[发明专利]一种康复型外骨骼手套机器人

说明书

本发明提供了一种康复型外骨骼手套机器人，应用于医疗康复领域，由拇指机构，食指机构和控制系统组成，整个机构装置固定在胶皮手套上，食指机构由前端尼龙扣带将食指末端固定，拇指机构由前端尼龙扣带将拇指固定，气动元件1驱动食指连杆机构，实现食指机构的弯曲和伸直，气动元件2驱动拇指连杆机构，实现拇指机构的弯曲和伸直，该发明的设计目的是帮助使用者完成抓取动作，进而帮助使用者更好的恢复手指关节的损伤。本发明采用单自由度连杆机构，实现食指和拇指的主动屈伸。这大大降低了系统的总体重量和大小，使其适合长期使用。

技术领域

本发明属于康复医疗器械领域，特别涉及一种康复型外骨骼手套机器人可应用于手部关节损伤、手指不够灵活等患者早期康复技术领域。

背景技术

手部骨关节损伤主要包括掌骨骨折和指骨骨折。若不能及时的治疗，会导致不同程度的生活能力、劳动能力丧失。而实际上给予此类患者及时的康复治疗，患者可以基本上恢复手部的运动功能，不影响正常的生活和劳动，目前市面上缺少康复型的外骨骼机器人对于手部关节损伤的康复，即便是有，也存在以下几大缺点：1.价格昂贵，需要复杂的设备支持，不适合在日常生活中使用和携带。2.外骨骼手套的连接框架放在手指和手面的顶部，手套笨重，在长时间的操作过程中会增加用户的疲劳感。3.用柔性材料代替刚性材料，虽然减轻了重量，但时无法为人类手指指提供自然的屈曲和伸展轮廓，仅能够实现完全张开或握紧拳头的基本操作。因此为了解决上述的几种问题，提出该型外骨骼手套机器人。

发明内容

针对目前市场上产品的不足，本发明提出了一种康复型外骨骼手套机器人。

本发明的技术方案：

该系统由食指机构，拇指机构和控制系统组成；

所述食指机构：包括气压缸作为动力源；6个连杆协同配合，头部由尼龙搭扣固定手指末端，实现整个食指的弯曲和伸展；尼龙搭扣内侧放有力传感器和震动电机，来帮助患者感受动作是否完成。

所述拇指机构：包括气压缸作为动力源；4个连杆协同配合，头部由尼龙搭扣固定手指末端，实现整个拇指的弯曲和伸展；尼龙搭扣内侧放有力传感器和震动电机，来帮助患者感受动作是否完成。

所述控制系统：包括主机和控制器；主机通过气压缸推动拇指和食指结构，带动拇指和食指发生夹取的动作，由转动处的传感器感受转过的角度，由机构前端的力传感器感受作用力的大小，引导穿戴者被动的沿设定轨迹运动，帮助患者主动运动训练及阻抗运动训练。

所述尼龙搭扣的内侧安装有振子，通过控制系统控制实现其振动，提示患者完成训练动作。

发明的工作原理为：患者手指关节受伤后，不能正常的弯曲和伸直，将该外骨骼手套戴到患者手上，通过气压缸改变连杆的角度，即可实现患者手部姿态的改变，整个机构辅助人体的拇指和食指同时弯曲来实现夹取的动作，控制系统控制安装于尼龙搭扣内侧的振子振动，提示患者完成夹取的动作。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

外骨骼手套具有手部的运动轨迹和手指之间的耦合关系，帮助手指受伤的患者完成基本手部夹取动作，能够帮助患者快速的恢复因手部关节损伤而造成的手指灵活性的下降的问题，利用多个连杆机构，通过连杆之间自身的耦合关系实现手指关节的屈伸。另外，本发明采用连杆机构，整体机构小巧，穿戴方便，易于携带，使用灵活。

针对患者手部受伤的早期，提供患者康复性的训练，活动手指关节，训练患者手指神经的控制能力和肌肉的运动能力，防止肌肉废用性萎缩和维持关节的灵活性；食指和拇指机构前端尼龙搭扣内安装有振子，对患者产生刺激，提高神经的控制能力；通过气压缸的主动控制，实现手指关节康复训练机器人的功能，使患者快速的恢复生活能力。

附图说明

图1是本发明的结构图

图2是本发明食指机构主视图