WO2023241216A1 - 训练手套及自动对接和释放控制方法 - Google Patents

训练手套及自动对接和释放控制方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023241216A1
WO2023241216A1 PCT/CN2023/089406 CN2023089406W WO2023241216A1 WO 2023241216 A1 WO2023241216 A1 WO 2023241216A1 CN 2023089406 W CN2023089406 W CN 2023089406W WO 2023241216 A1 WO2023241216 A1 WO 2023241216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
training
glove
connection block
connecting rod
transmission
Prior art date
Application number
PCT/CN2023/089406
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
刘永波
郑豪杰
李菁
陈碧尧
伍森
张伦
任节
Original Assignee
法罗适(上海)医疗技术有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 法罗适(上海)医疗技术有限公司 filed Critical 法罗适(上海)医疗技术有限公司
Publication of WO2023241216A1 publication Critical patent/WO2023241216A1/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/16—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles for hands or fingers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00—Gloves
    • A41D19/0024—Gloves with accessories
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00—Gloves
    • A41D19/0024—Gloves with accessories
    • A41D19/0027—Measuring instruments, e.g. watch, thermometer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0285—Hand
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165—Wearable interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本申请的实施例提供了一种训练手套及自动对接和释放控制方法，涉及医疗器械领域。该训练手套包括动力组件、传动组件以及训练手套本体，动力组件包括动力件和主动齿轮，动力件与主动齿轮连接，传动组件包括从动齿轮、连杆和传动连接块，主动齿轮与从动齿轮啮合，连杆的一端与从动齿轮连接，连杆的另一端与传动连接块连接，传动连接块与训练手套本体连接，其中，动力件驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮一起转动，从动齿轮带动连杆运动，连杆带动传动连接块运动，传动连接块带动与其连接的训练手套本体进行弯曲或伸直运动。该训练手套在使用过程中，能够确保该训练手套稳定运行，提高了手指屈伸训练的精准性和可靠性。

Description

训练手套及自动对接和释放控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年06月13日提交中国国家知识产权局的申请号为202210661866.1、名称为“一种训练手套及自动对接和释放控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种训练手套及自动对接和释放控制方法。
背景技术
目前手功能训练手套主要通过气流体驱动和线绳驱动两种方式进行驱动。气流体驱动方式是采用空气压缩产生的正压和抽真空产生的负压，通过安装在训练手套手指背部的波纹管伸缩，牵引患者屈伸运动。线绳驱动方式是采用柔性线绳来传递伺服电机运转的动力和位置信息。
因此，现有技术中的训练手套的驱动方式存在手指屈伸训练的精度较低的问题。
发明内容
本申请提供了一种训练手套及自动对接和释放控制方法，其能够提高手指屈伸训练的精度。
本申请的实施例可以这样实现：
本申请的实施例提供了一种训练手套，其包括动力组件、传动组件以及训练手套本体；
