康復(fù)機(jī)器手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療康復(fù)器械，具體地說(shuō)，是關(guān)于恢復(fù)手功能障礙患者手功能的康復(fù)機(jī)器手。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)現(xiàn)有腦卒中患者約900萬(wàn)人，每年新發(fā)病在150萬(wàn)人以上，大約75%腦卒中者在發(fā)病后會(huì)留下不同程度的后遺癥，在眾多的后遺癥中，以偏癱發(fā)生率最高，在偏癱的康復(fù)中，又以手功能的康復(fù)最為困難。
[0003]目前行業(yè)內(nèi)所使用的康復(fù)機(jī)械手主要是利用表面肌電信號(hào)觸發(fā)與動(dòng)態(tài)智能控制實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式生物反饋訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)患者四指、拇指、手腕三部分單獨(dú)地運(yùn)動(dòng)；然而，手功能恢復(fù)中四指、拇指、手腕三部分共同作用直接影響手的肌力、手的屈伸，所以本發(fā)明康復(fù)機(jī)器手準(zhǔn)確獲取患者有意向運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)四指、拇指、手腕三部分同步或異步的運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是提供一種康復(fù)機(jī)器手，通過(guò)兩組肌電電極，濾波放大，實(shí)現(xiàn)肌電生物反饋信號(hào)放大，準(zhǔn)確獲取患者有意向運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，由控制中心數(shù)據(jù)分析與處理、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四指、拇指、手腕三大模塊部分或整體訓(xùn)練。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種康復(fù)機(jī)器手，包括佩戴在患者手上的手背貼合面板，四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是:手背貼合面板上分別連接拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手指后關(guān)節(jié)支架，手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，連桿一，連桿二，手指前關(guān)節(jié)支架，手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件，手指捆綁固定件一，傳動(dòng)連桿三，手指捆綁固定件二；手指前關(guān)節(jié)支架與手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件、手指后關(guān)節(jié)支架與手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件分別有三個(gè)軸承連接，其中手指前關(guān)節(jié)支架與手指后關(guān)節(jié)支架分別有兩個(gè)半弧形的鏤空；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別與手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件、連桿一連接；手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件與手指前關(guān)節(jié)支架焊接連接；連桿一與連桿二、連桿三、手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件分別按順序軸連接；手指捆綁固定件一、手指捆綁固定件二分別與手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件、手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件連接；四個(gè)手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件分別與四個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連，四個(gè)手指后關(guān)節(jié)支架與手背貼合面板相連。
[0007]拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括拇指關(guān)節(jié)傳動(dòng)件，拇指關(guān)節(jié)支架，手指捆綁固定件，固定螺絲釘，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；拇指關(guān)節(jié)支架雙弧線鏤空與拇指關(guān)節(jié)傳動(dòng)件軸承鏈接，拇指關(guān)節(jié)支架與與手背貼合面板相連。
[0008]手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括手臂托，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)支座，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，連桿傳動(dòng)固定座，連桿一，連桿二，連桿固定件，手撐外托，手撐內(nèi)托，手腕旋轉(zhuǎn)前固定件，手腕旋轉(zhuǎn)后固定件；其中，手臂托與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)支座連接，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)支座與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、連桿傳動(dòng)固定座、連桿一、連桿二、連桿固定件、手撐外托按順序連接；手臂托與手腕旋轉(zhuǎn)后固定件、手腕旋轉(zhuǎn)前固定件、手撐內(nèi)托通過(guò)螺絲按順序連接；傳動(dòng)連桿包括有連桿傳動(dòng)固定件、連桿一、連桿二、連桿固定件、手腕旋轉(zhuǎn)后固定件、手腕旋轉(zhuǎn)前固定件；其中連桿傳動(dòng)固定件、連桿固定件、手腕旋轉(zhuǎn)后固定件為固定件，連桿一、連桿二、手腕旋轉(zhuǎn)前固定件為可移動(dòng)件。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與連桿一軸連接，優(yōu)選地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與連桿一軸連接在連桿一中間位置，手腕旋轉(zhuǎn)后固定件與手腕關(guān)節(jié)貼合，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連桿一和手腕旋轉(zhuǎn)前固定件同步擺動(dòng)，手掌外托與手掌內(nèi)托為固定相連，整體可擺動(dòng)幅度為O° -90°。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模擬了四指、拇指、手腕在抓握時(shí)關(guān)節(jié)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，在機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)處的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是模擬真實(shí)手指關(guān)節(jié)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心。四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三大模塊可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，也可以自由組合運(yùn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明用于手部功能障礙的攜便式機(jī)械手的肌電控制，其創(chuàng)新點(diǎn)有:
