[发明专利]一种移动式手部软体康复训练系统

说明书

本发明公开了一种基于微型多通道电磁阀的移动式手部软体康复训练系统，该系统由软体康复手套和控制盒组成；所述手套为气动网格结构的软体机器人，可以实现每个手指运动的独立控制，其中安装有位置、速度、加速度、角度、压力传感器；所述控制盒主要包括控制系统、微型多通道电磁阀、触摸屏等装置；所述控制系统用于对整个设备的实时控制，并将系统运行数据显示在触摸屏中，根据不同操作对象，选择并切换不同的控制方法，实现对被控对象的精确控制，本发明采用微型多通道电磁阀高频特性控制相关气道的开闭，实现对软体康复训练运动的精确控制，结构简单，成本低廉，特别适合脑卒中患者中手部功能缺失的人员在家中康复使用。

技术领域

本发明涉及软体康复训练领域，特别涉及一种基于高频微型多通道气阀装置的移动式手部软体康复训练系统。

背景技术

脑卒中，又称脑中风是一种发病率高、致残率高、死亡率高的常见疾病，随着我国人口老龄化时代的到来，患有脑血管疾病和神经系统疾病的患者数量将不断增加，特别是随着医疗水平的不断发展和进步，中风幸存者数量不断增多，据调查，2017年我国有超过一千两百万的脑卒中患者，这其中有75%的患者患有不同程度的功能性障碍，其中手部日常功能的缺失是最常见症状。而手是人们与客观时间之间一条重要的纽带，可以完成各类复杂动作，也可以表达思想。手内部构造精细、复杂，导致其受伤后难以康复。现代康复治疗手段根据医学中脑皮层重塑理论，在医师指导下，通过外部辅助装置帮助患者运动训练康复。其中康复装置多采用刚性装置，其存在结构复杂、体型较大、价格昂贵和自由度受限等缺点。软体机器人区别于传统刚性机器人，由于其良好的人际交互性，环境友好性，受到越来越多人的关注和研究，软体机器人应用广泛，在康复医疗、抓具、智能器官等方面都有大量应用，但是目前软体机器人由于其控制设备体型大，重量大，价格昂贵，控制简单难以实现复杂精确控制，本发明提供一种全新装置，通过多通道微型电磁阀可以实现手部软体康复训练运动的精确控制，通过采用内置气袋方式减轻设备重量设备，同时实现设备小型化，降低设备价格，从而使其走进患者家庭。

发明内容

本发明的所解决的技术问题是提供一种软体机器人精确控制系统，为中风病人提供一种家庭可移动式的软体手部康复设备。包括：控制盒及软体康复手套；控制盒包括控制系统、电池组、高压气袋和微型多通道电磁阀；软体康复手套包括软体手指、角度传感器、位置、速度、加速度和压力传感器。

所述控制盒内部带有高压气袋，气袋与多通道微型电磁阀连通，微型电磁阀受控制系统的控制，将气袋内的气体以一定的流动方式导向到软体手套中，软体手套的各项运行数据以蓝牙通信方式无线传输到控制盒的通信接口上，从而实现系统的精确反馈控制。

所述的控制系统，其内部具备三种运动模式控制方法，包括，康复训练任务模式，主被动协调训练模式及加载康复训练模式，根据患者病情选择适当的任务模式，在运动过程中，系统记录患者各项运动数据并保存到系统中的储存卡上，康复运动结束后生成报表，患者可以通过储存导出到电脑中，同时该报表通过互联网提供给医生，供医生指导康复训练。

控制系统通过控制盒正面的触摸屏和下侧的扩音器，结合已设计的不同难度和强度游戏，通过视觉刺激和声音刺激充分调动患者在游戏过程中的运动意愿，从而有效提高患者的康复效率。

控制系统可以实时监测在游戏过程中患者的运动状况，根据患者的运动状况，可以自动调整游戏难度和持续时间，或在必要时刻，通过警光报警器进行报警。

控制系统采用数据手套作为期望运动数据来源，通过镜像算法，将患者健侧手的运动情况换算到患者患侧手中，可以将患者的运动习惯反应到日常康复训练中，有助于患者的快速康复，或者通过采集正常人手部运动情况，作为患侧手部运动的参考运动轨迹，可以有效增加康复效果。