[发明专利]一种实用型可穿戴式外骨骼康复机械手

说明书

本发明公开了一种实用型可穿戴式外骨骼康复机械手，其结构包括：关节轴承、指关节杆、指套、掌套、绑带、护板、气囊装置、伸缩器、排汗机构，本发明的有益效果：通过在结构上设有气囊装置与排汗机构能够使得使用者的手部位置与机械手之间形成一个类似空气填充的薄型腔体，依靠该腔体结构不仅能够使得减少机械手对手掌与手背的摩擦磨损，降低手部体温，减少手部汗液分泌量，排汗机构则通过叶轮联动磁悬浮轴杆制造均匀的气流使手掌与机械手之间的腔体产生对流效果，风力带动手掌表面的热量和汗液进行蒸发，利用气囊装置与排汗机构这两种构造能够有效减轻患者手部出汗的现象并保持其手部干燥。

技术领域

本发明涉及机械手设备领域，尤其是涉及到一种可穿戴式外骨骼康复机械手。

背景技术

康复工程学作为生物工程学中一个重要的分支学科，将外骨骼机器人应用于康复医学是近年来康复医学的一个核心研究分支，其中外骨骼机械手系统是外骨骼康复机器人当中的一个重要组成部分，其根据人寿的各种运动特征设计，将其穿戴于手部生理机能丧失或者障碍的患者手上可以辅助患者完成各种难以完成的动作，现代的康复医学中的外骨骼机械手系统的研究主要致力于辅助患者完成手部运动以达到活动手部肌肉完成康复的目的，目前已经具备完成简单日常动作的功能，但是外骨骼机械手有个缺陷，即是其作为穿戴式的外骨骼康复设备，针对的使用人群是身体肌肉活动性能较差的患者，在穿戴后无法具备正常人的力量与耐力来支撑机械手，所以在穿戴一段时间后会由于体力消耗造成手部汗液分泌过多，而汗液堆积不仅会影响设备的使用性能和零部件寿命，还会导致患者手部毛孔堵塞，不利于其身体的毒素排出，如何将汗液排除保持手掌干燥是康复机械手急需解决的技术问题，基于以上前提，本案研发了一种可穿戴式外骨骼康复机械手以解决这个问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种可穿戴式外骨骼康复机械手，其结构包括：关节轴承、指关节杆、指套、掌套、绑带、护板、气囊装置、伸缩器、排汗机构，所述指关节杆之间通过关节轴承相互连接，指关节杆连接指套，指套与掌套相连且两者为一体化结构，掌套连接护板且两者连接位置设有绑带，气囊装置设于护板表面，护板连接伸缩器，伸缩器与排汗机构相连，关节轴承主要用于指关节杆之间连接的载体进行使用，并且可使指关节杆进行收缩、伸展、合拢等动作，指关节杆主要作为机械手的主体结构，对机械手起到保护、支撑的作用，同时也是机械手完成指令动作的结构载体，指套用于使用者的手部指关节的包覆，能够使得指关节能够单独进行动作并在可独立运动的前提下彼此之间具备相互协调的性能，掌套用于包覆使用者手部上下两面，同时也是气囊装置与排汗机构的运转作用区域，采用柔性材质可为使用者提供舒适且安全的保护，减少机械手与手部接触带来的磨损感受，绑带为高强度可伸缩的橡胶材料制成，能够通过优良的延展性改变护板与手背的贴合度，护板用于保护手掌背部范围以及作为核心构件的支撑结构和连接载体，伸缩器可随着排汗机构的运转调整其与指关节杆的长度。

作为本发明进一步技术补充，所述气囊装置由气道、充气囊、疏流导层、反弹囊、填充活塞、增压仓、压板、气缸组成，气道设于充气囊上下两端，充气囊通过气道连接疏流导层，反弹囊连接充气囊，充气囊通过填充活塞连接气缸，气缸设有压板并由此与增压仓相连，气道主要用于输送从充气囊产生的气流并通过气道特殊的弧线形窄口管型将气流压缩成喷射力量较强的高压气流并输送至疏流导层中，充气囊利用其特殊的高弹性材料所制成的椭圆形腔体能够将依靠填充活塞输出的气体进行储存并进行分流，疏流导层则与掌套相互连通，主要是作为掌套与排汗机构之间的缓冲结构，能够将气流均匀填充于内部，反弹囊能够在气流灌入时形成压缩力并借此作用力将气流再度进行反向输出，并由此形成可循环的气流填充回路，增压仓则通过压板形成可调压的腔室并以此与反弹囊实现联动，气缸主要用于制造动能气体并产生供气囊装置运转的气流作用力。