[发明专利]一种形状记忆合金驱动器驱动软体康复手套及其制备方法

说明书

本发明一种形状记忆合金驱动器驱动软体康复手套及其制备方法，手套包括手掌套、有若干手指的手指套及若干SMA驱动器；手指套至少包括中指套、食指套和拇指套；中指套和食指套均包括基关节套、近关节套和远关节套，三个关节套正面有V型关节间隙且安装一根第一SMA驱动器用于完成单向弯曲动作，背面一体式连接且安装第二SMA驱动器用于辅助弯曲的关节恢复原状；食指套的基关节套左右两侧安装有第三SMA驱动器用于完成侧摆动作；拇指套包括对掌关节和具备单向弯曲功能的基关节、远关节；各手指套根部均与手掌套连接；所有SMA驱动器两端用导电线连接至直流稳压电源。该康复手套灵巧性强且控制难度低；驱动方式简洁高效；舒适性和人机交互安全性良好。

技术领域

本发明涉及一种人体运动康复装置，具体涉及一种形状记忆合金(Shape MemoryAlloy，SMA)驱动的软体康复手套及其制备方法。

背景技术

人手是一个复杂的生物系统，其功能受损会对日常生活造成不便，而结构的复杂性使其受损后治疗难度大、康复周期长。

手功能受损的主要原因有外伤和偏瘫(由脑血管疾病引发)两大类。

手外伤对体力劳动工作者尤为常见。外伤手术后通常需要将患指固定于某一特定位置3～4周，期间关节附近的淤血可能发生纤维变形，使关节与肌腱粘连形成僵直，辅助康复治疗对关节功能的恢复至关重要。

脑血管疾病引发手部偏瘫后遗症发病率高达80％，发病后手部肌肉出现痉挛和蜷缩浮肿，不及时接受治疗会导致功能完全丧失，而单纯的药物治疗效果有限，必须依赖于辅助康复治疗。

连续被动活动理论和现代循证医学认为带动患肢进行往复运动可：(1)缓解长期缺乏运动导致的肢体肿胀和肌肉萎缩；(2)减轻关节周围组织粘连，强化关节肌肉群；(3)提高关节灵敏度；(4)修复受损运动神经，重建大脑对肢体的控制。

传统的牵拉康复训练多为一对一甚至多对一型辅助治疗，对有限的医疗资源是一种负担，因此开发合适的辅助康复设备具有重要的实用价值。

现有的辅助康复手套以刚性结构为主，采用电机或气缸驱动，能实现精确控制，但也存在显著的缺点：结构复杂，重量大，成本高，使用舒适性差，最重要的是人机交互安全性较差。康复初期的患指处于低肌力状态，而刚性设备运动轨迹固定，不能随患指的偏移自行调整位置，故一旦患指脱离了原佩戴位置，就可能发生二次伤害。

已有的软体康复手套多采用气驱动或线驱动，虽然极大避免了刚性康复手的多种缺陷，但也存在一定不足：气驱动康复手套便携性差、精度低，线驱动康复手套结构复杂、制作难度和控制难度大，此外还普遍存在功能完整性不足的缺点，多数只能实现关节单向弯曲，食指的侧摆运动和拇指的对掌运动均未实现。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种形状记忆合金驱动器驱动软体康复手套及其制备方法。该康复手套灵巧性强且控制难度低；功能完整性良好；驱动方式简洁高效；舒适性和人机交互安全性良好；轻量化，便携性良好；工艺先进，制备效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种形状记忆合金驱动器驱动软体康复手套，包括手掌套、有若干手指的手指套及若干SMA驱动器；

所述手指套至少包括中指套、食指套和拇指套；

所述中指套和食指套均包括基关节套、近关节套和远关节套，三个关节套正面有V型关节间隙且安装一根第一SMA驱动器用于完成单向弯曲动作，背面一体式连接且安装第二SMA驱动器用于辅助弯曲的关节恢复原状；

所述食指套的基关节套左右两侧安装有第三SMA驱动器用于完成侧摆动作；

所述拇指套包括对掌关节和具备单向弯曲功能的基关节、远关节；基关节和远关节的正反面分别安装第一SMA驱动器和第二SMA驱动器；对掌关节的一根第四SMA驱动器一端与拇指套的根部连接，另一端与手掌套连接；