[发明专利]外骨骼式七自由度康复机械手

说明书

本发明提供了一种外骨骼式七自由度康复机械手，包括四指弯曲机构单元(1)、手指伸张机构单元(2)、手背承载单元(4)、大拇指弯曲机构单元(5)；四指弯曲机构单元(1)、手指伸张机构单元(2)、大拇指弯曲机构单元(5)分别连接手背承载单元(4)。四指弯曲机构单元(1)能够驱动四指的PIP关节与MP关节独立转动，手指伸张机构单元(2)能够驱动四指伸张，大拇指弯曲机构单元(5)能够驱动大拇指的MP关节与PIP关节独立转动。本发明具有七个关节转动自由度，解决了目前手指康复机构无法实现的四指伸张动作以及手指MP与PIP关节的相互独立弯曲动作功能的问题，能够用于实现较为复杂的手势动作的康复治疗中。

技术领域

本发明涉及康复机器人领域，具体地涉及一种外骨骼式七自由度康复机械手。

背景技术

由于缺乏专业的康复技师以及康复过程费用昂贵等问题，目前由中风或外伤导致的瘫痪患者往往在接受抢救后得不到进一步的康复治疗，因而许多患者都错失了使自己重新获得自由活动能力的机会。

手指上的关节是人类最复杂并且最重要的部位之一，因此也导致了手指瘫痪患者的康复过程更加耗时且困难，而手指康复医疗机械的出现，因其准确、可以轻易实现重复被动康复训练等原因，一定程度上解决了这些问题。

手指的康复训练，按时间先后分为两种训练模式，即被动训练模式和主动训练模式。在康复训练初期，由于患者不能够自主训练，需要依靠外部力量进行辅助训练，称为被动训练，这一阶段是对整个肌肉和神经进行可塑性训练，经过一段时间的康复训练之后，患者手部具备了一定的自主活动意识，接着下一阶段就是由患者的自我意识主动驱使手指进行动作，这个过程成为主动训练。在被动训练过程中，可以采用少自由度联动机构进行重复的反复训练，而在主动式康复中则要求手指康复机构具有与手指运动相同或至少能完成大部分动作所需的自由度，能够实现手指各个关节的独立运动。

目前手指康复机器人主要可以分为连杆式外骨骼康复机械手、线驱动式康复机械手以及软体气动肌肉康复机械手等三种,它们各有各自的优点，连杆式外骨骼康复机械手易于实现多自由度关节运动，且关节活动范围准确易控；线驱动式康复机械手易于将驱动电机部分与末端康复机构分离，有利于减轻患者手上的承载重量；软体康复机械手相较其它两种更为安全舒适，但目前也存在只能实现单自由度弯曲动作、对于主动治疗所需的多自由度动作难以实现。

目前已有的关于外骨骼连杆康复机械手的专利都采用单自由度联动连杆结构，大都只能实现四指以及五指的联动单自由度弯曲动作，对于四指掌指关节(metacarpophalangeal point，MP)的摆转运动以及手指掌指关节(metacarpophalangealpoint，MP)和近侧指间关节(proximal interphalangeal point，PIP)的相互独立弯曲运动的实现都少有涉及。

综上，目前已有的外骨骼康复机械手专利由于关节活动自由度少，只适用于康复过程的被动治疗这一阶段，不能应用于主动治疗阶段。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种外骨骼式多自由度康复机械手机，尤其是一种外骨骼式七自由度康复机械手机构。

根据本发明提供的一种外骨骼式七自由度康复机械手机构，包括四指弯曲机构单元、手指伸张机构单元、手背承载单元、大拇指弯曲机构单元；四指弯曲机构单元、手指伸张机构单元、大拇指弯曲机构单元分别连接手背承载单元。

优选地，所述手背承载单元包括手部固定带、手背承载板、手背承载盖、大拇指承载板；其中，手部固定带、手背承载板、手背承载盖依次连接，大拇指承载板连接手背承载板；

手背承载板上设置有铰链孔、凹槽架；

手背承载盖上设置有直线滑槽、凹槽架；

大拇指承载板上设置有直线滑槽、凹槽架。