一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，包括手背機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源、食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼、拇指外骨骼；手背機(jī)構(gòu)包括手背平臺(tái)、電機(jī)支座、絲桿支座；動(dòng)力源包括食指部分、中指部分、無(wú)名指部分和小指部分；食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼分別包括連桿、遠(yuǎn)指節(jié)支座、過(guò)渡連桿、中指節(jié)支座、傳動(dòng)連桿、驅(qū)動(dòng)連桿、近指節(jié)支座；拇指外骨骼包括拇指驅(qū)動(dòng)桿、拇指?jìng)鲃?dòng)桿、拇指連桿、拇指近指節(jié)支座、拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座、拇指電機(jī)、拇指絲桿、拇指滑塊、拇指絲杠支座、拇指滑塊連桿、拇指電機(jī)支座、拇指背部平臺(tái)。整套設(shè)備重量小、成本低廉、易于組裝，解決了現(xiàn)有手部康復(fù)裝置中存在的各手指之間無(wú)相互獨(dú)立、彎曲角度有限、難以完成精細(xì)動(dòng)作、成本高等問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種人體運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，尤其涉及一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]神經(jīng)肌肉系統(tǒng)損傷并致殘的人群中最常見(jiàn)類(lèi)型就是運(yùn)動(dòng)功能障礙，表現(xiàn)為肢體癱瘓，嚴(yán)重影響患者的生活自理能力和生存質(zhì)量，其中以手部運(yùn)動(dòng)功能喪失影響最甚?？紤]到手功能的靈巧性，手功能康復(fù)對(duì)于患者生活質(zhì)量的提高起到至關(guān)重要的作用；也正因?yàn)槿绱?，手功能康?fù)一直以來(lái)是康復(fù)醫(yī)學(xué)的難題。
[0003]康復(fù)醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐表明，堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練是恢復(fù)肢體運(yùn)動(dòng)功能的有效方法。
[0004]傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練是由臨床理療師牽拉患者關(guān)節(jié)與肌肉，協(xié)助癱瘓肢體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而促進(jìn)大腦皮層學(xué)習(xí)和強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)功能，達(dá)到康復(fù)治療的效果。然而，這種傳統(tǒng)的方法需要依賴(lài)專(zhuān)業(yè)理療師的操作，并以其主觀經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)，耗時(shí)耗力，效率很低且不易于在社區(qū)和家庭操作。
[0005]外骨骼是一種可穿戴于人體表面并提供保護(hù)與額外機(jī)能的機(jī)械電子裝置，因其結(jié)構(gòu)類(lèi)似某些動(dòng)物的外骨骼而得名。這樣的裝置也稱(chēng)為外骨骼機(jī)器人。為康復(fù)訓(xùn)練設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人可以代替理療師輔助病人完成的康復(fù)訓(xùn)練。借助外骨骼機(jī)器人的康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程不僅可以將治療師從重復(fù)、機(jī)械和大強(qiáng)度體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，還具有運(yùn)動(dòng)控制更加精確等方面的優(yōu)勢(shì)。特別地，外骨骼機(jī)器人與功能性電刺激、肌電反饋等技術(shù)結(jié)合后具有根據(jù)用戶(hù)主觀意愿輔助患肢運(yùn)動(dòng)的能力，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練更有利于促進(jìn)中樞神經(jīng)重塑、取得更好的治療效果。