所述动力组件包括动力件和主动齿轮，所述动力件与所述主动齿轮连接，所述传动组件包括从动齿轮、连杆和传动连接块，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述连杆的一端与所述从动齿轮连接，所述连杆的另一端与所述传动连接块连接，所述传动连接块与所述训练手套本体连接，其中，所述动力件驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述从动齿轮一起转动，所述从动齿轮带动所述连杆运动，所述连杆带动所述传动连接块运动，所述传动连接块带动与其连接的所述训练手套本体进行弯曲或伸直运动。
可选地，所述连杆包括上连杆、下连杆以及导杆，所述上连杆的一端与所述下连杆连接，所述上连杆的另一端与所述从动齿轮连接，所述下连杆与所述传动连接块连接，所述传动连接块与所述导杆可滑动地连接，所述从动齿轮用于在转动的情况下通过所述上连杆带动所述下连杆运动，以使所述传动连接块在所述下连杆的带动下沿所述导杆滑动。
可选地，所述传动组件还包括连接支架，所述连杆和所述从动齿轮均设置于所述连接支架。
可选地，所述动力组件的数量为多个，所述多个动力组件沿所述从动齿轮的圆周方向 间隔设置。
可选地，所述传动连接块设有连接倒钩，所述连接倒钩具有对接导向面。
可选地，所述对接导向面与水平面之间的夹角范围在25度-45度之间。
可选地，所述训练手套本体包括手套、牵引绳以及手套端连接块，所述牵引绳设置于所述手套的外部，所述手套端连接块与所述牵引绳连接，且所述手套端连接块与所述传动连接块连接。
可选地，所述手套端连接块设有卡位倒钩，所述卡位倒钩与所述连接倒钩配合，以连接所述手套端连接块和所述传动连接块。
可选地，所述训练手套还包括传动连接块释放件，所述传动连接块释放件包括电磁铁模块、释放支架、释放件、压缩弹簧、T型销以及滚轮，所述电磁铁模块安装于所述释放支架，所述释放件与所述电磁铁模块的运动铁芯相连，所述T型销位于所述卡位倒钩的正上方，所述滚轮与所述T型销的一端连接，所述压缩弹簧套设于所述T型销，所述释放件上设有导向斜面和工作定位圆弧面，所述电磁铁模块用于在带动所述释放件移动的情况下，所述滚轮通过所述导向斜面移动至所述工作定位圆弧面，从而抬高所述T型销，使得所述T型销向所述卡位倒钩施加外力，从而分离所述传动连接块和所述手套端连接块。
可选地，所述训练手套还包括检测件，所述检测件的位置与所述传动连接块的位置相对应，所述检测件用于对所述传动连接块的对接状态进行检测。
本申请的实施例还提供了一种训练手套自动对接和释放控制系统，包括：
前四分之一运动周期内，控制动力件驱动主动齿轮顺时针转动，带动从动齿轮和连杆运动，从而带动位于训练手套本体的下侧的传动连接块向右直线运动至最大行程，传动连接块与训练手套本体的下侧的手套端连接块连接，以实现稳定连接；
接着在二分之一周期，控制动力件驱动主动齿轮逆时针转动，带动从动齿轮和连杆运动，从而带动位于训练手套本体的上侧的传动连接块向右直线运动至最大行程，传动连接块与训练手套本体的上侧的手套端连接块连接，以实现稳定连接。
可选地，所述训练手套自动对接和释放控制系统还包括：
电磁铁模块处于通电状态，滚轮通过导向斜面移动至工作定位圆弧面，从而抬高T型销，使得T型销向卡位倒钩施加外力，从而分离传动连接块和手套端连接块。
可选地，所述训练手套自动对接和释放控制系统还包括：
传动连接块和手套端连接块释放完毕后，检测件检测到释放完毕后输出释放信号，操作人员根据提示信息进行训练手套本体的更换工作。
本申请实施例的训练手套及自动对接和释放控制方法的有益效果包括，例如：
该训练手套包括动力组件、传动组件以及训练手套本体，动力组件包括动力件和主动 齿轮，动力件与主动齿轮连接，传动组件包括从动齿轮、连杆和传动连接块，主动齿轮与从动齿轮啮合，连杆的一端与从动齿轮连接，连杆的另一端与传动连接块连接，传动连接块与训练手套本体连接，其中，动力件驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮一起转动，从动齿轮带动连杆运动，连杆带动传动连接块运动，传动连接块带动与其连接的训练手套本体进行弯曲或伸直运动。该训练手套在使用过程中，通过主动齿轮与从动齿轮的啮合，以及从动齿轮与连杆之间的传动，将动力件的驱动力传递至传动连接块，使得传动连接块带动训练手套本体进行弯曲或伸直运动。齿轮与连杆连接紧凑，且主动齿轮和从动齿轮之间的传动为刚性传动，不容易发生变形，能够确保该训练手套稳定运行，齿轮与连杆连接紧凑运行过程中传动迅速响应，响应时间较短，可有效避免绳驱等控制过程中镜像控制模式等模式出现健侧手运动方式不能通过训练手套迅速响应，患侧手延迟响应等问题，提高了手指屈伸训练的精准性、及时性和可靠性。
该训练手套自动对接和释放控制方法包括前四分之一运动周期内，控制动力件驱动主动齿轮顺时针转动，带动从动齿轮和连杆运动，从而带动位于训练手套本体的下侧的传动连接块向右直线运动至最大行程，传动连接块与训练手套本体的下侧的手套端连接块连接，以实现稳定连接；接着在二分之一周期，控制动力件驱动主动齿轮逆时针转动，带动从动齿轮和连杆运动，从而带动位于训练手套本体的上侧的传动连接块向右直线运动至最大行程，传动连接块与训练手套本体的上侧的手套端连接块连接，以实现稳定连接。该控制方法可以稳定实现传动连接块和训练手套本体的手套端连接块的连接。能够确保该训练手套稳定运行，齿轮与连杆连接紧凑运行过程中传动迅速响应，响应时间较短，可有效避免绳驱等控制过程中镜像控制模式等模式出现健侧手运动方式不能通过训练手套迅速响应，患侧手延迟响应等问题，提高了手指屈伸训练的精准性、及时性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1为本实施例提供的一种训练手套的第一视角的结构示意图；
