[发明专利]结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复装置及方法

权利要求书

1.结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复方法，其特征在于：所述康复方法包括以下步骤；

步骤S1、使用者手部佩戴外骨骼设备运动以对外骨骼设备施力，

步骤S2、外骨骼设备的控制模块经外骨骼设备的压力传感器采集施力数据；所述施力数据包括使用者手部对外骨骼设备施加的压力大小和压力分布；再以采集的使用者施力数据为手部当前体征数据，结合手部健康状态下的施力数据，形成适用于使用者当前手部状态的康复运动方案；

步骤S3、当使用者的手部佩戴外骨骼设备并进行运动，或是外骨骼设备主动驱动使用者手部进行康复运动时，外骨骼设备按康复运动方案，经压力传感器监测使用者手部受力大小及受力分布，并根据监测数据调整外骨骼设备的工况，以使手部所受压力处于可承受范围内。

2.根据权利要求1所述的结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复方法，其特征在于：所述外骨骼设备为可穿戴于手部的传感手套；

在步骤S1中，使用者手部先自然放松，再把传感手套调整至合适位置，佩戴并固定在手部，让手部和手套内侧的压力传感器充分接触；

在步骤S2中，启动外骨骼设备，由压力传感器先监测并标定手部自然状态的压力值分布数据，然后使手部自然运动，由压力传感器采集佩戴者手部所能施加的压力数据及其分布情况。

3.根据权利要求2所述的结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复方法，其特征在于：在步骤S2中，外骨骼设备的控制模块利用手套内侧的压力传感器读取佩戴者手部施力数据并传输至外部的计算设备，计算设备对收到的数据进行分析，得到佩戴者手部动作时压力大小及压力分布情况，获得佩戴者手部的当前状态数据，计算设备通过佩戴者手部的当前状态数据与正常健康手部运动压力分布对比，判断佩戴者当前手部功能情况，形成适用于使用者当前手部状态的康复运动方案。

4.根据权利要求3所述的结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复方法，其特征在于：所述康复运动方案包括以外骨骼设备驱动手指运动的康复作业；所述外骨骼设备的控制模块包括单片机；

当佩戴者手指按康复作业要求进行主动运动，或是外骨骼设备向佩戴者手指施力以辅助其按康复作业要求运动时，压力传感器实时采集外骨骼设备驱动佩戴者手部运动时的压力数据及其分布，将数据实时反馈到单片机，单片机将数据实时传输到计算设备，计算设备计算外骨骼设备驱动每根手指实现康复作业的动作所需要的驱动力和当前驱动力之间的差值，将差值信息传递至单片机，使单片机对外骨骼设备的工况进行调节。

5.结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复装置，包括权利要求4中所述的外骨骼装置和计算设备，其特征在于：所述外骨骼装置包括传感手套（1）、外骨骼和气动控制装置；所述外骨骼包括分设于传感手套五指指关节前侧、指关节后侧处的支撑板；所述传感手套内腔腔壁处设有与控制模块相连的压力传感器；所述气动控制装置包括气囊件（7）；所述气囊件以外骨骼的支撑板固定，当气囊件收缩或舒张时驱动传感手套指部屈伸，以带动传感手套内的手指运动。

6.根据权利要求5所述的结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复装置，其特征在于：所述气囊件为可纵向伸缩的波纹软管件；所述波纹软管件经气路与气源装置（10）相连。

7.根据权利要求6所述的结合压力传感器的自适应控制手部外骨骼康复装置，其特征在于：所述气源装置包括箱体（9）、空气压缩机和气动三联件；所述空气压缩机输出的气体经精密减压阀（11）分为五个气路，五个气路经五路电气比例阀（12）、调整阀（13）和气管（8）与传感手套五指关节处的气囊件相连；

所述压力传感器数量为多个，以阵列方式密集分布并紧贴于传感手套内侧处，压力传感器为具备亲肤性的柔性压力传感器。