[0006]手部外骨骼康復(fù)機(jī)器人一直是外骨骼開(kāi)發(fā)的重難點(diǎn)，需要在有限的空間中設(shè)計(jì)出能輔助手部靈巧運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置具有很高的難度。目前有報(bào)道的外骨骼康復(fù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)還比較簡(jiǎn)單，多輔助下肢或上肢的大關(guān)節(jié)進(jìn)行伸屈之類(lèi)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，少數(shù)針對(duì)手部的外骨骼裝置提供的自由度有限，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難支持各手指獨(dú)立協(xié)同運(yùn)動(dòng)，仍然存在很大的改進(jìn)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種重量小、成本低廉、易于組裝的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]本發(fā)明的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，包括手背機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源、食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼、拇指外骨骼，所述動(dòng)力源固定在手背機(jī)構(gòu)上并與所述食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼、拇指外骨骼分別連接；
[0010]所述手背機(jī)構(gòu)包括手背平臺(tái)、電機(jī)支座、絲桿支座，所述手背機(jī)構(gòu)通過(guò)綁帶固定在患者手部，所述電機(jī)支座、絲杠支座固定在所述手背平臺(tái)上；
[0011]所述動(dòng)力源包括食指部分、中指部分、無(wú)名指部分和小指部分，所述食指部分包括食指上絲桿、食指下絲桿、食指上滑塊、食指下滑塊、食指上電機(jī)、食指下電機(jī)、食指上聯(lián)軸器、食指下聯(lián)軸器、食指上滑塊連桿、食指下滑塊連桿，所述中指部分、無(wú)名指部分和小指部分與所述食指部分結(jié)構(gòu)相同；
[0012]所述食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼分別包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、遠(yuǎn)指節(jié)支座、過(guò)渡連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、中指節(jié)支座、傳動(dòng)連桿、驅(qū)動(dòng)連桿、第七連桿、第八連桿、近指節(jié)支座；
[0013]所述拇指外骨骼包括拇指驅(qū)動(dòng)桿、拇指?jìng)鲃?dòng)桿、拇指第一連桿、拇指第二連桿、拇指近指節(jié)支座、拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座、拇指電機(jī)、拇指絲桿、拇指滑塊、拇指絲杠支座、拇指滑塊連桿、拇指電機(jī)支座、拇指背部平臺(tái)。
[0014]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置。整套設(shè)備重量小、成本低廉、易于組裝，解決了現(xiàn)有手部康復(fù)裝置中存在的各手指之間無(wú)相互獨(dú)立、彎曲角度有限、難以完成精細(xì)動(dòng)作、成本高等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中手背機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中動(dòng)力源部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中食指部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中拇指部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:
