[实用新型]一种多功能手部康复训练装置

摘要

本实用新型公开了一种多功能手部康复训练装置，包括机械手指、手掌杆、机械手腕和动力控制系统：所述机械手指与人体手指相对应，每个机械手指均包括指节，相邻指节之间单自由度铰接形成指关节，每个指关节均设置驱动指节绕铰接轴线转动的第一伺服电机；每个指节上设置用于套在人体手指指节的套环；控制器采用的是基于ARM‑Cortex‑M3架构下的STM32F107VC，控制器实现手指端外侧压力传感器、手指端内侧压力传感器及第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机内嵌的直线传感器反馈的各信号的采集，本实用新型检测手指外展力传感器检测手指伸展时手指外侧表面压力，用于检测患者手指主动伸展的运动意图。

主权项

1.一种多功能手部康复训练装置，其特征在于，包括机械手指、手掌杆(6)、机械手腕和动力控制系统；所述机械手指与人体手指相对应，每个机械手指均包括指节(1)，相邻指节(1)之间单自由度铰接形成指关节，每个指关节均设置驱动指节(1)绕铰接轴线转动的第一伺服电机(2)：每个指节(1)上设置用于套在人体手指指节的套环(3)；所述手掌杆(6)与机械手指对应，每个手掌杆(6)的前端与对应的机械手指尾端单自由度铰接形成整指关节，每个整指关节均设置驱动机械手指绕铰接轴线转动的第二伺服电机(5)；机械手腕包括手掌支撑(8)和固定臂(9)，所述手掌支撑(8)和固定臂(9)单自由度铰接形成腕关节，所述腕关节设置驱动手掌支撑(8)绕铰接轴线转动的第三伺服电机(12)；固定臂(9)上设置用于将固定臂(9)固定在人体手臂上的固定环(10)；所述手掌杆(6)尾端以可在手掌所在平面内转动的方式单自由度铰接在手掌支撑(8)上，并设置驱动手掌杆(6)绕铰接轴线转动的第四伺服电机(7)；所述第一伺服电机(2)、第二伺服电机(5)、第三伺服电机(12)和第四伺服电机(7)均通过动力控制系统；所述套环(3)的左右端分别设置有检测手指外展力传感器(17)和检测手指屈曲力传感器(18)；所述动力控制系统包括与第一伺服电机(2)、第二伺服电机(5)、第三伺服电机(12)和第四伺服电机(7)相连的控制器(13)，控制器(13)采用的是基于ARM‑Cortex‑M3架构下的STM32F107VC，STM32F107拥有全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块，控制器(13)实现手指端外侧压力传感器、手指端内侧压力传感器及第一伺服电机(2)、第二伺服电机(5)、第三伺服电机(12)和第四伺服电机(7)内嵌的直线传感器反馈的各信号的采集，并根据采集的信号驱动第一伺服电机(2)、第二伺服电机(5)、第三伺服电机(12)和第四伺服电机(7)运动；控制器(13)内的信号调理单元用于手指端外侧压力传感器、手指端内侧压力传感器以及第一伺服电机(2)、第二伺服电机(5)、第三伺服电机(12)和第四伺服电机(7)内嵌的位移传感器信号的处理，并将处理后信号送到采集板进行数据采集。