1.穿戴式設(shè)計(jì)方便患者進(jìn)行基于日常生活輔助的功能訓(xùn)練，提高訓(xùn)練效果；
2.驅(qū)動(dòng)多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)四指機(jī)構(gòu)、拇指機(jī)構(gòu)、手腕機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輕便結(jié)構(gòu)下的指間關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；
3.表面肌電信號(hào)觸發(fā)與動(dòng)態(tài)智能控制實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式生物反饋訓(xùn)練；
4.健康側(cè)手動(dòng)觸控主動(dòng)軟癱期、痙攣期雙側(cè)手同步訓(xùn)練。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的表面肌電信號(hào)觸發(fā)與動(dòng)態(tài)智能控制流程圖；
圖2是本發(fā)明的康復(fù)機(jī)器手的立體視圖；
圖3是本發(fā)明的四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面剖面圖；
圖4是本發(fā)明的拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面剖面圖；
圖5是本發(fā)明的手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面剖面圖；
其中:
1、手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
I1、手指后關(guān)節(jié)支架；12、手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件；13、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；14、連桿一；15、連桿_.；16、手指前關(guān)節(jié)支架；17、手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件；18、手指捆綁固定件一 ；19、連桿三；110、手指擁綁固定件；
21、拇指關(guān)節(jié)支架；22、拇指關(guān)節(jié)傳動(dòng)件；23、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；24、固定螺絲釘；25、手指擁綁固定件；
31、手臂托；32、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)支座；33、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；34、連桿傳動(dòng)固定座；35、連桿一 ；36、連桿~■ ;37、連桿固定件；38、手撐外托；39、手撐內(nèi)托；310、手1?旋轉(zhuǎn)如固定件；311、手1?旋轉(zhuǎn)后固定件。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，測(cè)試者通過(guò)兩組肌電電極，然后肌電放大濾波實(shí)現(xiàn)肌電生物反饋信號(hào)放大，a/d數(shù)據(jù)采集，通過(guò)控制中心數(shù)據(jù)處理與分析，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確獲取患者有意向運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)四指、拇指、手腕三大模塊部分或整體訓(xùn)練。
[0014]實(shí)施例1
如圖1至圖5所示，本發(fā)明的一種康復(fù)機(jī)器手，四指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2通過(guò)控制中心發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)13推動(dòng)手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件12向前運(yùn)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)推桿組中推桿一 14帶動(dòng)推桿二15，推桿二 15帶動(dòng)推桿三19，推桿三19與手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件17通過(guò)軸連接在一起，通過(guò)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)達(dá)到手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件、17手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件12向前伸；其中手指后關(guān)節(jié)支架11和手指前關(guān)節(jié)支架16呈雙弧線鏤空通過(guò)軸承分別與手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件12手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件17絞接.上弧線和下弧線分別為兩個(gè)軸承和一個(gè)軸承，實(shí)現(xiàn)手指前關(guān)節(jié)傳動(dòng)件17、手指后關(guān)節(jié)傳動(dòng)件12半弧形運(yùn)動(dòng)，這模擬了手指實(shí)際彎曲的曲度，實(shí)現(xiàn)了肌電信號(hào)觸發(fā)與動(dòng)態(tài)智能控制實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式生物反饋訓(xùn)練，特別指出的是本發(fā)明用于手部功能障礙的攜便式機(jī)器手可以是水平或垂直或側(cè)面放置，實(shí)現(xiàn)手指前、上、下、左、右手指捉獲和屈伸功能。
[0015]實(shí)施例2
如圖1至圖5所示，本發(fā)明的一種康復(fù)機(jī)器手，拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3通過(guò)控制中心發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23推動(dòng)拇指關(guān)節(jié)傳動(dòng)件22向前運(yùn)動(dòng)；其中拇指關(guān)節(jié)支架21和拇指關(guān)節(jié)傳動(dòng)件22呈雙弧線鏤