[0021]手背機(jī)構(gòu)1、動(dòng)力源2、食指外骨骼3、中指外骨骼4、無(wú)名指外骨骼5、小指外骨骼6、拇指外骨骼7等、手背平臺(tái)8、電機(jī)支座9、絲桿支座10、食指上絲桿11、食指下絲桿12、食指上滑塊13、食指下滑塊14、食指上電機(jī)15、食指下電機(jī)16、食指上聯(lián)軸器17、食指下聯(lián)軸器18、食指上滑塊連桿19、食指下滑塊連桿20、第一連桿21、第二連桿22、第三連桿23、遠(yuǎn)指節(jié)支座24、過(guò)渡連桿25、第四連桿26、第五連桿27、第六連桿28、中指節(jié)支座29、傳動(dòng)連桿30、驅(qū)動(dòng)連桿31、第七連桿32、第八連桿33、近指節(jié)支座34，拇指驅(qū)動(dòng)桿35、拇指?jìng)鲃?dòng)桿36、拇指第一連桿37、拇指第二連桿38、拇指近指節(jié)支座39、拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座40、拇指電機(jī)41、拇指絲桿42、拇指滑塊43、拇指絲杠支座44、拇指滑塊連桿45、拇指電機(jī)支座46、拇指背部平臺(tái)47。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023]本發(fā)明的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0024]包括手背機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源、食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼、拇指外骨骼，所述動(dòng)力源固定在手背機(jī)構(gòu)上并與所述食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼、拇指外骨骼分別連接；
[0025]所述手背機(jī)構(gòu)包括手背平臺(tái)、電機(jī)支座、絲桿支座，所述手背機(jī)構(gòu)通過(guò)綁帶固定在患者手部，所述電機(jī)支座、絲杠支座固定在所述手背平臺(tái)上；
[0026]所述動(dòng)力源包括食指部分、中指部分、無(wú)名指部分和小指部分，所述食指部分包括食指上絲桿、食指下絲桿、食指上滑塊、食指下滑塊、食指上電機(jī)、食指下電機(jī)、食指上聯(lián)軸器、食指下聯(lián)軸器、食指上滑塊連桿、食指下滑塊連桿，所述中指部分、無(wú)名指部分和小指部分與所述食指部分結(jié)構(gòu)相同；
[0027]所述食指外骨骼、中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼分別包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、遠(yuǎn)指節(jié)支座、過(guò)渡連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、中指節(jié)支座、傳動(dòng)連桿、驅(qū)動(dòng)連桿、第七連桿、第八連桿、近指節(jié)支座；
[0028]所述拇指外骨骼包括拇指驅(qū)動(dòng)桿、拇指?jìng)鲃?dòng)桿、拇指第一連桿、拇指第二連桿、拇指近指節(jié)支座、拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座、拇指電機(jī)、拇指絲桿、拇指滑塊、拇指絲杠支座、拇指滑塊連桿、拇指電機(jī)支座、拇指背部平臺(tái)。
[0029]所述動(dòng)力源的食指部分中，食指上絲桿、食指下絲桿套接在上下兩層的絲桿支座上，食指上電機(jī)、食指下電機(jī)套接在上下雙孔的電機(jī)支座上，并通過(guò)食指上聯(lián)軸器、食指下聯(lián)軸器與食指上絲桿、食指下絲桿同軸心固定，食指上滑塊、食指下滑塊螺紋連接于食指上絲桿與食指下絲桿，并且與食指上滑塊連桿與食指下滑塊連桿鉸接，所述動(dòng)力源的中指部分、無(wú)名指部分和小指部分的連接結(jié)構(gòu)與所述食指部分的連接結(jié)構(gòu)相同。
[0030]所述食指外骨骼中的傳動(dòng)連桿通過(guò)連接點(diǎn)鉸接在手背平臺(tái)，并且與食指上滑塊連桿鉸接;第八連桿通過(guò)連接點(diǎn)鉸接在手背平臺(tái)，并且食指下滑塊連桿鉸接，所述中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼與所述手背機(jī)構(gòu)及動(dòng)力源的連接結(jié)構(gòu)與所述食指外骨骼的連接結(jié)構(gòu)相同。
