[实用新型]一种基于单目视觉引导的气动康复手套装置

说明书

本实用新型公开一种基于单目视觉引导的气动康复手套装置，装置包括单目摄像头、显示器、主控制器和气动康复手套。其中，主控制器包括嵌入式单板计算机和气动驱动单元；嵌入式单板计算机作为整个装置的控制电路的核心，与单目摄像头、显示器、气动驱动单元相连接；所述气动驱动单元与气动康复手套相连接。本实用新型的装置在屏幕上实时显示双手运动过程，患者仅注视屏幕中虚拟手运动，通过感官刺激实现运动神经通路重建，解决了现有康复训练中，患者参与度低，康复效率差等问题。

技术领域

本实用新型涉及康复训练机器人技术领域，尤其涉及一种基于单目视觉引导的气动康复手套装置。

背景技术

手部运动样式繁多、灵活多变、精细度高，手部运动功能康复难度很大。目前临床上手功能康复主要依赖于医师对患者一对一的物理治疗，该方式耗时、耗力、成本高，大量患者常因无法及时获得有效的康复训练，而错失最佳治疗时期。机器人适于长时间、重复性工作，其与康复医学的结合为解决手部运动康复的难题提供了一条新途径。。

近年来，研究者研发了多种手部运动康复系统，但多数系统是由内置的固定程式控制，仅能带动患者患侧手执行固定模式的运动，系统适应性差，患者参与度低。部分研究者面向偏瘫患者开发了可实现患者主动控制的康复系统，该类系统利用数据手套或光学传感器采集患者健侧手运动信息作为输入，控制康复系统带动患侧手执行与健侧手相同的运动。患者健侧手配套数据手套会影响其运动灵活性，且增加了操作负担与系统成本；而现有使用光学传感器的方式，或是需要特定设备，成本较高，或是系统布置较复杂；此外，目前手部康复系统仅关注肢体/肌肉运动康复，未考虑运动神经通路重建，实际上，对于脑卒中导致的偏瘫患者，往往是运动神经通路中断导致运动功能受损，因此对运动神经通路重建更需要重视。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种基于单目视觉引导的气动康复手套装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种基于单目视觉引导的气动康复手套装置，装置包括单目摄像头、显示器、主控制器和气动康复手套；

所述主控制器包括嵌入式单板计算机和气动驱动单元；所述嵌入式单板计算机与单目摄像头、显示器、气动驱动单元相连接；所述气动驱动单元与气动康复手套相连接。

进一步的，所述气动驱动单元包括气泵、气动管路、控制气阀、电动机和五路分气阀；

所述电动机通过传动轴与气泵相连，通过正反转运动带动气泵进行运动；所述气泵通过气动管路与控制气阀相连。

进一步的，所述电动机通过L298N驱动芯片进行控制。

进一步的，所述控制气阀分为出气阀和进气阀，出气阀和进气阀的一端相联通，并与所述五路分气阀相连；所述五路分气阀通过排管与气动康复手套相连接。

进一步的，所述控制气阀和五路分气阀均分别与控制其通断的继电器相连，所述继电器与主控制器相连接。

进一步的，所述气泵与控制气阀相连的气动管路内部设有弹簧，在弹簧的端部固定有锥形的滑块，对气压起到调节作用。

进一步的，所述主控制器还包括电源和急停开关；

所述电源开关用来控制整个系统的通电与掉电；

所述急停开关在系统发生故障时，立刻停止正在运行的气动康复手套。

进一步的，所述气动康复手套包括左手和右手两种型号；每只手套有5个手指套，每个手指套上面都固定有带动手指弯曲或伸直的软管。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型提供的基于单目视觉引导的气动康复手套装置简洁轻便、成本低，方便患者居家使用。