图2为本实施例提供的一种训练手套的第二视角的结构示意图；
图3为本实施例提供的一种训练手套的第三视角的结构示意图；
图4为本实施例提供的一种训练手套的第四视角的结构示意图；
图5为本实施例提供的一种训练手套的第五视角的结构示意图；
图6为本实施例提供的一种训练手套的第六视角的结构示意图；
图7为本实施例提供的一种训练手套的第七视角的结构示意图；
图8为本实施例提供的一种训练手套的第八视角的结构示意图；
图9为本实施例提供的一种训练手套的第九视角的结构示意图；
图10为本实施例提供的一种训练手套的第十视角的结构示意图。
图标：10-动力组件；11-动力件；111-直流电机；112-微型减速箱；113-电控模块；12-主动齿轮；20-传动组件；21-从动齿轮；22-连杆；221-上连杆；222-下连杆；223-导杆；224-连接支架；225-径向轴承；226-齿轮轴；227-安装底座；23-传动连接块；231-连接倒钩；2311-对接导向面；30-训练手套本体；31-手套；32-牵引绳；33-手套端连接块；331-卡位倒钩；3311-卡位导向面；332-限位座；333-销轴；334-弹性件；34-安装基座；35-连接定位模块；40-传动连接块释放件；41-电磁铁模块；42-释放支架；43-释放件；44-压缩弹簧；45-T型销；46-滚轮；47-手动释放件；50-检测件；101-主机模块；102-壳体；103-对接孔；100-训练手套。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
目前手功能训练手套主要通过气流体驱动和线绳驱动两种方式进行驱动。气流体驱动方式是采用空气压缩产生的正压和抽真空产生的负压，通过安装在训练手套手指背部的波纹管伸缩，牵引患者屈伸运动。线绳驱动方式是采用柔性线绳来传递伺服电机运转的动力 和位置信息。
因此，相关技术中的训练手套的驱动方式存在手指屈伸训练的精度较低的问题。
请参考图1-图10，本实施例提供了一种训练手套100，其可以有效改善上述提到的技术问题，能够提高手指屈伸训练的精度。
请参考图1-图3，本实施例提供了一种训练手套100包括动力组件10、传动组件20以及训练手套本体30，动力组件10包括动力件11和主动齿轮12，动力件11与主动齿轮12连接，传动组件20包括从动齿轮21、连杆22和传动连接块23，主动齿轮12与从动齿轮21啮合，连杆22的一端与从动齿轮21连接，连杆22的另一端与传动连接块23连接，传动连接块23与训练手套本体30连接，其中，动力件11驱动主动齿轮12转动，主动齿轮12带动从动齿轮21一起转动，从动齿轮21带动连杆22运动，连杆22带动传动连接块23运动，传动连接块23带动与其连接的训练手套本体30进行弯曲或伸直运动。
具体地，现有技术中的气流体驱动方式采用空气压缩产生的正压和抽真空产生的负压，通过安装在训练手套手指背部的波纹管伸缩，牵引患者屈伸运动，由于气体的可压缩特性，通过隔膜泵抽气充气产生的正负压无法实现精确的位置控制，使得无法驱动末端训练手套实现患指的精准角度训练。同时波纹管在正负压的作用下，实现长期伸缩折叠运动很容易出现疲劳失效产生裂缝破裂，压力气体瞬间冲出裂缝带来的爆破声，会对患者带来惊吓伤害。为了解决上述问题，本实施例提供的训练手套100通过齿轮和连杆22的传动来实现驱动力的传递，从而将动力件11的驱动力传递至传动连接块23，使得传动连接块23带动训练手套本体30进行弯曲或伸直运动。齿轮与连杆22连接紧凑，且主动齿轮12和从动齿轮21之间的传动为刚性传动，不容易发生变形，能够确保该训练手套100稳定及时运行，提高了手指屈伸训练的精准性和可靠性。线驱手套控制过程中镜像控制模式等模式出现健侧手运动方式不能通过训练手套迅速响应，患侧手延迟响应等问题，主要原因在于镜像控制模式下，患侧手运动方式由健侧手指屈伸等动作确定，健侧手指屈伸等动作后，线驱手套由于线绳较长，驱动机构驱动后会延迟一定时间才达到绷紧的工作传动状态，会产生线驱手套传动不及时问题，使健侧手指屈伸与患侧手指屈伸无法实现同步，齿轮与连杆22连接紧凑运行过程中传动迅速响应，响应时间较短，可有效避免健侧手指屈伸与患侧手指屈伸无法实现同步的问题，提高了手指屈伸训练的及时性。
请参考图2，在本实施例中，动力件11为直流伺服电机模块。动力件11包括直流电机111、微型减速箱112和电控模块113，直流电机111和微型减速箱112均与主动齿轮12连接。电控模块113与直流电机111和微型减速箱112电连接，电控模块113将直流电机111的高速、低扭矩转化为低速、大扭矩，同时实现精准的位置闭环控制，输出精准的位置信息，从而精准控制训练手套100的屈伸运动。
请参考图3，需要进行说明的是，连杆22包括上连杆221、下连杆222以及导杆223，上连杆221的一端与下连杆222连接，上连杆221的另一端与从动齿轮21连接，下连杆222与传动连接块23连接，传动连接块23与导杆223可滑动地连接，从动齿轮21用于在转动的情况下通过上连杆221带动下连杆222运动，以使传动连接块23在下连杆222的带动下沿导杆223滑动。
