[发明专利]基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼

权利要求书

1.一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，包括底板(1)，其特征在于，底板(1)上连接有和5个手指配合的5个单指机构；

每个单指机构包括定关节(2)、动关节装置(3)、滚动关节连接装置(4)、指端铰接头(5)和直线驱动电机(6)，定关节(2)连接在底板(1)上，定关节(2)后端和直线驱动电机(6)固定端连接，定关节(2)前端通过滚动关节连接装置(4)和动关节装置(3)后端连接，定关节(2)前端和动关节装置(3)后端接触处形成反向滚动共轭面关节；动关节装置(3)后端和直线驱动电机(6)活动端连接，动关节装置(3)前端和指端铰接头(5)连接；

所述的滚动关节连接装置(4)包括交叉簧片(8)与弹簧(9)，交叉簧片(8)、弹簧(9)分别固定在定关节(2)、动关节装置(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的指端铰接头(5)通过指端铰接销(15)与动关节装置(3)连接；所述的直线驱动电机(6)固定端通过电机固定端连接销(10)与定关节(2)相连，活动端通过电机活动端连接销(12)与动关节装置(3)相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的定关节(2)为一体式结构，定关节(2)前端设有交叉簧片(8)的装配孔及装配曲面、弹簧(9)的连接台，定关节(2)后端设有电机固定端连接销(10)的装配孔、电机控制线(11)的装配孔。

4.根据权利要求2所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的动关节装置(3)为分体式，动关节装置(3)包括指端零件(14)，指端零件(14)后端通过连接螺栓(13)和后端接头连接；后端接头设有交叉簧片(8)的装配曲面、弹簧(9)的连接台、电机活动端连接销(12)的装配孔；指端零件(14)后端设有与后端接头连接的连接螺栓(13)装配孔，指端零件(14)前端设有指端铰接销(15)装配孔。

5.根据权利要求4所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的指端零件(14)根据不同使用要求替换型号，从而改变机构的尺寸，满足不同患者的使用需求。

6.根据权利要求1所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的定关节(2)与动关节装置(3)的反向滚动共轭面采用微元法求解得到，滚动连接采用交叉簧片(8)与弹簧(9)，交叉簧片(8)保证共轭面不会产生滑动，弹簧(9)保证共轭面始终接触。

7.根据权利要求1所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的底板(1)上设有与定关节(2)连接的五个手指方向的定位孔，定位孔穿有底板固定绑带(7)。

8.根据权利要求7所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的底板(1)依据患者手部的大小以及曲面特征进行个性化设计，佩戴时通过底板固定绑带(7)固定在露指手套上。

9.根据权利要求1所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的直线驱动电机(6)按照人手指尖行程的大小选择行程，大拇指单指机构与小拇指单指机构选用小行程的直线驱动电机(6)，其余三个手指单指机构的驱动选择大行程的直线驱动电机(6)。

10.根据权利要求1所述的一种基于反向滚动共轭面关节的手部康复外骨骼，其特征在于，所述的直线驱动电机(6)采用脑电信号或肌电信号控制的模式，在固定地点使用脑电控制，在活动地点采用肌电控制。