[发明专利]一种混合驱动式手部康复用外骨骼装置

摘要

一种混合驱动式手部康复用外骨骼装置，包括掌部支撑外骨骼、指部支撑外骨骼及指部驱动机构；指部支撑外骨骼包括根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼，相邻外骨骼之间通过转动关节相铰接；指部驱动机构包括减速电机、卷线轮、手背侧线绳、形状记忆合金弹簧、手心侧线绳、加温驱动器、降温风扇、温度传感器、变送器及控制器；指部支撑外骨骼手背侧由手背侧线绳串接在一起，手背侧线绳用于拉拽手指伸直，手背侧线绳的拉拽力由减速电机和卷线轮提供；指部支撑外骨骼手心侧由手心侧线绳串接在一起，手背侧线绳用于拉拽手指弯曲，手背侧线绳的拉拽力由形状记忆合金弹簧提供，形状记忆合金弹簧的变形过程通过温度进行调控。

主权项

1.一种混合驱动式手部康复用外骨骼装置，其特征在于：包括掌部支撑外骨骼、指部支撑外骨骼及指部驱动机构；所述指部支撑外骨骼包括根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼；所述根端指节支撑外骨骼通过第一转动关节与掌部支撑外骨骼相铰接，根端指节支撑外骨骼通过第二转动关节与中间指节支撑外骨骼相铰接，中间指节支撑外骨骼通过第三转动关节与尖端指节支撑外骨骼相铰接；所述指部驱动机构包括减速电机、卷线轮、手背侧线绳、形状记忆合金弹簧、手心侧线绳、加温驱动器、降温风扇、温度传感器、变送器及控制器；所述减速电机固装在掌部支撑外骨骼的手背侧，所述卷线轮固装在减速电机的电机轴上，减速电机的控制端与控制器相连，控制器安装在掌部支撑外骨骼上；在所述掌部支撑外骨骼、根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼的手背侧端部均设置有手背侧线绳限位鞘，所述手背侧线绳一端连接在卷线轮上，手背侧线绳另一端依次穿过掌部支撑外骨骼、根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼上的手背侧线绳限位鞘，并最终与尖端指节支撑外骨骼相固连；在所述掌部支撑外骨骼、根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼的手心侧端部均设置有手心侧线绳限位鞘，所述手心侧线绳一端连接在掌部支撑外骨骼上，手心侧线绳另一端依次穿过掌部支撑外骨骼、根端指节支撑外骨骼、中间指节支撑外骨骼及尖端指节支撑外骨骼上的手心侧线绳限位鞘，并最终与尖端指节支撑外骨骼相固连；所述形状记忆合金弹簧串联连接在手心侧线绳上，所述温度传感器安装在形状记忆合金弹簧侧部，用于检测形状记忆合金弹簧的温度；所述变送器安装在掌部支撑外骨骼上，温度传感器通过变送器与控制器相连；所述加温驱动器安装在掌部支撑外骨骼的手心侧，加温驱动器与形状记忆合金弹簧相连，用于对形状记忆合金弹簧进行加热，加温驱动器的信号控制端与控制器相连；所述降温风扇安装在形状记忆合金弹簧正下方，用于对形状记忆合金弹簧进行降温，降温风扇的控制端与控制器相连。