用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)機(jī)械，具體地，涉及一種用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套。
【背景技術(shù)】
[0002]很多疾病或者外傷會(huì)導(dǎo)致人手運(yùn)動(dòng)功能受損甚至喪失，而手是人類(lèi)擁有的非常靈巧的運(yùn)動(dòng)器官，可以實(shí)現(xiàn)許多精細(xì)的動(dòng)作，與我們的日常生活密切相關(guān)，所以會(huì)給患者的日常生活質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。例如腦卒中患者最常見(jiàn)的后遺癥就是偏癱，其中最難康復(fù)的就是手部的運(yùn)動(dòng)功能。醫(yī)學(xué)理論和實(shí)踐證明，肢體損傷的患者為了防止肌肉廢用性萎縮，必須要進(jìn)行有效的肢體訓(xùn)練才能恢復(fù)其功能。手部外骨骼機(jī)器人能夠減輕康復(fù)治療師的負(fù)擔(dān)且能夠促進(jìn)患者參與康復(fù)訓(xùn)練的主動(dòng)性和積極性，從而提高手功能的康復(fù)效果，具有重要的意義。
[0003]經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN202844043U，專(zhuān)利名稱(chēng)為:動(dòng)力外骨骼手功能康復(fù)訓(xùn)練器，申請(qǐng)日為2012年11月I日。該裝置能夠輔助手部運(yùn)動(dòng)功能受損或者喪失的患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。但是該裝置存在一些不足:
[0004]1、裝置的絕大部分重量都集中在手部，患者手部力量較小，故增加了康復(fù)過(guò)程中的使用負(fù)擔(dān)；
[0005]2、使用剛性外骨骼，不能保證外骨骼關(guān)節(jié)的中心與手指關(guān)節(jié)的中心始終重合，一旦偏離就會(huì)帶來(lái)穿戴的不適感，增加患者對(duì)康復(fù)訓(xùn)練的排斥；
[0006]3、除大拇指外的四根手指不能單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，降低了康復(fù)訓(xùn)練的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套。
[0008]根據(jù)本發(fā)明提供的用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套，包括處理決策模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、柔性外骨骼手套以及鮑登線(xiàn)；
[0009]其中，所述處理決策模塊電連接所述驅(qū)動(dòng)模塊;所述鮑登線(xiàn)的一端部連接所述柔性外骨骼手套的指端，另一端部連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)上；
[0010]所述處理決策模塊通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)所述鮑登線(xiàn)。
[0011 ]優(yōu)選地，還包括無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套；
[0012]所述無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套包括手套本體、柔性角度傳感器以及無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊；
[0013]其中，所述柔性角度傳感器沿所述手套本體的手指方向設(shè)置在所述手套本體的手指部上;所述柔性角度傳感器連接所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊;所述柔性角度傳感器用于采集手指的角度信息;所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊用于將所述手指的角度信息發(fā)送至所述處理決策模塊；
[0014]所述處理決策模塊用于根據(jù)所述手指的角度信息控制所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]優(yōu)選地，還包括腱鞘支撐環(huán);所述腱鞘支撐環(huán)設(shè)置在所述柔性外骨骼手套的手腕端；
[0016]所述鮑登線(xiàn)包括鞘部和牽引繩;所述牽引繩設(shè)置在所述鞘部?jī)?nèi)側(cè);所述牽引繩的一端部連接所述柔性外骨骼手套的指端，另一端連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)上；
[0017]所述鞘部的一端連接所述腱鞘支撐環(huán)，另一端設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)模塊的固定孔中。
[0018]優(yōu)選地，所述處理決策模塊包括液晶屏幕、無(wú)線(xiàn)接收芯片、交互按鍵以及微處理芯片;
[0019]其中，所述液晶屏幕、所述無(wú)線(xiàn)接收芯片以及所述交互按鍵連接所述微處理芯片；
[0020]所述微處理芯片通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)接收芯片連接所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊接收所述手指的角度信息；
[0021]所述微處理芯片用于根據(jù)所述手指的角度信息控制所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]優(yōu)選地，所述鮑登線(xiàn)的數(shù)量為多組;一組鮑登線(xiàn)中一鮑登線(xiàn)的一端部連接所述柔性外骨骼手套的手掌側(cè)指端，另一端部連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán);上;一組鮑登線(xiàn)中另一鮑登線(xiàn)的一端部連接所述柔性外骨骼手套的相對(duì)應(yīng)的手背側(cè)指端，另一端部連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊的絞盤(pán)。
[0023]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括直流電機(jī)、防松裝置以及渦輪蝸桿自鎖裝置；
[0024]其中，所述渦輪蝸桿自鎖裝置包括蝸桿、蝸輪、絞盤(pán)、第一齒輪、第二齒輪和驅(qū)動(dòng)軸；
[0025]所述直流電機(jī)的輸出軸與蝸桿相連，所述蝸桿與所述蝸輪嚙合;所述蝸輪、所述絞盤(pán)以及所述第一齒輪同軸設(shè)置，所述蝸輪帶動(dòng)所述絞盤(pán)、所述第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合;所述第二齒輪設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)軸上；
[0026]所述防松裝置包括第一超越離合器、第二超越離合器、第一惰輪以及第二惰輪；
[0027]所述第一超越離合器的內(nèi)圈和所述第二超越離合器的內(nèi)圈設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)軸；
[0028]所述第一惰輪通過(guò)一組鮑登線(xiàn)中一鮑登線(xiàn)的牽引繩與第一超越離合器貼合;所述第二惰輪通過(guò)一組鮑登線(xiàn)中另一鮑登線(xiàn)的牽引繩與第二超越離合器貼合。
