[发明专利]基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统

说明书

本发明涉及一种基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统，包括上位机、微处理器、手部外骨骼装置和压力刺激装置，上位机接收用户端的训练模式选择信息并生成相对应的康复指令，微处理器接收康复指令并控制设置在手指上的手部外骨骼装置执行康复动作，手部外骨骼装置通过电机驱动，在电机驱动手部外骨骼装置时，生成行程信息；压力刺激装置，紧贴于手指设置，并根据行程信息向手指施加相对应的压力。本发明提出的基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统，解决了现有康复训练系统对神经可塑性的诱导较差的问题。

技术领域

本发明涉及手功能康复系统，尤其涉及一种基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统。

背景技术

脑卒中，又称为中风或脑血管意外，是一种急性脑血管疾病，脑卒中手部运动障碍患者会丧失一部分触觉感知功能，减弱对运动的反馈感知，脑卒中造成肢体运动功能障碍，轻则患者行动不便，重则导致长期卧床，生活不能自理，给社会和家庭带来沉重负担。

现有的康复训练系统只是重复大量简单的、机械性的动作、对神经可塑性的诱导较差。

发明内容

本发明提出基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统，以解决现有康复训练系统对神经可塑性的诱导较差的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：基于指尖触觉刺激的手功能康复训练系统，其特殊之处在于：

上位机，接收用户端的训练模式选择信息并生成相对应的康复指令；

微处理器，接收康复指令并控制设置在手指上的手部外骨骼装置执行康复动作；

手部外骨骼装置，通过电机驱动，在电机驱动所述手部外骨骼装置时，生成行程信息；

压力刺激装置，紧贴于手指设置，并根据所述行程信息向手指施加相对应的压力。本发明将触觉刺激模块与驱动模块相结合，使运动感知反馈和触觉刺激反馈协同作用，增强对神经可塑性的诱导。

进一步地，所述训练模式包括触觉增强模式和模拟抓握模式。

进一步地，所述上位机在所述触觉增强模式下生成的康复指令包括第一指令和第二指令，其中

所述第一指令用于控制手部外骨骼装置带动手指进行屈伸运动；所述第二指令用于控制所述压力刺激装置向手指施加与行程信息相对应的压力。

进一步地，所述上位机在所述模拟抓握模式下生成的康复指令包括第三指令和第四指令，其中

所述第三指令用于控制手部外骨骼装置带动手指进行屈伸运动；所述第四指令是当所述行程信息与上位机上预设的信息相匹配时生成的，所述第四指令用于控制所述压力刺激装置向手指施加与模拟手指抓握物体时产生的压力相同的力。

进一步地，所述手部外骨骼装置包括四个驱动机构，四个驱动机构分别覆盖在食指、中指、无名指、小指上，所述驱动机构有定制式和通用式两种，所述电机为直线电机。

进一步地，定制式由弹簧片以及套在弹簧片上的远节指骨操作器单元、关节操作器单元、中节指骨操作器单元、近节指骨操作器单元连接而成，弹簧片的一端固定于远节指骨操作器单元，另一端与直线电机的推杆连接；

通用式由弹簧片以及套在弹簧片上的多个关节操作单元连接而成，弹簧片的一端固定于位于指尖处的关节操作器单元，另一端与直线电机的推杆连接；

直线推杆电机推动弹簧片前进，引起弹簧片变形弯曲，带动手指进行弯曲运动，直线电机推杆进行后退运动时，带动手指进行伸展运动。

进一步地，所述压力刺激装置包括执行器以及连接在执行器一端的气泵，所述气泵受微处理器控制，在所述气泵充气时，所述执行器在与手指相接触面的法线方向上产生压力。

进一步地，所述执行器为气动可膨胀囊。