[发明专利]一种多自由度桌面式拇指康复装置

说明书

本发明公开了一种多自由度桌面式拇指康复装置，拇指康复驱动系统包括由两个步进电机分别驱动的第一滚珠丝杠滑台和第二滚珠丝杠滑台，第二滚珠丝杠滑台设置在转盘上，与拇指固定装置连接，转盘与直流电机连接，手臂与手掌支撑结构设置在拇指固定装置的另一侧，第一滚珠丝杠滑台具有一个自由度，直流电机具有一个自由度，第二滚珠丝杠滑台具有一个自由度，通过两个步进电机和直流电机的配合带动拇指完成内收/外展、屈曲/伸展以及圆锥运动。本发明能够实现空间的任意轨迹，可使拇指处于自然运动状态，提高患者康复过程中的舒适性，避免患者产生抵触情绪，这将极大地提升康复训练的效果。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种多自由度桌面式拇指康复装置。

背景技术

调查显示，脑卒中已成为我国第一位死亡原因，也是中国成年人残疾的首要原因，脑卒中具有发病率高、死亡率高和致残率高的特点。目前脑卒中是手功能失效的主要原因之一，脑卒中后患者可出现多种神经功能缺损症状，其中偏瘫和运动障碍最为常见，而上肢残疾患者的手功能障碍往往临床表现为屈曲挛缩，手的屈肌张力占优势，指间关节和掌指关节伸展困难，丧失握持、侧捏、对掌及对指等精细运动功能。

康复理论与医学实证明，一定强度的科学康复训练治疗对于最大限度的恢复手部运动功能有着非常重要的意义。传统的治疗中，治疗师对患者进行一对一的康复疗法，但这种方法工作强度大、花费较高且没有完整的评估系统。随着机器人技术的蓬勃发展，许多国内外研究人员开始尝试着将机器人技术与康复理论结合起来，康复机器人能够替代治疗师对手进行稳定可靠的康复训练动作。近十年来，国内外研究人员也研制了很多手部功能康复机器人，但绝大多数只支持四指的屈曲/伸展，针对拇指康复的机器人十分少。而拇指是手部实现抓握功能的关键，没有拇指，手部功能将损失近50％，所以拇指的功能康复显得极其关键。因此本发明公开了一种多自由度桌面式拇指康复装置，旨在对卒中病人术后康复提供有效的康复设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多自由度桌面式拇指康复装置，该拇指康复训练装置既可以实现拇指的屈曲/伸展、外展/内收以及圆锥运动，使拇指的各个关节得到有效的康复训练。

本发明采用以下技术方案：

一种多自由度桌面式拇指康复装置，包括拇指康复驱动系统、拇指固定装置和手臂与手掌支撑结构，拇指康复驱动系统包括第一滚珠丝杠滑台和第二滚珠丝杠滑台，第一滚珠丝杠滑台和第二滚珠丝杠滑台分别由步进电机驱动，第二滚珠丝杠滑台设置在转盘上，与拇指固定装置连接，转盘与直流电机连接，手臂与手掌支撑结构设置在拇指固定装置的另一侧，第一滚珠丝杠滑台、直流电机和第二滚珠丝杠滑台分别具有一个自由度，通过两个步进电机和直流电机的配合能够带动拇指完成内收/外展、屈曲/伸展以及圆锥运动。

具体的，拇指固定装置包括拇指固定板、魔术贴、球面副、球副连接杆和连接板；拇指固定板中设置有弧形凹槽，凹槽内布置有压力传感器，魔术贴设置在拇指固定板上，球面副设置在拇指固定板的一侧，球面副不传递扭矩，通过球副连接杆与连接板连接，连接板与第二滚珠丝杠滑台连接。

进一步的，球面副包括球面副底座、球面副下端、球面副上盖和球，球面副底座与球面副下端连接，球面副下端经过球面副上盖与球连接，球通过球面副连接杆与连接板连接。

具体的，手掌与手臂固定装置包括底板、竖直支撑杆、支撑板、手掌魔术贴和小臂魔术贴，竖直支撑杆设置在底板上，支撑板设置在竖直支撑杆上，手掌魔术贴设置在支撑板的前端，小臂魔术贴设置在支撑板的中部对应位置。

具体的，第一滚珠丝杠滑台通过螺钉固定在底座上，第一滚珠丝杠滑台上设置有竖直圆柱支撑结构，竖直圆柱支撑结构上设置电机固定架，直流电机固定在电机固定架上。

进一步的，电机固定架上固定有轴承固定架，轴承固定架上面固定有用于平衡转盘轴径向力的深沟球轴承。