[发明专利]一种手功能康复训练机器人

说明书

本发明公开一种手功能康复训练机器人，包括腕部传动机构、手指驱动机构和四连杆机构，四连杆机构分别与腕部传动机构和手指驱动机构相连，腕部传动机构能够驱动手指驱动机构和四连杆机构运动，手指驱动机构能够驱动四连杆机构运动，腕部传动机构设置肘部保护套，其中四连杆机构包括拇指连杆和四指连杆，拇指连杆上设置拇指护套，四指连杆上设置四指护套，使用者将手肘放置于肘部保护套位置，将拇指和其他手指放置于拇指护套和四指护套上，可以让使用者进行手腕的屈曲和伸展训练，通过四连杆机构实现手部抓握动作的康复训练，通过调节中间连杆与拇指连杆和四指连杆之间的相对位置改变手张开和闭合的角度。

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，特别是涉及一种手功能康复训练机器人。

背景技术

手是使人能够具有高度智慧的三大重要器官之一，也是人体中最为活跃的运动器官，在日常生活中，一个健康完整的手对于我们意义非凡。手部运动障碍主要包括脑卒中引起的上肢偏瘫、运动损伤以及意外损伤，且伴随着我国人口老龄化的加剧，脑卒中的发病率越开越高，造成大多数患者上肢偏瘫，主要表现为患侧呈屈曲姿势且手指保持握拳状态，严重影响了患者日常的生活。然而，在日常生活工作中手的关节、骨骼及神经也很容易受到伤害，严重的甚至导致手的功能性基本衰退，不能完成简单的抓取动作，对日常生活及工作造成很大的不便。

相关科学论证，大脑中枢神经具有可塑性，科学高效的运动方式有助于刺激大脑神经的恢复，这就提供了运动康复疗法的理论基础，而且康复科学也曾表明，重复的肢体运动可建立新的神经通道，患者可重获丧失的功能。目前现有的运动康复治疗主要是通过康复治疗师用针灸、按摩等方法或者借助一些简易的医疗器械帮助患者恢复运动功能，这需要耗费大量的人力和物力，而且康复效果主要依靠医疗师的经验和主观判断，缺少客观量化的评价。

根据英国南安普敦手评估协议，临床研究表明进行日常生活活动时，1个自由度的手腕的22个自由度的手是在功能上等同于1个自由度的手和2个自由度的手腕，而且有研究表明手的康复训练中打开和闭合最为重要，即抓取动作最为关键，其次才是各个手指关节的训练。

申请号为201310474052.8的专利，一种微智能外骨骼手指康复机器人，包括：手背部分、手指部分、钢丝传动机构、齿轮传动机构电机、连接轴、驱动轴、被动轴和弯曲传感器，在掌指关节(MCP关节)和近端指间关节(PIP关节)处提供2个自由度，通过电机驱动方式带动钢丝传动机构和齿轮传动机构运动，以实现偏瘫患者手指的弯曲和伸展运动，并且弯曲传感器实时反馈手指的弯曲角度。其不足之处在于：1)不能用于拇指的康复，相关研究曾表明拇指对于日常生活手部的动作的重要性比例最大；2)机构复杂，智能硬件较多，成本较高；3)整个机构采用的都是刚性材料，自重较大，会给患者带来负担。

申请号为201510448216.9的专利，一种手指抓握康复训练装置，主要针对除拇指外四个手指的抓握训练，包括检测手指在作抓握训练时力矩的位置扭矩传感器和安装于电机上用于检测手指在作抓握训练时力矩的编码器，集成了康复训练及患者运动状态检测，能有效地评定康复训练的进度和效果，可实现手指抓握的主动训练和被动训练，不足之处在于：1、抓取动作没有拇指，即没有拇指驱动；2、对于电机或者控制故障，没有保护措施，对患者可能会造成伤害。

现有的手部康复机器人大多结构复杂，注重单根手指的自由度康复训练，驱动源多，自重较大，对于多自由度的手康复机器人，患者难以佩戴，而且对于手抓握动作来说，一般不涉及拇指的康复训练。

因此，如何改变现有技术中，手指康复装置无法用于拇指的康复训练的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种手功能康复训练机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使手指康复装置能够对拇指和其它手指同时进行康复训练。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种手功能康复训练机器人，包括：