[发明专利]基于外骨骼的手部运动功能障碍患者康复训练机械手

说明书

本发明公开了一种基于外骨骼的手部运动功能障碍患者康复训练机械手，该机构能够实现对手部两个关节的驱动；通过调整腕部训练机构和上臂训练机构方便患者的穿戴同时实现腕部和上肢的康复训练的目的。该机构包含：五指训练机构、腕部训练机构、上臂训练机构，根据人手手指自然展开的角度设置了五个独立驱动的手指训练机构；根据不同患者的康复阶段，通过对五个手指电机的驱动控制实现对不同的手部康复训练模式，实现手部正常功能的恢复，对于手部运动功能障碍患者的康复将起到非常重要的作用。

技术领域

本发明涉及康复训练器械领域，具体地说涉及基于外骨骼的手部运动功能障碍患者康复训练机械手。

背景技术

目前在我国，心脑血管疾病尤其是脑卒中成为威胁人们健康的首要因素，急需接受康复治疗；另一方面，因各类事故、偏瘫、脑瘫、等原因造成手部残疾的患者众多，人手作为人体重要的器官之一，在生产生活、学习工作中具有十分重要的作用，然而由于种种创伤及脑卒中等不可抗因素常常会导致手部运动功能受损。脑卒中以及后天的事故其伤残率给社会带来了巨大的经济和医疗压力，而长期照顾脑卒中患者也给亲人家属带来了的沉重的精神负担。依据的是神经代偿的可塑性原理，对于早期手部患者来说，持续的被动训练能够帮助患者进行早期康复。

人体的运动关节中，手部关节的自由度较多，结构也较为复杂，所以手部康复训练机构设计也比较困难。经过对现有技术文献检索发现，国内对外骨骼手部训练结构的研究还处于起步阶段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现患者最佳的穿戴位势的基于外骨骼的手部运动功能障碍患者康复训练机械手。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于外骨骼的手部运动功能障碍患者康复训练机械手，包括底座、前臂支撑架、手掌支撑架，所述前臂支撑架铰接在所述底座上，所述手掌支撑架铰接在所述前臂支撑架上，所述手掌支撑架上设有五个分别一一对应地用于五指训练的手指训练机构。

进一步地，所述手指训练机构包括第一电机、第一摆臂、第一连杆、第一指骨支撑件、第二指骨支撑件、第一传动件、第二传动件、第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆；

所述第一电机固定在所述手掌支撑架上，所述第一摆臂的一端与所述第一电机的输出轴固定连接，所述第一摆臂的另一端与所述第一连杆的一端以球绞副相连，所述第一连杆的另一端与所述第一传动件的第一端以球绞副相连，所述第一传动件的第二端与所述手掌支撑架铰接相连，所述第一传动件的第三端与所述第一传动杆的一端铰接相连，所述第一传动杆的另一端与所述第一指骨支撑件铰接相连，所述第二传动杆的一端与所述手掌支撑架铰接相连，所述第二传动杆的另一端与所述第二传动件的第一端铰接相连，所述第二传动件的第二端与所述第一指骨支撑件铰接相连，所述第二传动件的第三端与所述第三传动杆的一端铰接相连，所述第三传动杆的另一端与所述第二指骨支撑件铰接相连，所述第一传动杆的中部和所述第二传动杆的中部铰接相连，所述第一传动杆、所述第二传动杆、所述第一传动件和所述手掌支撑架构成平行四边形连杆结构，所述第一传动杆、所述第二传动杆、所述第二传动件和所述第一指骨支撑件也构成平行四边形连杆结构。

进一步地，所述第一指骨支撑件和所述第二指骨支撑件铰接相连。

进一步地，所述第一指骨支撑件包括用于覆盖在手指背部的第一指骨支撑板以及固定在所述第一指骨支撑板的外表面的第一连接板，所述第一传动杆的另一端和所述第二传动件的第二端均铰接在所述第一连接板上；所述第二指骨支撑件包括用于覆盖在手指背部的第二指骨支撑板以及固定在所述第二指骨支撑板的外表面的第二连接板，所述第三传动杆的另一端铰接在所述第二连接板上。

进一步地，所述手掌支撑架包括用于覆盖在手掌背部上的手掌支撑板以及固定在所述手掌支撑板的外表面的五个间隔分布的手部连接座，各所述手指训练机构的所述第一传动件的第二端和所述第二传动杆的一端分别一一对应地铰接在各所述手部连接座上。