可以理解地，从动齿轮21、上连杆221、下连杆222、导杆223以及传动连接块23形成一组传动链，将对应动力件11的动力和运动轨迹传递至训练手套本体30。
动力组件10的数量为多个，多个动力组件10沿从动齿轮21的圆周方向间隔设置。
还需要进行说明的是，动力组件10和传动组件20的数量相同。在本实施例中，动力组件10和传动组件20的数量均为五个，以实现对所有手指进行屈伸运动的驱动控制。
请参考图4并结合图3，多个从动齿轮21通过径向轴承225和齿轮轴226固定在一起，且从动齿轮21呈平行于齿轮转动轴轴线方向阶梯设置，使齿轮传动结构更为紧凑，提高手指屈伸训练的及时性。
多个上连杆221通过转动轴与从动齿轮21连接，下连杆222的一端通过转动轴与上连杆221连接，下连杆222的另一端通过转动轴与传动连接块23连接。传动连接块23设有导向孔，导杆223设置于导向孔内，并与导向孔间隙配合，以引导传动连接块23沿导杆223的设置方向做直线运动。
除此之外，训练手套100还包括安装底座227，动力组件10均设置于安装底座227。
更多地，传动组件20还包括连接支架224，连杆22和从动齿轮21均设置于连接支架224，导杆223和齿轮轴226也设置于连接支架224的内部，连接支架224将各个部件组合在一起，实确保多个传动组件20的动力传递的精准性。
请参考图5，为了增加传动连接块23对接的可靠性，传动连接块23设有连接倒钩231，连接倒钩231具有对接导向面2311。
在本实施例中，对接导向面2311与水平面之间的夹角范围在25度-45度之间。
请参考图1-图6，需要进行说明的是，动力组件10、传动组件20和检测件50(见下文)构成了主机模块101，训练手套本体30和主机模块101连接，从而向训练手套100提供进行屈伸运动的驱动力。
更多地，主机模块101包括壳体102，壳体102设有内插式机械接口，训练手套本体30通过内插式机械接口内置于主机模块101的内部，节省了空间，设备更为紧凑，提高了设备使用便利性、动力传输的及时性和可靠性。
请参考图6，更多地，训练手套本体30包括手套31、牵引绳32以及手套端连接块33，牵引绳32设置于手套31的外部，手套端连接块33与牵引绳32连接，且手套端连接块33 与传动连接块23连接。具体地，手套31采用柔软舒适的抗菌材质制作而成，在手套31的指心和指背的对应位置均设有牵引力传递的锚点，牵引绳32与锚点连接，手套31用于容纳手指，手套端连接块33与传动连接块23配合，以实现主机模块101与训练手套本体30的对接。
训练手套本体30还包括柔性高强度套管，套管用于保护牵引绳32，为训练手套100的屈伸运动提供动力支撑。
请参考图7，具体地，手套端连接块33设有卡位倒钩331，卡位倒钩331与连接倒钩231配合，以连接手套端连接块33和传动连接块23。
更多地，手套端连接块33包括限位座332、销轴333和弹性件334，限位座332与安装基座34连接，卡位倒钩331通过销轴333与限位座332连接，且弹性件334设置于限位座332和卡位倒钩331之间，限位座332的端部设有限位导向面，卡位倒钩331的端部设有卡位导向面3311。限位导向面与卡位导向面3311相对设置。
具体地，手套端连接块33与传动连接块23卡接在一起，通过弹性件334的弹力确保连接的稳定性。
具体地，限位导向面与水平面之间的夹角范围在30度-45度之间。
卡位倒钩331与水平面之间的夹角范围在30度-45度之间。
限位座332开设有穿线孔和避让槽，穿线孔和避让槽连通，牵引绳32穿过穿线孔进入避让槽内，避让槽内设有压接头模块，牵引绳32与压接头模块连接，从而固定于避让槽内。
更多地，限位座332采用磁性材料制作而成。
可以理解地，牵引绳32和手套端连接块33的数量均与手指数量相同。在本实施例中，牵引绳32和手套端连接块33的数量均为五个。
请参考图8-图10，在本实施例中，训练手套本体30还包括安装基座34和连接定位模块35，安装基座34将所有手套端连接块33和手套31连接在一起，安装基座34内设有容纳牵引绳32的容纳空间，同时安装基座34还设有便于插拔的圆弧槽。连接定位模块35设置于安装基座34远离手套31的一端端部，连接定位模块35用于将所有手套端连接块33固定在安装基座34。
在本实施例中，连接定位模块35采用磁性材料制作而成。连接定位模块35通过磁吸力将手套端连接块33固定于安装基座34的端部。
还需要进行说明的是，训练手套100还包括传动连接块释放件40，传动连接块释放件40与传动连接块23连接，传动连接块释放件40用于分离传动连接块23和手套端连接块33，具体地，传动连接块释放件40借助外力将手套端连接块33的卡位倒钩331弹起，实现手套端连接块33与传动连接块23的释放。
具体地，传动连接块释放件40包括电磁铁模块41、释放支架42、释放件43、压缩弹簧44、T型销45以及滚轮46。释放支架42安装于壳体102，电磁铁模块41安装于释放支架42，且电磁铁模块41与壳体102固定连接，释放件43与电磁铁模块41的运动铁芯相连，T型销45安装于壳体102靠近手套端连接块33的一侧，且T型销45位于手套端连接块33的卡位倒钩331的正上方，滚轮46与T型销45的一端连接，压缩弹簧44套设于T型销45。