[0031]所述食指外骨骼中，遠(yuǎn)指節(jié)支座、中指節(jié)支座、近指節(jié)支座通過(guò)綁帶固定在患者的遠(yuǎn)節(jié)指骨、中節(jié)指骨、近節(jié)指骨上;第一連桿一端鉸接于遠(yuǎn)指節(jié)支座上，另一端與第二連桿相互鉸接，第二連桿另一端鉸接于中指節(jié)支座;第四連桿一端鉸接在中指節(jié)支座，另一端與第五連桿鉸接，第五連桿另一端鉸接在近指節(jié)支座;過(guò)渡連桿一端鉸接在中指節(jié)支座，另一端與第三連桿鉸接;第三連桿另一端鉸接在第一、第二連桿的連接處;第七連桿一端鉸接在近指節(jié)支座，另一端與第八連桿鉸接;第八連桿另一端鉸接在手背平臺(tái)上;驅(qū)動(dòng)連桿一端鉸接在手背平臺(tái)，另一端與傳動(dòng)連桿鉸接;傳動(dòng)連桿另一端鉸接在過(guò)渡連桿與第三連桿的連接處;第六連桿一端鉸接于第四連桿、第五連桿的連接處，另一端鉸接在驅(qū)動(dòng)連桿上;所述中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼的從屬部件連接結(jié)構(gòu)與所述食指外骨骼的從屬部件連接結(jié)構(gòu)相同；
[0032]所述拇指外骨骼中，拇指電機(jī)支座、拇指絲杠支座、固定在拇指背部平臺(tái)上，拇指絲桿套接在拇指絲杠支座，拇指電機(jī)套接在拇指電機(jī)支座;拇指滑塊螺紋固定于拇指絲桿，拇指滑塊連桿一端鉸接在拇指滑塊，另一端鉸接在拇指驅(qū)動(dòng)桿中部，拇指驅(qū)動(dòng)桿另一端鉸接于拇指背部平臺(tái)；拇指近指節(jié)支座綁定于拇指近節(jié)指骨，拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座綁定于拇指遠(yuǎn)節(jié)指骨;拇指第一連桿一端鉸接于拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座，另一端鉸接于拇指第二連桿;拇指第二連桿另一端鉸接于拇指近指節(jié)支座;拇指?jìng)鲃?dòng)桿一端鉸接于拇指第一連桿與拇指第二連桿的連接處，另一端鉸接于拇指驅(qū)動(dòng)桿的上端。
[0033]本發(fā)明的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，解決了現(xiàn)有手部康復(fù)裝置中存在的各手指之間無(wú)相互獨(dú)立、彎曲角度有限、難以完成精細(xì)動(dòng)作、成本高等問(wèn)題。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0035]1.每個(gè)手指都是條形連桿加絲桿滑塊的結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，原理簡(jiǎn)單，易于3D打印快速實(shí)現(xiàn)。
[0036]2.五個(gè)手指在運(yùn)動(dòng)、控制上是相互獨(dú)立的，支持更豐富的運(yùn)動(dòng)模式。
[0037]3.每個(gè)手指的三個(gè)關(guān)節(jié)都可在外骨骼驅(qū)動(dòng)之下運(yùn)動(dòng)，更有益于手部精細(xì)動(dòng)作康復(fù)訓(xùn)練。
[0038]4.整套設(shè)備有重量小、成本低廉、易于組裝等優(yōu)點(diǎn)。
[0039]5.針對(duì)不同患者不同的手指尺寸，易于實(shí)現(xiàn)外骨骼設(shè)備個(gè)性化定制、快速組裝。
[0040]具體實(shí)施例:
[0041]結(jié)合圖1說(shuō)明，一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置包括手背機(jī)構(gòu)1、動(dòng)力源2、食指外骨骼3、中指外骨骼4、無(wú)名指外骨骼5、小指外骨骼6、拇指外骨骼7等;動(dòng)力源2固定在手背機(jī)構(gòu)I上，食指外骨骼3、中指外骨骼4、無(wú)名指外骨骼5、小指外骨骼6、拇指外骨骼7分別與動(dòng)力源相連。
[0042]結(jié)合圖2說(shuō)明，所述手背機(jī)構(gòu)I包括手背平臺(tái)8、電機(jī)支座9、絲桿支座10等。手背平臺(tái)8前端是用于和四個(gè)手指外骨骼鉸接的連接點(diǎn)，中部是四個(gè)相同的安放絲桿與滑塊的絲杠支座10，后端是四個(gè)電機(jī)支座9。
[0043]結(jié)合圖3說(shuō)明，所述動(dòng)力源2包括食指部分:食指上絲桿11、食指下絲桿12、食指上滑塊13、食指下滑塊14、食指上電機(jī)15、食指下電機(jī)16、食指上聯(lián)軸器17、食指下聯(lián)軸器18、食指上滑塊連桿19、食指下滑塊連桿20等，以及結(jié)構(gòu)相同并且分別對(duì)應(yīng)的中指部分、無(wú)名指部分、小指部分。食指上絲桿11、食指下絲桿12分別套接在雙層的絲桿支座10上;食指上滑塊13、食指下滑塊14分別螺紋連接于食指上絲桿11、食指下絲桿12;食指上電機(jī)15、食指下電機(jī)16分別安裝在雙層的電機(jī)支座9;上食指上聯(lián)軸器17、食指下聯(lián)軸器18將電機(jī)的出軸與絲桿連接固定在一起，確保其同軸心轉(zhuǎn)動(dòng);食指上滑塊連桿19、食指下滑塊連桿20分別鉸接在上下兩個(gè)滑塊上，作為動(dòng)力源2的輸出單元。
