体康复手指在医疗领域实际应用的重要因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有软体手指存在的结构复杂、控制方式繁琐、便携程度低和价格昂贵的缺点，提出了一种可携带式软体康复手指装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可携带式软体康复手指装置，包括软体手指本体、微型气泵、单向阀、气压传感器和控制器；

气压传感器，用于检测软体手指本体内腔的气压大小，并将检测的气压大小实时传送给控制器；

微型气泵，用于向软体手指本体的内腔进行充气，以驱动软体手指本体进行弯曲，带动人体手指进行康复训练；

单向阀，用于控制是否对软体手指内腔的气体进行放气，以使软体手指恢复到初始状态；

控制器，用于接收气压传感器传送的气压数据，并根据检测气压与期望气压的差值，对微型气泵和单向控制阀进行实时的开关控制。

进一步的，所述的可携带式软体康复手指装置包括一个十字接头，所述的十字接头具有四个接口，其中一个接口通过管道与微型气泵的出气口相连，另外三个接口与软体手指本体的入气口、单向阀的入气口、气压传感器的入气口相连。

进一步的，所述微型气泵的电源接口通过继电器I与电源正负极相连接；所述控制器控制继电器I的开关，继而控制微型气泵的工作与停止。

进一步的，所述的单向阀通过继电器II与电源相连接,通过控制器控制继电器II的开关，继而控制单向阀的开通与截止。

进一步的，所述的软体手指本体包括两层，内层采用软体弹性材料制成，外层为限制应变层；所述的限制应变层用于限制本体在充气后不产生膨胀变形。

进一步的，所述的软体手指本体包括五个手指腔体，在相邻的手指腔体之间留有空间，与整体式结构相比，该设计方案可增大软体手指的弯曲幅度，为患者手指提供大范围训练空间。

进一步的，所述的控制器采用单片机，选择单片机的原因是，其体积小，控制精确度高，方便携带。

进一步，本实用新型所用的气泵为微型气泵，具有尺寸小、价格便宜、易于控制。

进一步的，所述的可携带式软体康复手指装置的控制方法，如下：

在控制器中预设软体手指最大工作气压；

微型气泵工作，单向阀截止；

气压传感器实时监测软体手指本体内腔气压大小，并将数据返回给控制器；

当软体手指本体内的气压小于设定的最大气压值时，气泵继续工作，单向阀截止；

当软体手指本体内的气压大于设定的最大气压值时，气泵停止工作，接通单向阀，进行放气；

当软体手指本体内的气压等于设定的最大气压值时，判断是否进行下一次康复训练，如果是，则气泵停止工作，接通单向阀，气压将为零重新开启气泵，单向阀截止，继续上面的循环；如果否，则气泵停止工作，接通单向阀，气压将为零，结束工作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中的所采用的软体手指驱动机构与传统的机械驱动机构相比，具有结构简单、安全性高，保证患者不会受到二次伤害，此外，本实用新型所设计电气控制系统，与传统的比例阀、电磁阀控制系统相比，具有控制方式简单、价格便宜、便于携带等诸多优势，为本套装置在手指康复领域的推广提供了条件。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为软体手指结构示意图；

图2为微型气泵示意图；

图3为单向阀示意图；

图4为十字接头的结构示意图；

图5为本套装置的工作流程图；

图中：1软体手指入气口，2手指内腔，3限制层材料；4气泵出气口，5气泵的正极；6气泵的负极；7阀的入气口；8阀的出气口；9十字接头的接头； 10十字接头的接头；11十字接头的接头；12十字接头的接头，13预留空间。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中软体手指存在的结构复杂、控制方式繁琐、便携程度低和价格昂贵的缺点，提出了一种可携带式软体康复手指装置及其控制方法，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种可携带式软体康复手指装置及其控制方法。

本实用新型公开的一种可携带式软体康复手指装置，包括软体手指本体、微型气泵、单向阀、气压传感器和控制器；

气压传感器，用于检测软体手指本体内腔的气压大小，并将检测的气压大小实时传送给控制器；气压传感器的类型采用现有的高精度气压传感器，其输出方式为模拟电压输出和数字信号输出两种，其中数字信号输出方式可以与单片机进行连接；

微型气泵，用于向软体手指本体的内腔进行充气，以驱动软体手指本体进行弯曲，带动人体手指进行康复训练；

单向阀，用于控制是否对软体手指内腔的气体进行放气，以使软体手指恢复到初始状态；

控制器；用于接收气压传感器传送的气压数据，并根据检测气压与期望气压的差值，对微型气泵和单向控制阀进行实时的开关控制。

具体的结构如下：

如图1所示，本实用新型中的微型气泵的尺寸结构小，长约60mm,截面半径约为12mm，其包括气泵出气口1、与电源连接的正极2和与电源连接的负极3；微型气泵的2、3通过继电器I与电源正负极相连接，可通过单片机控制继电器 I的开关，继而控制微型气泵的工作与停止。

