[实用新型]手指运动功能康复机器人

说明书

技术领域：

本实用新型手指运动功能康复机器人，涉及一种对运动功能障碍患者进行康复训练的设备，特别涉及一种对手指运动功能障碍患者的手指关节进行运动功能康复训练的机器人装置。

技术背景：

手是人体最重要的结构之一，它对人类的功能及外观都显得及其重要。特别是手的运动能力是人类的日常生活和工作得以顺利进行的基本保障。然而，在生活和劳动中手的关节、骨骼、肌腱、神经很容易受到损伤，一般受损治疗都需要对手指长时间的制动，但长时间的制动会由于关节肌腱淤血形成纤维变性，造成手指关节及肌腱的粘连和肌肉的萎缩。另外，关节疾病、中风等心血管疾病造成的偏瘫也会导致手指关节肌腱纤维化和肌肉、韧带的痉挛萎缩。这些情况都会使患者丧失一些运动功能，造成手部运动功能障碍。

康复科学表明，早期的运动康复治疗有助于患者康复，通过重复的肢体运动，可建立新的神经通道，患者可重获已丧失的运动功能。运动康复主要是指通过肢体的主动运动和被动运动，逐步恢复肢体的运动功能。

目前的运动康复治疗是在医院中通过康复治疗师进行的，康复治疗师向患者手指施力，让患者手指恢复力量和运动范围。然而，目前的运动康复治疗存在很多问题。首先，康复过程是康复治疗师与病人一对一的，治疗费用昂贵，效率低。其次，康复训练过程持续时间较长且机械枯燥，患者缺乏康复训练的主动性和积极性，康复训练很难坚持。再次，目前的康复训练依赖于康复治疗师的经验和主观判断，不能精确控制训练参数并且缺乏康复过程的客观记录，难以对康复效果的准确评定，不利于治疗方案的改进。

随着机器人技术、康复医学的发展，为了改良传统的康复治疗手段和提高康复治疗效果，康复机器人技术应运而生。康复机器人由于可以进行高精度的重复运动，对训练过程进行实时监控记录治疗数据，并可以进行医疗测评，因此可以辅助康复治疗师同时对多个患者进行高效的治疗。另外，将虚拟现实技术引入到康复机器人技术上，可以将枯燥的治疗过程变成具有图像、声音和力反馈的治疗游戏，使康复训练充满趣味性，提高患者对康复训练的主动性，从而进一步提高治疗效果。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种佩戴式的手指运动功能康复机器人，能够满足除去拇指以外其他手指四个自由度的要求，并且可以实现患者被动和主动等康复模式，将虚拟现实技术加入到康复系统中，增加康复训练的趣味性，提高患者对康复训练的主动性。

本实用新型一种手指运动功能康复机器人，其技术方案为：所述的机器人是由执行部分和驱动部分组成。其中，执行部分可以分为远端关节模块(1自由度)、近端关节模块(1自由度)和掌骨关节模块(2自由度)三大部分；驱动部分则分成四个独立的驱动模块实现对执行部分的三个模块共四个自由度的单独双向驱动，实现手指的弯曲和伸直，外展和内收的动作。由于整个系统通过钢丝绳实现远距离、变距离传动，因此在康复过程中人手可以在一定范围内任意移动。为了防止执行部分和驱动部分之间的钢丝绳松弛，两部分通过硬度较大的钢丝绳外套连接，钢丝绳穿过钢丝绳外套实现传动。

本实用新型一种手指运动功能康复机器人，其特征在于：该机器人由执行部分和驱动部分两大部分组成，上述两部分通过钢丝绳外套5a、5b、5c、5d连接；

其中，执行部分分为掌骨关节模块2、近端关节模块3和远端关节模块4三部分；驱动部分则分成四个独立的驱动模块1a、1b、1c、1d实现对执行部分的驱动；

所述掌骨关节模块2主要由近节指骨基座201、掌骨基座202、旋转基座208、前滑块203、后滑块204、205、扇形轮206、水平轮209、滑轮207、钢丝绳6a01、6a02、6b01、6b02、钢丝绳外套固定块210、216、限位螺钉211、212和限位块213构成；

所述近端关节模块3主要由后滑块304、305、前滑块301、扇形轮302、滑轮303、钢丝绳6c01、6c02、钢丝绳外套固定块309、限位螺钉306、307和限位块308构成；

所述远端关节模块4主要由中节指骨基座407、远节指骨基座401、前滑块401、后滑块405、406、扇形轮404、滑轮403、钢丝绳6d01、6d02、钢丝绳外套固定块416、限位螺钉412、413和限位块414构成；

所述驱动部分的四个模块是相同的；其中，驱动模块A1a主要由电机1a01、固定架1a03、1a04、减速机构、张紧装置1a12、驱动主轴1a10、主动轮1a09、钢丝绳6a01、6a02和钢丝绳外套固定块1a11组成；