[发明专利]具有紧固系统的可穿戴机器人装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于康复目的的可穿戴机器人装置，特别涉及一种将可穿戴机器人装置安装至人的手臂的机械装置。

背景技术

对于因受伤或其他医学情况导致遭受运动障碍的病人，例如中风病人，康复治疗在帮助他们受影响的肢体恢复肌肉控制方面发挥了很大的作用。康复治疗通常需要让受影响的肢体经历重复的训练，而病人通常需要辅助才能执行规定的动作。在一个康复期，为病人提供辅助的通常是物理治疗和职业治疗师。然而，在某些场合下，必须的辅助强度超出了治疗师可提供的辅助的强度。而且，病人有时候还希望在康复期外也能执行康复训练，因此，康复机器人就相应地出现了。

康复训练机器人广义上指的是通过应用机械马达装置来辅助肢体运动，以实现康复目的，它们包括可穿戴机器人装置。可穿戴机器人装置为便携系统，病人可以单独使用来执行特定的康复训练(由装置的形状决定)，并且可以直接戴在受到物理伤害的肢体上。可穿戴机器人装置通常包括一个结构性的框架以及一个具有内置电源的马达。该框架用于将该装置安装于人的肢体上，以及该马达用于执行关节的活动。类似的可穿戴机器人装置在美国第7056297号专利以及美国第20110112447号专利申请中有揭露。

此类可穿戴机器人装置的主要问题是在物理训练过程中，肢体与机器接触的部分容易滑动，滑动至一定程度时马达偏离关节方向，从而导致马达的运动不能有效地转变成关节的运动。

滑动的其中一个理由是在物理训练过程中，由于肌肉的收缩或扩张，肢体的周长会发生改变，再加上装置的重量，从而容易导致装置沿着肢体滑动。另外一个理由是肢体活动过程中产生的汗水使肢体皮肤与装置接触的区域比较滑，从而加剧了装置的滑动。

一个显而易见的方法是使用一个固定带将装置紧紧地固定在肢体上。然而，固定带可能会系得太紧，从而造成病人的不适、疼痛或者对病人造成伤害。对于感觉运动系统受到损害的脑卒中后病人尤其容易受到伤害，因为他们对肢体的疼痛缺乏感觉，或超敏感。另外潜在的困难包括使用固定带会对皮肤产生高压从而导致肿胀以及肌肉收缩比较困难。鉴于上述那些问题，通过使用固定带将装置固定至使用者肢体上的可穿戴机器人装置并不适用于长期康复治疗，例如脑卒中后病人的物理训练。鉴于由于流汗导致的滑动问题，现有的任何可穿戴机器人装置都不能解决该问题。

通过上述描述可知，本发明的目的在于提供一种可穿戴机器人装置以解决上述那些问题。该装置包括一个具有湿气及压力管理功能的紧固系统，可以将装置与肢体之间的滑动减少到最小化，并且避免使用固定带施加在使用者肢体上的高压。

发明内容

本发明的目的在于提供一个用于康复训练的可穿戴机器人装置，以解决现有的可穿戴机器人装置存在的问题。特别地，本发明的目的在于使物理训练过程中装置与使用者肢体之间的滑动减少至最小，以及避免施加高缠绕压力于使用者肢体上。如此，从根本上会带给使用者更大的舒适度，特别是对于那些需要接受长期康复训练的使用者来说。

在本发明中，为了实现本发明的目的，本发明的可穿戴机器包括紧固系统，该紧固系统具有湿气和压力管理功能。该紧固系统包括紧固垫，该紧固垫将使用者皮肤上的湿气吸收掉，从而达到湿气管理功能。同时，该紧固系统包括位于紧固垫与固定带上的防滑动边界。

附图说明

通过以下附图对本发明进行详细说明，附图包括：

图1为本发明一种实施方式中可穿戴机器人装置的原理图。

图2为本发明一种实施方式中可穿戴机器人装置的结构图，示意出该装置在开口位置设置有固定带。

图3为纤维紧固垫结构的原理图，特别地，图3A为纤维紧固垫的俯视图，以及图3B为纤维紧固垫的剖视图。

图4为固定带结构的原理图。

图5示意出本发明一种实施方式中戴在手腕关节的可穿戴机器人装置。

图6示意出本发明一种实施方式中戴在肘关节的可穿戴机器人装置。

图7示意出本发明一种实施方式中戴在膝关节的可穿戴机器人装置。

图8示意出本发明一种实施方式中戴在踝关节的可穿戴机器人装置。

具体实施方式

在下面的描述中，包括具有湿气及压力管理功能的紧固系统的可穿戴机器人装置的各种各样的设计用于例子来对本发明进行描述。显然，本领域的技术人员在不背离本发明保护的范围及精神的情况下可以做出修改，包括增加和替换。在清楚说明本发明的情况下，详细的细节可以省略，然而，在说明中揭露的内容必须使本领域的技术人员无需过度实验即可实现本发明。