[0044]結(jié)合圖4說(shuō)明，所述食指外骨骼3、中指外骨骼4、無(wú)名指外骨骼5、小指外骨骼6均包括第一連桿21、第二連桿22、第三連桿23、遠(yuǎn)指節(jié)支座24、過(guò)渡連桿25、第四連桿26、第五連桿27、第六連桿28、中指節(jié)支座29、傳動(dòng)連桿30、驅(qū)動(dòng)連桿31、第七連桿32、第八連桿33、近指節(jié)支座34等；以食指為例，遠(yuǎn)指節(jié)支座24綁定在遠(yuǎn)節(jié)指骨上，中指節(jié)支座29綁定在中節(jié)指骨上，近指節(jié)支座34綁定在近節(jié)指骨上;第一連桿21 —端鉸接于遠(yuǎn)指節(jié)支座24上，另一端與第二連桿22相互鉸接，第二連桿22另一端鉸接于中指節(jié)支座29，第一連桿21、第二連桿22與遠(yuǎn)指節(jié)支座24、中指節(jié)支座29 —同構(gòu)成一個(gè)四邊形連桿機(jī)構(gòu);第四連桿26—端鉸接在中指節(jié)支座29，另一端與第五連桿27鉸接，第五連桿27另一端鉸接在近指節(jié)支座34，第四連桿26、中指節(jié)支座29、第五連桿27、近指節(jié)支座34 —同構(gòu)成一個(gè)四邊形連桿機(jī)構(gòu);過(guò)渡連桿25—端鉸接在中指節(jié)支座29，另一端與第三連桿23鉸接，起到支撐作用;第三連桿23另一端鉸接在第一、第二連桿的連接處；第七連桿32—端鉸接在近指節(jié)支座34，另一端與第八連桿33鉸接;第八連桿另一端鉸接在手背平臺(tái)8上，第七連桿32、近指節(jié)支座34、第八連桿33、手背平臺(tái)8—同構(gòu)成一個(gè)四邊形連桿機(jī)構(gòu);驅(qū)動(dòng)連桿31—端鉸接在手背平臺(tái)8，另一端與傳動(dòng)連桿30鉸接;傳動(dòng)連桿30另一端鉸接在過(guò)渡連桿25與第三連桿23的連接處;第六連桿28—端鉸接于第四連桿26、第五連桿27的連接處，另一端鉸接在驅(qū)動(dòng)連桿31上。其余中指外骨骼4、無(wú)名指外骨骼5、小指外骨骼6的從屬部件以及連接方式與食指外骨骼3完全相同；
[0045]結(jié)合圖5說(shuō)明，所述拇指外骨骼7中，拇指電機(jī)支座46、拇指絲杠支座44、固定在拇指背部平臺(tái)47上，拇指絲桿42套接在拇指絲杠支座44，拇指電機(jī)41套接在拇指電機(jī)支座46，拇指滑塊43螺紋固定于拇指絲桿42，拇指滑塊連桿45—端鉸接在拇指滑塊43，另一端鉸接在拇指驅(qū)動(dòng)桿35中部，拇指驅(qū)動(dòng)桿35另一端鉸接于拇指背部平臺(tái)47;以上結(jié)構(gòu)與功能與手背機(jī)構(gòu)I的結(jié)構(gòu)功能類(lèi)似。拇指近指節(jié)支座39綁定于拇指近節(jié)指骨，拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座40綁定于拇指遠(yuǎn)節(jié)指骨;拇指第一連桿37—端鉸接于拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座40，另一端鉸接于拇指第二連桿38;拇指第二連桿38另一端鉸接于拇指近指節(jié)支座39;拇指第一、第二連桿與近指節(jié)支座、遠(yuǎn)指節(jié)支座共同構(gòu)成一個(gè)四邊形連桿機(jī)構(gòu)。拇指?jìng)鲃?dòng)桿36—端鉸接于拇指第一連桿37與拇指第二連桿38的連接處，另一端鉸接于拇指驅(qū)動(dòng)桿35的上端；
[0046]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:
[0047]以食指為例，食指上電機(jī)與食指下電機(jī)同時(shí)以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，分別推動(dòng)食指上絲桿與食指下絲桿繞軸心旋轉(zhuǎn)，絲桿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在螺紋的作用下會(huì)推動(dòng)食指上滑塊與下食指滑塊向前滑行，滑塊推動(dòng)食指上滑塊連桿與食指下滑塊連桿向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步的推動(dòng)第八連桿與驅(qū)動(dòng)連桿。
