[发明专利]外骨骼式生物反馈手功能训练器

说明书

技术领域

本发明涉及一种手功能康复训练器，尤其是一种恢复手功能障碍患者部分或者全部手功能的康复训练器。

背景技术

中国现有脑卒中患者约900万人，每年新发病在150万人以上，大约75％脑卒中患者在发病后会留下不同程度的后遗症，在众多的后遗症中，以偏瘫发生率最高，在偏瘫的康复中，又以手功能的康复最为困难。患者的手在后期往往因肌肉痉挛，形成一个屈曲的半握拳姿势，因此，手功能的康复一直是患者最需要解决的问题，也是脑卒中患者最难解决的问题。手功能康复的主要技巧是掌握好活动的力度，早期被动运动要求轻柔、缓慢，以不引起不能耐受的疼痛为宜，从而达到防止肌腱粘连和关节僵硬，并可促进血液循环，增加关节、肌肉的牵伸效果。

医学理论和实践证明，肢体损伤的患者为了防止肌肉“废用性”萎缩，必须要进行有效的肢体训练以恢复其功能。由于患者手指本身已存在功能障碍，不能独立完成训练；需要由具有一定护理知识和体力的护士或者其他人帮助实施，增加了康复难度和护理费用。为了让患者自主地进行康复训练，制作一种帮助其恢复运动功能的医疗保健器械是必要的。据了解国内医院的康复科大部分都是采用医务人员陪同康复治疗，在浪费大量资源的前提下，患者的康复情况还没有很显著的效果。本发明根据国内的临床康复治疗中还没有特定的、高效的手功能障碍康复训练器械，设计了一种外骨骼式生物反馈手功能训练器。

发明内容

本发明是要提供一种外骨骼式生物反馈手功能训练器，该训练器应用连杆机构实现四指的同步运动，通过控制两个电机的运转实现四指和拇指的同步或者异步运动，在其基础上设计微直流电机驱动模块并以病患者的患侧肢的微弱肌电信号比例控制和声音控制混合控制微直流电机，以生物反馈的方式训练功能障碍的手指。

本发明的技术方案是：一种外骨骼式生物反馈手功能训练器，包括佩戴在患者手上的手背贴合面板 ，拇指驱动机构，四个手指驱动机构，电机传动机构，其特点是：手背贴合面板上分别连接拇指驱动机构，四个手指驱动机构和电机传动机构，电机传动机构中的直线电机传动机构与拇指驱动机构连接，微型直流电机传动机构与四个手指驱动机构连接。

手指驱动机构包括手指固定件，手指连杆组件，手指连杆组件，手指近节指骨，手指中节指骨，手指近节指骨远端两孔与手指中节指骨近端上侧两孔转动连接，手指中节指骨近端下侧两孔分别与手指连杆组件转动连接，手指连杆组件与手指连杆组件10焊接连接；并通过手指连杆组件与手指固定件转动连接；手指近节指骨后端两侧下面分别与手指固定件转动连接，两个手指固定件分别与手背贴合面板固定连接。

拇指驱动机构包括手指固定件，手指连杆组件，拇指连杆组件，拇指近节指骨，拇指近节指骨连杆，其中，拇指连杆组件与手指连杆组件焊接连接，拇指近节指骨远端两侧分别通过拇指近节指骨连杆与手指连杆组件转动连接，近端两侧分别与手指固定件转动连接，两个手指固定件分别与手背贴合面板固定连接。

微型直流电机传动机构包括直流电机，锥齿轮传动固定件，一级传动齿轮组、二级传动齿轮组，三级传动齿轮组，四指推杆，输出端锥齿轮，传动锥齿轮构件，其中，直流电机通过输出端锥齿轮与锥齿轮传动固定件内的传动锥齿轮构件的锥齿轮啮合传动连接，传动锥齿轮构件通过一级传动齿轮组、二级传动齿轮组和三级传动齿轮组的齿轮传动使使四指推杆传动运动，四指推杆通过四指连接杆使四个手指的手指连杆组件绕其与手指固定件转动。

直线电机传动机构包括直线电机，直线电机连接件，拇指推杆，拇指连接杆，其中，直线电机的输出杆通过直线电机连接件与拇指推杆转动连接，拇指推杆通过拇指连接杆使拇指连杆组件绕其与手指固定件的转轴转动。

本发明的有益效果是：

本发明的拇指驱动机构由与拇指近节指骨贴合的组件和连杆机构连接而成；五个手指驱动机构模拟了手指在抓握时关节的瞬时转动中心，在机构的关节处的转动中心是模拟真实手指关节的瞬时转动中心。

本发明实现了用于手部功能障碍的穿戴式机械手的肌电/语音混合控制，其创新点有：

1.    穿戴式设计方便患者进行基于日常生活辅助的功能训练，提高训练效果； 

2.    欠驱动多关节联动手指机构，实现轻便结构下的指间关节运动； 

3.    表面肌电信号触发与动态智能控制实现互动式生物反馈训练；

4.    语音控制方式提供被动训练、实现互动式运动想象疗法； 

5.    健康侧手动触控主动软瘫期、痉挛期双侧手同步训练。 

附图说明