[发明专利]一种手写辅助训练装置

说明书

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种手写辅助训练装置，其针对患精细动作技能缺失症的儿童，以及因中风后遗症而无法书写的老人治疗中存在的问题，提供了一种手写辅助训练装置。一方面，使患者可自主进行康复训练，无需专业治疗辅助治疗，解决了专业治疗增大患者心理压力的问题；另一方面，本申请设计上基于力反馈器，成本低，解决了聘请职业治疗师费用高和现有市场上辅助训练设备昂贵的问题，有效减轻普通收入家庭承受的长期康复治疗带来的经济负担。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种手写辅助训练装置。

背景技术

精细动作，是动作技能中最重要的分支之一。尤其是手部精细动作，指手部小肌肉群的活动能力，它是由人脑的高级神经中枢发送指令来完成的动作。运动皮层直接向手指发送信号，控制手的精细运动。它还通过向脑干中四个运动通路中枢发送其他信号来对运动施加间接的影响，这些信号转而又使肌肉作适当的收缩。运动皮层的不同部分被分派来控制身体的不同部位。

在我国人口中，有成千上万的儿童和成年人由于发育障碍或脑外伤患有精细运动功能缺乏症，患者需要与专业治疗师紧密合作做康复训练，重复完成各种书写任务，达到肌肉记忆从而能够手写与绘图。尽管他们中的一些人已经通过他们自己不懈的毅力战胜了这些劣势，在学习及生活中取得了和其他人一样的成功，但是这些人中仍然有很大一部分因为缺乏对他们有针对性的训练而无法掌握应该掌握的技能。

传统上对于这一类残疾的治疗依赖于个人和专业治疗师之间的配合，需要接受长期的重复性的康复训练，以克服他们的残疾。然而，专业治疗会使人感到心理上的压力，因为需要康复训练来重新获得的技能，在正常人看来很普通，但是患者却难以做到，并且这种专业的康复治疗不可能一次就轻松完成。

随着基于触觉的科技装置的进步，基于触觉装置的手写辅助系统成为更好的选择。近年来，触觉装置已被应用于许多医疗领域，其中利用触觉装置进行康复训练也成为了一个新兴的研究方向。本发明针对现有问题，基于三自由度触觉装置Novint Falcon，设计出一种手写辅助训练装置，帮助患精细动作技能缺失症的儿童，以及因中风后遗症而无法书写的老人，训练他们的手眼协调能力和精细动作技能，主要是书写技能和准确判断、记忆手部空间位置以及运动轨迹的意识。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：传统上对于患精细动作技能缺失症的儿童，以及因中风后遗症而无法书写的老人的治疗依赖于个人和专业治疗师之间的配合，需要接受长期的重复性的康复训练，但是专业治疗会使人感到心理上的压力。第一，对于学生，教师手把手教学这种方式不能被广泛采用，教师数量有限，时间和空间上也有限制；第二，聘请职业治疗师来进行治疗是非常昂贵的，普通收入的家庭无法承受长期康复治疗所带来的巨大经济负担；第三，市面上现有的利用触觉技术的辅助训练设备费用仍然较高。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种手写辅助训练装置，由硬件部分和软件部分组成；硬件部分包括书写板、触觉装置和连杆机构，软件部分包括字母库和人机交互界面。

所述触觉装置为力反馈器，该力反馈器采用的是Novint Falcon力反馈器；

所述连杆机构包括力反馈器夹紧装置、支撑杆、支撑臂、四连杆放大机构和悬臂夹紧机构；

力反馈器夹紧装置中间位置处挖空，用于安装力反馈器前端的控制球，连接力反馈器的一端还开有螺纹孔安装螺栓，用于挡住力反馈器前端的控制球，使其不会从加紧装置中脱落，夹紧装置另一端固定连接有双耳座，用于连接四连杆放大机构；

四连杆放大机构，是由四根杆组成的一个平行四边形，利用不同长度不同的主动力输入点，产生与原始图形放大或缩小的复制后的图形。

四连杆放大机构包括A杆、B杆C杆和D杆，A杆与C杆互相平行，B杆与D杆互相平行；A杆和D杆通过双剪型连接方式连接于力反馈器夹紧装置，B杆与C杆通过支撑臂连接于支撑杆；