更多地，为了实现传动连接块23和手套端连接块33的自释放与对接，释放件43上设有导向斜面和工作定位圆弧面。其中，导向斜面能够提供较大的滚轮46滑动对接面，利于滚轮46与导向斜面的对接，避免滚轮46直接卡死或对位不准确的问题出现。
除此之外，导向斜面的最低处设有避免滚轮46滑脱的限位件。
传动连接块释放件40位于初始位置的情况下，T型销45远离滚轮46的一端与壳体102紧贴，此时手套端连接块33与传动连接块23稳定连接。
壳体102上与T型销45对应的位置开设有对接孔103，对接孔103的位置与手套端连接块33的位置相对应，电磁铁模块41带动释放件43移动，使得滚轮46通过导向斜面滑动至工作定位圆弧面进行定位，从而抬高T型销45，使得T型销45进入对接孔103并向手套端连接块33的卡位倒钩331远离传动连接块23的一端施加一个外力，卡位倒钩331挤压弹性件334，并沿销轴333转动，使得卡位倒钩331靠近传动连接块23的一端转动，最终实现手套端连接块33与传动连接块23的释放。
还需要进行说明的是，传动连接块释放件40还包括手动释放件47，手动释放件47与释放件43远离电磁铁模块41的一端连接，当电磁铁模块41失效的情况下，通过人工操作手动释放件47，使得释放件43向右移动，驱动T型销45向上移动，从而手动推动手套端连接块33与传动连接块23释放，提高了系统的可靠性。
除此之外，训练手套100还包括检测件50，检测件50的位置与传动连接块23的位置相对应，检测件50用于对传动连接块23的对接状态进行检测。
在本实施例中，检测件50为传感器。传感器通过安装支架设置在传动连接块23的正上方。传感器通过检测手套31侧连接块的卡位倒钩331，即判断每次对接或释放是否成功。
在本实施例中，检测件50的数量为五个。
现有手套更换模块均是通过连接件与控制相同进行连接，通过手动方式装配和更换，患者由于手部运动不便，不能自行更换，上述结构实现传动连接块23和手套端连接块33的自释放与对接，便于患者在大多数情况下自行更换手套，且电磁铁模块41与控制系统连接，可实现传动连接块23和手套端连接块33的自释放的智能控制，大大提高了系统的智能化水平。
本实施例还提供了一种训练手套100自动对接和释放控制方法，包括：
自连接控制模式：在传动连接块23与手套端连接块33对接之前，由动力组件10、传动组件20、检测件50和传动连接块释放件40组成的主机模块101与控制器电连接，控制器驱动动力件11实现所有传动连接块23的位置对齐，此时电磁铁模块41处于断电状态，T型销45紧贴壳体102。然后手动将手套31拉直撑平，手动将所有手套端连接块33通过磁吸力放置于对应位置。将训练手套本体30通过内插式机械接口插入主机模块101的壳体102内，控制器发出控制指令，前四分之一运动周期内，动力件11驱动主动齿轮12顺指针转动，带动从动齿轮21以及连杆22运动，从而带动位于手套31下侧的传动连接块23沿导杆223向右直线运动至最大行程，传动连接块23的连接倒钩231与手套31下侧的手套端连接块33的卡位倒钩331卡接，以实现稳定连接。接着在二分之一周期，动力件11驱动主动主动齿轮12逆时针转动，带动从动齿轮21以及连杆22运动，从而带动位于手套31上侧的传动连接块23沿导杆223向右直线运动至最大行程，传动连接块23的连接倒钩231与手套31上侧的手套端连接块33的卡位倒钩331卡接，以实现稳定连接。
传动连接块23与手套端连接块33对接完毕后，动力件11驱动主动齿轮12顺时针转动，从动齿轮21逆时针转动，带动与其连接的连杆22牵引上侧的传动连接块23向左运动，牵引下侧的传动连接块23向右运动，以实现背伸运动。
自释放训练手套100控制模式：在需要更换训练手套本体30的情况下，控制器发出更换指令，电磁铁模块41处于通电状态，与电磁铁模块41的铁芯相连的释放件43伸长，使得滚轮46沿导向斜面移动至工作定位圆弧面进行定位，从而抬高T型销45，使得T型销45进入对接孔103并向手套端连接块33的卡位倒钩331远离传动连接块23的一端施加一个外力，卡位倒钩331挤压弹性件334，并沿销轴333转动，使得卡位倒钩331靠近传动连接块23的一端转动，最终实现手套端连接块33与传动连接块23的释放。
连接状态监控模式，传动连接块23与手套31侧连接块释放完毕后，检测件50检测到释放完毕后向控制器输出一个释放信号，操作人员根据提示信息进行训练手套本体30的更换工作。
本实施例提供的一种训练手套100至少具有以下优点：
具体地，现有技术中的气流体驱动方式采用空气压缩产生的正压和抽真空产生的负压，通过安装在训练手套100手指背部的波纹管伸缩，牵引患者屈伸运动，由于气体的可压缩特性，通过隔膜泵抽气充气产生的正负压无法实现精确的位置控制，使得无法驱动末端训练手套100实现患指的精准角度训练。同时波纹管在正负压的作用下，实现长期伸缩折叠运动很容易出现疲劳失效产生裂缝破裂，压力气体瞬间冲出裂缝带来的爆破声，会对患者带来惊吓伤害。为了解决上述问题，本实施例提供的训练手套100通过齿轮和连杆22的传 动来实现驱动力的传递，从而将动力件11的驱动力传递至传动连接块23，使得传动连接块23带动训练手套本体30进行弯曲或伸直运动。齿轮与连杆22连接紧凑，且主动齿轮12和从动齿轮21之间的传动为刚性传动，不容易发生变形，能够确保该训练手套100稳定运行，提高了手指屈伸训练的精准性和可靠性。