[0029]優(yōu)選地，所述牽引繩的一端部的外側(cè)設(shè)置有泰氟龍管。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0031]1、本發(fā)明采用柔性外骨骼手套，與剛性外骨骼相比，能夠提高穿戴的舒適性；
[0032]2、本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)模塊和柔性外骨骼手套分開(kāi)從而減小了使用者的穿戴負(fù)擔(dān)；
[0033]3、本發(fā)明中每根手指都可以單獨(dú)動(dòng)作，提高了康復(fù)訓(xùn)練的效果。
[0034]4、本發(fā)明能夠利用主動(dòng)與從動(dòng)的模式來(lái)服務(wù)于偏癱患者的自主康復(fù)，同時(shí)為兩側(cè)均癱瘓的患提供多種康復(fù)模式。
【附圖說(shuō)明】
[0035]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0036]圖1為本發(fā)明一種針對(duì)手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套的整體示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明中柔性外骨骼手套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明中處理決策模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5為本發(fā)明中整個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖6為本發(fā)明中單個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖中:I為無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套，2為柔性外骨骼手套，3為處理決策模塊，4為驅(qū)動(dòng)模塊，5為腱鞘支撐環(huán)，6為鮑登線(xiàn)，7為柔性角度傳感器，8為無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊，9為數(shù)據(jù)線(xiàn)，10為無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套基材，11為柔性外骨骼手套基材，12為泰氟龍管，13為鋼絲繩芯，14為液晶屏幕，15為無(wú)線(xiàn)接收芯片，16為交互按鍵，17為微處理芯片，18為電池，19為渦輪蝸桿自鎖裝置，20為直流電機(jī)，21為防松裝置，22為絞盤(pán)，23為超越離合器，24為惰輪，25為一對(duì)嚙合的齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044]在本實(shí)施例，本發(fā)明提供的用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套，包括處理決策模塊3、驅(qū)動(dòng)模塊4、柔性外骨骼手套2以及鮑登線(xiàn)6;
[0045]其中，所述處理決策模塊3電連接所述驅(qū)動(dòng)模塊4;所述鮑登線(xiàn)6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的指端，另一端部連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)22上；
[0046]所述處理決策模塊3通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)22驅(qū)動(dòng)所述鮑登線(xiàn)6。
[0047]本發(fā)明提供的用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套，還包括無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套I;
[0048]所述無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集手套I包括手套本體、柔性角度傳感器7以及無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊8;
[0049]其中，所述柔性角度傳感器7沿所述手套本體的手指方向設(shè)置在所述手套本體的手指部上;所述柔性角度傳感器7連接所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊8;所述柔性角度傳感器7用于采集手指的角度信息;所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊8用于將所述手指的角度信息發(fā)送至所述處理決策模塊3 ；
[0050]所述處理決策模塊3用于根據(jù)所述手指的角度信息控制所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)27轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0051]本發(fā)明提供的用于手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的軟體機(jī)器人手套，還包括腱鞘支撐環(huán)5;所述腱鞘支撐環(huán)5設(shè)置在所述柔性外骨骼手套2的手腕端；
[0052]所述鮑登線(xiàn)6包括鞘部和牽引繩;所述牽引繩設(shè)置在所述鞘部?jī)?nèi)側(cè);所述牽引繩的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的指端，另一端連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)22上;所述鞘部的一端連接所述腱鞘支撐環(huán)5，另一端設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)模塊4的固定孔中。
[0053]所述牽引繩采用鋼絲繩芯13。
[0054]所述處理決策模塊3包括液晶屏幕14、無(wú)線(xiàn)接收芯片15、交互按鍵16以及微處理芯片17;其中，所述液晶屏幕14、所述無(wú)線(xiàn)接收芯片15以及所述交互按鍵16連接所述微處理芯片17;所述微處理芯片17通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)接收芯片15連接所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊8接收所述手指的角度信息；
[0055]所述微處理芯片17用于根據(jù)所述手指的角度信息控制所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)22轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0056]所述鮑登線(xiàn)6的數(shù)量為多組;一組鮑登線(xiàn)6中一鮑登線(xiàn)6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的手掌側(cè)指端，另一端部連接在所述驅(qū)動(dòng)模塊4的絞盤(pán)22;上;一組鮑登線(xiàn)6中另一鮑登線(xiàn)6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的手背側(cè)指端，另一端部連接在所述