[发明专利]一种基于混合驱动多模式的手部康复装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于混合驱动多模式的手部康复装置及方法，包括设于训练手套的两指之间分别固定的指间驱动器对，指间驱动器对通过驱动器基座与气动控制系统和记忆合金控制系统相连，在控制终端控制气动控制系统和记忆合金控制系统的复合驱动下，实现掌心主动弯曲力与被动伸展力。本发明通过将驱动器置于两指之间实现一对多的驱动效果，混合驱动策略可实现手指的被动助力及主动运动从而完成两种训练模式。装置结构简单、造型紧凑、功能齐全，可以进行不同肌力等级患者的康复训练，具有实用性强、操作简单方便的优点，手机APP的使用极大解放了医护压力，增加患者训练便捷性与训练积极性。

技术领域

本发明属于康复医疗机器人技术领域，具体涉及一种智能手部训练、康复装置，可用于中风等病人指关节的助力以及多阶段康复训练的混合驱动多模式的手部康复装置及方法。

背景技术

在目前各种手部康复方法中，运动康复训练是行至有效的方法之一。一对一的医师按摩、拉伸是较为常见的运动康复训练，该康复方法价格昂贵，且严重占用医疗资，无法满足大多数患者的需求。这一现象刺激了市场对于康复设备的需求，而传统的手部康复设备采用刚性材料、复杂的机械结构制造而成，制造工艺繁琐、价格昂贵、且刚性材料大大降低了人机和谐，易造成二次伤害，不利于市场推广。而基于软体的康复训练设备既能解决传统机械结构康复设备存在的不足，也能降低患者的治疗成本，且使得康复治疗家庭化和个性化，有十分重大的意义。

现有的软体康复手套，均采用手指与驱动器一一对应的设计，结构繁琐，由于受软体材料的影响大多只能实现被动的单向抓握。授权号201810979131.7 的一种气动康复手套，采用柔性气动件结构，实现了手指向手掌方向的抓握。但是此结构笨重，控制方式单一，无法满足不同患者的需求。授权号为 201610802331.6的一种以EMG控制的气动软体康复机械手，该专利将纤维缠绕在手指外部，并与限制应变层配合，实现充气时的手指弯曲。然而此机械手过于复杂繁琐，价格昂贵，不便于市场普及与大众化。

综上所述，在康复医疗领域，需要进行康复训练的人群手部功能受损情况各异，所需训练形式各有不同。当手部功能障碍人群手部功能恢复至肌力等级3 级以上时，持续性被动活动无法满足训练需求，需要进行抗阻训练。因此，需要一种能同时提供持续性被动活动和抗阻训练的设备满足使用者不同康复治疗阶段的训练需求。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于混合驱动多模式的手部康复装置，能提供手指关节被动助力训练模式及主动阻抗训练两种模式给不同肌力等级患者，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供了一种基于混合驱动多模式的手部康复装置，包括训练手套、气动控制系统、记忆合金控制系统和控制终端；所述训练手套的两指之间分别固定有左右指间驱动器，所述左右指间驱动器对通过驱动器基座与气动控制系统和记忆合金控制系统相连，在控制终端控制气动控制系统和记忆合金控制系统的复合驱动下，实现掌心主动弯曲力与被动伸展力。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

作为优选，所述训练手套包括手套主体和手腕紧固带；

所述手套主体由柔性材料制成，为无掌心四指穿戴结构；

所述手腕紧固带包括腕带，腕带顶部设有一对棘爪基座，棘爪基座通过棘爪轴固定一对棘爪，棘爪轴上还设有扭力弹簧；在腕带内侧还缝合有棘条。

作为优选，指间驱动器包括硅橡胶驱动器、记忆合金片和钓线；所述硅橡胶驱动器通过钓线与驱动器基座相连，记忆合金片设在硅橡胶驱动器和驱动器基座的记忆合金室中，并与记忆合金控制系统相连。

作为优选，所述硅橡胶驱动器包括气囊、气道、锯齿状夹持片和记忆合金室；所述气囊通过气道与气动控制系统相连对气囊充气，锯齿状夹持片设在气囊底部。