综上所述，本申请实施例提供了一种训练手套100及自动对接和释放控制方法，该训练手套100包括动力组件10、传动组件20以及训练手套本体30，动力组件10包括动力件11和主动齿轮12，动力件11与主动齿轮12连接，传动组件20包括从动齿轮21、连杆22和传动连接块23，主动齿轮12与从动齿轮21啮合，连杆22的一端与从动齿轮21连接，连杆22的另一端与传动连接块23连接，传动连接块23与训练手套本体30连接，其中，动力件11驱动主动齿轮12转动，主动齿轮12带动从动齿轮21一起转动，从动齿轮21带动连杆22运动，连杆22带动传动连接块23运动，传动连接块23带动与其连接的训练手套本体30进行弯曲或伸直运动。该训练手套100在使用过程中，通过主动齿轮12与从动齿轮21的啮合，以及从动齿轮21与连杆22之间的传动，将动力件11的驱动力传递至传动连接块23，使得传动连接块23带动训练手套本体30进行弯曲或伸直运动。齿轮与连杆22连接紧凑，且主动齿轮12和从动齿轮21之间的传动为刚性传动，不容易发生变形，能够确保该训练手套100稳定运行，齿轮与连杆22连接紧凑运行过程中传动迅速响应，响应时间较短，可有效避免绳驱等控制过程中镜像控制模式等模式出现健侧手运动方式不能通过训练手套100迅速响应，患侧手延迟响应等问题，提高了手指屈伸训练的精准性、及时性和可靠性。
该训练手套100自动对接和释放控制方法包括前四分之一运动周期内，控制动力件11驱动主动齿轮12顺时针转动，带动从动齿轮21和连杆22运动，从而带动位于训练手套本体30的下侧的传动连接块23向右直线运动至最大行程，传动连接块23与训练手套本体30的下侧的手套端连接块33连接，以实现稳定连接；接着在二分之一周期，控制动力件11驱动主动齿轮12逆时针转动，带动从动齿轮21和连杆22运动，从而带动位于训练手套本体30的上侧的传动连接块23向右直线运动至最大行程，传动连接块23与训练手套本体30的上侧的手套端连接块33连接，以实现稳定连接。该控制方法可以稳定实现传动连接块23和训练手套本体30的手套端连接块33的连接。能够确保该训练手套100稳定运行，齿轮与连杆22连接紧凑运行过程中传动迅速响应，响应时间较短，可有效避免绳驱等控制过程中镜像控制模式等模式出现健侧手运动方式不能通过训练手套100迅速响应，患侧手延迟响应等问题，提高了手指屈伸训练的精准性、及时性和可靠性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵 盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

  1. 一种训练手套，其特征在于，包括动力组件(10)、传动组件(20)以及训练手套本体(30)；
    所述动力组件(10)包括动力件(11)和主动齿轮(12)，所述动力件(11)与所述主动齿轮(12)连接，所述传动组件(20)包括从动齿轮(21)、连杆(22)和传动连接块(23)，所述主动齿轮(12)与所述从动齿轮(21)啮合，所述连杆(22)的一端与所述从动齿轮(21)连接，所述连杆(22)的另一端与所述传动连接块(23)连接，所述传动连接块(23)与所述训练手套本体(30)连接，其中，所述动力件(11)驱动所述主动齿轮(12)转动，所述主动齿轮(12)带动所述从动齿轮(21)一起转动，所述从动齿轮(21)带动所述连杆(22)运动，所述连杆(22)带动所述传动连接块(23)运动，所述传动连接块(23)带动与其连接的所述训练手套本体(30)进行弯曲或伸直运动。
  2. 根据权利要求1所述的训练手套，其特征在于，所述连杆(22)包括上连杆(221)、下连杆(222)以及导杆(223)，所述上连杆(221)的一端与所述下连杆(222)连接，所述上连杆(221)的另一端与所述从动齿轮(21)连接，所述下连杆(222)与所述传动连接块(23)连接，所述传动连接块(23)与所述导杆(223)可滑动地连接，所述从动齿轮(21)用于在转动的情况下通过所述上连杆(221)带动所述下连杆(222)运动，以使所述传动连接块(23)在所述下连杆(222)的带动下沿所述导杆(223)滑动。
  3. 根据权利要求2所述的训练手套，其特征在于，所述传动组件(20)还包括连接支架(224)，所述连杆(22)和所述从动齿轮(21)均设置于所述连接支架(224)。
  4. 根据权利要求2所述的训练手套，其特征在于，所述动力组件(10)的数量为多个，所述多个动力组件(10)沿所述从动齿轮(21)的圆周方向间隔设置。
  5. 根据权利要求1所述的训练手套，其特征在于，所述传动连接块(23)设有连接倒钩(231)，所述连接倒钩(231)具有对接导向面(2311)。
  6. 根据权利要求5所述的训练手套，其特征在于，所述对接导向面(2311)与水平面之间的夹角范围在25度-45度之间。
  7. 根据权利要求5所述的训练手套，其特征在于，所述训练手套本体(30)包括手套(31)、牵引绳(32)以及手套端连接块(33)，所述牵引绳(32)设置于所述手套(31)的外部，所述手套端连接块(33)与所述牵引绳(32)连接，且所述手套端连接块(33)与所述传动连接块(23)连接。