[0048]第八連桿推動(dòng)第七連桿進(jìn)而推動(dòng)近指節(jié)支座34，四邊形連桿機(jī)構(gòu)的作用下使得食指的掌骨關(guān)節(jié)彎曲。
[0049]驅(qū)動(dòng)連桿同時(shí)推動(dòng)第六連桿與傳動(dòng)連桿，一方面，第六連桿推動(dòng)第五連桿進(jìn)而推動(dòng)第四連桿，在四邊形連桿機(jī)構(gòu)的作用下使得中指節(jié)支座推動(dòng)近節(jié)指骨，即近端關(guān)節(jié)彎曲。另一方面，傳動(dòng)連桿在過(guò)渡連桿的支撐下推動(dòng)第三連桿運(yùn)動(dòng)，第三連桿推動(dòng)第一連桿，在四邊形連桿機(jī)構(gòu)的作用下推動(dòng)遠(yuǎn)指節(jié)支座，使得遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)彎曲。
[0050]兩個(gè)電機(jī)的不同速率轉(zhuǎn)動(dòng)、第六連桿與驅(qū)動(dòng)連桿的不同旋轉(zhuǎn)半徑使得三個(gè)關(guān)節(jié)以不同的角速度協(xié)同彎曲，最終使得整個(gè)食指達(dá)到彎曲的效果。
[0051 ]當(dāng)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可得到食指伸展的效果。
[0052]拇指的工作過(guò)程可以視為食指模型的簡(jiǎn)化，電機(jī)推動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠推動(dòng)滑塊連桿向前，滑塊連桿推動(dòng)拇指第一連桿，在四邊形連桿機(jī)構(gòu)的作用下，推動(dòng)遠(yuǎn)指節(jié)支座，使得拇指遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)彎曲。
[0053]其余中指外骨骼、無(wú)名指外骨骼、小指外骨骼的工作過(guò)程與食指外骨骼在原理上完全相同，只是從屬的零件尺寸略有不同，每個(gè)手指都有對(duì)應(yīng)的電機(jī)與絲桿滑塊裝置為其提供動(dòng)力，確保各手指之間的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，互不影響。
[0054]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其特征在于，包括手背機(jī)構(gòu)(I)、動(dòng)力源(2)、食指外骨骼(3)、中指外骨骼(4)、無(wú)名指外骨骼(5)、小指外骨骼(6)、拇指外骨骼(7)，所述動(dòng)力源(2)固定在手背機(jī)構(gòu)(I)上并與所述食指外骨骼(3)、中指外骨骼(4)、無(wú)名指外骨骼(5)、小指外骨骼(6)、拇指外骨骼(7)分別連接； 所述手背機(jī)構(gòu)(I)包括手背平臺(tái)(8)、電機(jī)支座(9)、絲桿支座(10)，所述手背機(jī)構(gòu)(I)通過(guò)綁帶固定在患者手部，所述電機(jī)支座(9)、絲杠支座(10)固定在所述手背平臺(tái)(8)上； 所述動(dòng)力源(2)包括食指部分、中指部分、無(wú)名指部分和小指部分，所述食指部分包括食指上絲桿(11)、食指下絲桿(12)、食指上滑塊(13)、食指下滑塊(14)、食指上電機(jī)(15)、食指下電機(jī)(16)、食指上聯(lián)軸器(17)、食指下聯(lián)軸器(18)、食指上滑塊連桿(19)、食指下滑塊連桿(20)，所述中指部分、無(wú)名指部分和小指部分與所述食指部分結(jié)構(gòu)相同； 所述食指外骨骼(3)、中指外骨骼(4)、無(wú)名指外骨骼(5)、小指外骨骼(6)分別包括第一連桿(21)、第二連桿(22)、第三連桿(23)、遠(yuǎn)指節(jié)支座(24)、過(guò)渡連桿(25)、第四連桿(26)、第五連桿(27)、第六連桿(28)、中指節(jié)支座(29)、傳動(dòng)連桿(30)、驅(qū)動(dòng)連桿(31)、第七連桿(32)、第八連桿(33)、近指節(jié)支座(34); 