本实用新型中的单向阀的尺寸结构小，长约50mm,宽约16mm,其包括阀的入气口1和阀的出气口2。当单向阀所接电源导通时，阀的入气口1、阀的出气口 2导通；当单向阀所接电源断开时，阀的入气口1、阀的出气口2截止；具体的，单向阀同样通过一个继电器II与电源相连接，可通过单片机控制继电器II的开关，继而控制单向阀的开通与截止。如图1和图4所示，单向阀的入气口1与十字接头的接口11相连接，单向阀的出气口2与大气相连接。

本实用新型的控制器选择单片机，选择单片机的原因是，其体积小，控制精确度高，方便携带。

进一步，本实用新型所用设计的软体手指本体包括两层，内层采用软体弹性材料制成，外层采用限制应变层3，限制应变层3粘接在内层外，其有用于限制本体在充气后不产生膨胀变形。

此外，本实用新型软体手指的外形结构如图1所示，软体手指本体的各腔室之间留有空间13，与整体式结构相比，该设计方案可增大软体手指的弯曲幅度，为患者手指提供大范围训练空间。

本实用新型中的所采用的软体手指驱动机构与传统的机械驱动机构相比，具有结构简单、安全性高，保证患者不会受到二次伤害，此外，本实用新型所设计电气控制系统，与传统的比例阀、电磁阀控制系统相比，具有控制方式简单、价格便宜、便于携带等诸多优势，为本套装置在手指康复领域的推广提供了条件。

本实用新型为了实现软体手指本体、微型气泵、单向阀、气压传感器的连接关系，采用一个十字接头实现；

如图2-图4所示，微型气泵的出气口4通过气管与十字接头的接头9相连接，十字接头的接头10、11、12口分别与软体手指的入气口1、单向阀的入气口7、气压传感器的入气口相连接。

气压传感器的入气口与十字接头的接头相连接，并且还与单片机相连接，可通过单片机的串口实时读取气压传感器所检测的气压大小。

进一步的，如图5所示，所述的可携带式软体康复手指装置的控制方法，如下：

在控制器中预设软体手指最大工作气压；

微型气泵工作，单向阀截止；

气压传感器实时监测软体手指本体内腔气压大小，并将数据返回给控制器；

当软体手指本体内的气压小于设定的最大气压值时，气泵继续工作，单向阀截止；

当软体手指本体内的气压大于设定的最大气压值时，气泵停止工作，接通单向阀，进行放气；

当软体手指本体内的气压等于设定的最大气压值时，判断是否进行下一次康复训练，如果是，则气泵停止工作，接通单向阀，气压将为零，重新开启气泵，单向阀截止，继续上面的循环；如果否，则气泵停止工作，接通单向阀，气压将为零，结束工作。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可携带式软体康复手指装置，其特征在于，包括软体手指本体、微型气泵、单向阀、气压传感器和控制器；

气压传感器，用于检测软体手指本体内腔的气压大小，并将检测的气压大小实时传送给控制器；

微型气泵，用于向软体手指本体的内腔进行充气，以驱动软体手指本体进行弯曲，带动人体手指进行康复训练；

单向阀，用于控制是否对软体手指本体内腔的气体进行放气，以使软体手指恢复到初始状态；

控制器，用于接收气压传感器传送的气压数据，并根据检测气压与期望气压的差值，对微型气泵和单向控制阀进行实时的开关控制。

2.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，包括一个十字接头，所述的十字接头具有四个接口，其中一个接口通过管道与微型气泵的出气口相连，另外三个接口与软体手指本体的入气口、单向阀的入气口、气压传感器的入气口相连。

3.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，所述微型气泵的电源接口通过继电器I与电源正负极相连接；所述控制器控制继电器I的开关，继而控制微型气泵的工作与停止。

4.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，所述的单向阀通过继电器II与电源相连接,通过控制器控制继电器II的开关，继而控制单向阀的开通与截止。

5.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，所述的软体手指本体包括两层，内层采用软体弹性材料制成，外层为限制应变层。

6.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，述的软体手指本体包括五个手指腔体，在相邻的手指腔体之间留有空间。

7.如权利要求1所述的可携带式软体康复手指装置，其特征在于，所述的控制器采用单片机。