  8. 根据权利要求7所述的训练手套，其特征在于，所述手套端连接块(33)设有卡位倒钩(331)，所述卡位倒钩(331)与所述连接倒钩(231)配合，以连接所述手套端连接块(33)和所述传动连接块(23)。
  9. 根据权利要求8所述的训练手套，其特征在于，所述训练手套(100)还包括传动连接块释放件(40)，所述传动连接块释放件(40)包括电磁铁模块(41)、释放支架(42)、释放件(43)、压缩弹簧(44)、T型销(45)以及滚轮(46)，所述电磁铁模块(41)安装于所述释放支架(42)，所述释放件(43)与所述电磁铁模块(41)的运动铁芯相连，所述T型销(45)位于所述卡位倒钩(331)的正上方，所述滚轮(46)与所述T型销(45)的一端连接，所述压缩弹簧(44)套设于所述T型销(45)，所述释放件(43)上设有导向斜面和工作定位圆弧面，所述电磁铁模块(41)用于在带动所述释放件(43)移动的情况下，所述滚轮(46)通过所述导向斜面移动至所述工作定位圆弧面，从而抬高所述T型销(45)，使得所述T型销(45)向所述卡位倒钩(331)施加外力，从而分离所述传动连接块(23)和所述手套端连接块(33)。
  10. 根据权利要求1所述的训练手套，其特征在于，所述训练手套(100)还包括检测件(50)，所述检测件(50)的位置与所述传动连接块(23)的位置相对应，所述检测件(50)用于对所述传动连接块(23)的对接状态进行检测。
  11. 一种训练手套自动对接和释放控制方法，其特征在于，包括：
    前四分之一运动周期内，控制动力件(11)驱动主动齿轮(12)顺时针转动，带动从动齿轮(21)和连杆(22)运动，从而带动位于训练手套本体(30)的下侧的传动连接块(23)向右直线运动至最大行程，传动连接块(23)与训练手套本体(30)的下侧的手套端连接块(33)连接，以实现稳定连接；
    接着在二分之一周期，控制动力件(11)驱动主动齿轮(12)逆时针转动，带动从动齿轮(21)和连杆(22)运动，从而带动位于训练手套本体(30)的上侧的传动连接块(23)向右直线运动至最大行程，传动连接块(23)与训练手套本体(30)的上侧的手套端连接块(33)连接，以实现稳定连接。
  12. 根据权利要求11所述的训练手套自动对接和释放控制方法，其特征在于，所述训练手套自动对接和释放控制方法还包括：
    电磁铁模块(41)处于通电状态，滚轮(46)通过导向斜面移动至工作定位圆弧面，从而抬高T型销(45)，使得T型销(45)向卡位倒钩(331)施加外力，从而分离传动连接块(23)和手套端连接块(33)。
  13. 根据权利要求11所述的训练手套自动对接和释放控制方法，其特征在于，所述训练手套自动对接和释放控制方法还包括：
    传动连接块(23)和手套端连接块(33)释放完毕后，检测件(50)检测到释放完毕后输出释放信号，操作人员根据提示信息进行训练手套本体(30)的更换工作。
PCT/CN2023/089406 2022-06-13 2023-04-20 训练手套及自动对接和释放控制方法 WO2023241216A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210661866.1A CN114849182B (zh) 2022-06-13 2022-06-13 一种训练手套及自动对接和释放控制方法
CN202210661866.1 2022-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023241216A1 true WO2023241216A1 (zh) 2023-12-21

Family

ID=82625055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2023/089406 WO2023241216A1 (zh) 2022-06-13 2023-04-20 训练手套及自动对接和释放控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114849182B (zh)
WO (1) WO2023241216A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114849182B (zh) * 2022-06-13 2023-07-21 法罗适(上海)医疗技术有限公司 一种训练手套及自动对接和释放控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105997426A (zh) * 2016-05-05 2016-10-12 安阳神方康复机器人有限公司 左右手通用的康复训练手部装置
CN111249111A (zh) * 2020-02-25 2020-06-09 燕山大学 一种末端牵引式手指康复机器人
WO2021012873A1 (zh) * 2019-07-24 2021-01-28 东南大学 外骨骼手指康复训练装置及其使用方法
US20220040027A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 XZO, Inc. Control and sensor system for devices assisting in joint flexion