所述拇指外骨骼(7)包括拇指驅(qū)動(dòng)桿(35)、拇指?jìng)鲃?dòng)桿(36)、拇指第一連桿(37)、拇指第二連桿(38)、拇指近指節(jié)支座(39)、拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座(40)、拇指電機(jī)(41)、拇指絲桿(42)、拇指滑塊(43)、拇指絲杠支座(44)、拇指滑塊連桿(45)、拇指電機(jī)支座(46)、拇指背部平臺(tái)(47)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其特征在于，所述動(dòng)力源(2)的食指部分中，食指上絲桿(11)、食指下絲桿(12)套接在上下兩層的絲桿支座(10)上，食指上電機(jī)(15)、食指下電機(jī)(16)套接在上下雙孔的電機(jī)支座(9)上，并通過(guò)食指上聯(lián)軸器(17)、食指下聯(lián)軸器(18)與食指上絲桿(11)、食指下絲桿(12)同軸心固定，食指上滑塊(13)、食指下滑塊(14)螺紋連接于食指上絲桿(11)與食指下絲桿(12)，并且與食指上滑塊連桿(19)與食指下滑塊連桿(20)鉸接，所述動(dòng)力源(2)的中指部分、無(wú)名指部分和小指部分的連接結(jié)構(gòu)與所述食指部分的連接結(jié)構(gòu)相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其特征在于，所述食指外骨骼(3)中的傳動(dòng)連桿(30)通過(guò)連接點(diǎn)鉸接在手背平臺(tái)(8)，并且與食指上滑塊連桿(19)鉸接;第八連桿(33)通過(guò)連接點(diǎn)鉸接在手背平臺(tái)(8)，并且食指下滑塊連桿(20)鉸接，所述中指外骨骼(4)、無(wú)名指外骨骼(5)、小指外骨骼(6)與所述手背機(jī)構(gòu)(I)及動(dòng)力源⑵的連接結(jié)構(gòu)與所述食指外骨骼(3)的連接結(jié)構(gòu)相同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其特征在于，所述食指外骨骼(3)中，遠(yuǎn)指節(jié)支座(24)、中指節(jié)支座(29)、近指節(jié)支座(34)通過(guò)綁帶固定在患者的遠(yuǎn)節(jié)指骨、中節(jié)指骨、近節(jié)指骨上;第一連桿(21) —端鉸接于遠(yuǎn)指節(jié)支座(24)上，另一端與第二連桿(22)相互鉸接，第二連桿(22)另一端鉸接于中指節(jié)支座(29);第四連桿(26)一端鉸接在中指節(jié)支座(29)，另一端與第五連桿(27)鉸接，第五連桿(27)另一端鉸接在近指節(jié)支座(28);過(guò)渡連桿(25) —端鉸接在中指節(jié)支座(29)，另一端與第三連桿(23)鉸接;第三連桿(23)另一端鉸接在第一、第二連桿的連接處;第七連桿(32) —端鉸接在近指節(jié)支座(34)，另一端與第八連桿(33)鉸接;第八連桿另一端鉸接在手背平臺(tái)(8)上;驅(qū)動(dòng)連桿(31) —端鉸接在手背平臺(tái)(8)，另一端與傳動(dòng)連桿(30)鉸接;傳動(dòng)連桿(30)另一端鉸接在過(guò)渡連桿(25)與第三連桿(23)的連接處;第六連桿(28) 一端鉸接于第四連桿(26)、第五連桿(27)的連接處，另一端鉸接在驅(qū)動(dòng)連桿(31)上;所述中指外骨骼(4)、無(wú)名指外骨骼(5)、小指外骨骼(6)的從屬部件連接結(jié)構(gòu)與所述食指外骨骼(3)的從屬部件連接結(jié)構(gòu)相同。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于康復(fù)訓(xùn)練的手部外骨骼裝置，其特征在于，所述拇指外骨骼(7)中，拇指電機(jī)支座(46)、拇指絲杠支座(44)、固定在拇指背部平臺(tái)(47)上，拇指絲桿(42)套接在拇指絲杠支座(44)，拇指電機(jī)(41)套接在拇指電機(jī)支座(46);拇指滑塊(43)螺紋固定于拇指絲桿(42)，拇指滑塊連桿(45)—端鉸接在拇指滑塊(43)，另一端鉸接在拇指驅(qū)動(dòng)桿(35)中部，拇指驅(qū)動(dòng)桿(35)另一端鉸接于拇指背部平臺(tái)(47);拇指近指節(jié)支座(39)綁定于拇指近節(jié)指骨，拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座(40)綁定于拇指遠(yuǎn)節(jié)指骨;拇指第一連桿(37)—端鉸接于拇指遠(yuǎn)指節(jié)支座(40)，另一端鉸接于拇指第二連桿(38);拇指第二連桿(38)另一端鉸接于拇指近指節(jié)支座(39);拇指?jìng)鲃?dòng)桿(36)—端鉸接于拇指第一連桿(37)與拇指第二連桿(38)的連接處，另一端鉸接于拇指驅(qū)動(dòng)桿(35)的上端。
【文檔編號(hào)】A61H1/02GK105943308SQ201610383110
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】王峰, 張旭, 陳香
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)