[发明专利]外骨骼式生物反馈手功能训练器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于恢复手功能障碍患者部分或者全部手功能的外骨骼式生物反馈手功能训练器。 

背景技术

我国现有脑卒中患者约900万人，每年新发病在150万人以上，大约75％脑卒中患者在发病后会留下不同程度的后遗症，在众多的后遗症中，以偏瘫发生率最高，在偏瘫的康复中，又以手功能的康复最为困难。患者的手在后期往往因肌肉痉挛，形成一个屈曲的半握拳姿势，因此，手功能的康复一直是患者最需要解决的问题，也是脑卒中患者最难解决的问题。手功能康复的主要技巧是掌握好活动的力度，早期被动运动要求轻柔、缓慢，以不引起不能耐受的疼痛为宜，从而达到防止肌腱粘连和关节僵硬，并可促进血液循环，增加关节、肌肉的牵伸效果。 

医学理论和实践证明，肢体损伤的患者为了防止肌肉“废用性”萎缩，必须要进行有效的肢体训练以恢复其功能。由于患者手指本身已存在功能障碍，不能独立完成训练；需要由具有一定护理知识和体力的护士或者其他人帮助实施，增加了康复难度和护理费用。为了让患者自主地进行康复训练，制作一种帮助其恢复运动功能的医疗保健器械是必要的。据了解国内医院的康复科大部分都是采用医务人员陪同康复治疗，在浪费大量资源的前提下，患者的康复情况还没有很显 著的效果。 

发明内容

针对现有技术的诸多缺陷，本发明提供了一种外骨骼式生物反馈手功能训练器。 

本发明提供的一种外骨骼式生物反馈手功能训练器，其特征在于，包括：佩戴在患者手上的手背贴合面板；与手背贴合面板连接的五个手指驱动机构；与手背贴合面板连接的电机传动机构，电机传动机构又包括驱动拇指机构的直线电机传动机构和驱动其余四指的微型直流电机传动机构； 

上述的手背贴合面板是在解剖学意义上与患者手背贴合的面板。 

上述的五个手指驱动机构均是连杆机构，其中驱动拇指的机构是由与拇指近节指骨贴合的组件和连杆机构连接而成；其余四指是由与四指近节指骨和中节指骨贴合的组件和连杆连接而成；五个手指驱动机构模拟了手指在抓握时关节的瞬时转动中心，在机构的关节处的转动中心是模拟真实手指关节的瞬时转动中心。 

上述的直线电机传动机构是由微型直线电机及其固定组件和直线电机与拇指驱动机构的连接杆组成。 

上述四指的微型直流电机传动机构是由微型直流电机及其固定组件、锥齿轮传动机构、三级减速机构组成和与四指驱动机构连接的推杆组成。 

发明作用与效果 

本发明应用连杆机构实现四指的同步运动，通过控制两个电机的运转实现四指和拇指的同步或者异步运动。在其基础上设计微直流电机驱动模块并以病患者的患侧肢的微弱肌电信号比例控制和声音控制混合控制微直流电机，以生物反馈的方式训练功能障碍的手指。本发明实现的是用于手部功能障碍的穿戴式机械手的肌电/语音混合控制的实现，其创新点包括：穿戴式设计方便患者进行基于日常生活辅助的功能训练，提高训练效果；欠驱动多关节联动手指机构，实现轻便结构下的指间关节运动；表面肌电信号触发与动态智能控制实现互动式生物反馈训练；语音控制方式提供被动训练、实现互动式运动想象疗法；健康侧手动触控主动软瘫期、痉挛期双侧手同步训练。 

附图说明

图1为外骨骼式生物反馈手功能训练器总装图； 

图2为外骨骼式生物反馈手功能训练器总装图补充图； 

图3为外骨骼式生物反馈手功能训练器食指驱动机构的结构示意图； 

图4为外骨骼式生物反馈手功能训练器直流电机外部传动锥齿轮组件的结构示意图； 

图5为外骨骼式生物反馈手功能训练器直流电机外部三级减速机构的结构示意图； 

图6为外骨骼式生物反馈手功能训练器直流电机外部三级减速 机构的外部示意图； 

图7为外骨骼式生物反馈手功能训练器直线电机及拇指驱动机构的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。应理解的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。