CN114849182A (zh) * 2022-06-13 2022-08-05 法罗适(上海)医疗技术有限公司 一种训练手套及自动对接和释放控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220117825A1 (en) * 2018-11-28 2022-04-21 Bo Yuan Hip exoskeleton
US20220079831A1 (en) * 2019-01-16 2022-03-17 Bahy Ahmed Mohamed Kamel AHMED Exoskeleton robot for motor rehabilitation of the hand and wrist
US20220134213A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Tokunbo Oluwaseun Adeniran Exercise Glove

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105997426A (zh) * 2016-05-05 2016-10-12 安阳神方康复机器人有限公司 左右手通用的康复训练手部装置
WO2021012873A1 (zh) * 2019-07-24 2021-01-28 东南大学 外骨骼手指康复训练装置及其使用方法
CN111249111A (zh) * 2020-02-25 2020-06-09 燕山大学 一种末端牵引式手指康复机器人
US20220040027A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 XZO, Inc. Control and sensor system for devices assisting in joint flexion
CN114849182A (zh) * 2022-06-13 2022-08-05 法罗适(上海)医疗技术有限公司 一种训练手套及自动对接和释放控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114849182A (zh) 2022-08-05
CN114849182B (zh) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023241216A1 (zh) 训练手套及自动对接和释放控制方法
WO2021164748A1 (zh) 一种手术器械、手术器械系统及手术机器人
CN109176586B (zh) 一种基于扭转弹簧的自适应柔性手爪及机器人
US8549952B2 (en) Robot and method for controlling the robot
KR102160753B1 (ko) 내시경 장치
WO2021190365A1 (zh) 一种手术器械、手术器械系统及手术机器人
US11027434B2 (en) Telepresence controller and system using magnetorheological fluid clutch apparatuses
WO2008096797A1 (ja) 駆動装置、それを備えた撮像装置、及び撮像機器
CN105212987A (zh) 一种手术微器械的末端执行机构
CN112754669A (zh) 一种手术机器人的主动臂及手术机器人
JP2011152620A (ja) ロボットアーム駆動装置
WO2021174559A1 (zh) 升降式旋转装置及电子设备
KR20190131214A (ko) 그리퍼 장치
CN208851635U (zh) 内镜手术双臂机器人及机器人系统
CN102319168B (zh) 具有多种按摩手法的按摩装置
Aliff et al. Control of flexible pneumatic robot arm using master device with pneumatic brake mechanism
CN112692822B (zh) 可实现缠绕运动的线驱动软体机械臂
JP2004042214A (ja) 動作表出装置、手指機構及びロボットハンド
CN109381261A (zh) 外科手术操作臂及外科手术机器人
CN111219408B (zh) 屏幕模组和电子设备
JP2010012087A (ja) マニピュレータシステムおよびマニピュレータの制御方法
CN208092992U (zh) 置管检测模组及具有该模组的置管术虚拟仿真设备
KR101667529B1 (ko) 수술용 로봇
CN216382432U (zh) 传动机构、机械臂及手术机器人
CN215228384U (zh) 一种手术机器人的主动臂及手术机器人

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23822787

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1