[发明专利]基于气动肌肉和磁流变阻尼器的手指康复训练装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于气动肌肉和磁流变阻尼器的手指康复训练装置及方法，装置包括有可调节绑带、固定在手臂上的机械手固定板、依次固定在机械手固定板上的掌骨、手指驱动机构、手指康复训练机构、以及气动系统、传感与控制系统；方法通过两根气动肌肉以双端反向对拉方式驱动手指各关节，实现手指抓握/伸展的被动训练，以磁流液阻尼器产生阻尼力作为被动力反馈，实现手指抓握/伸展的主动训练。本发明装置结构简单、便于穿戴、动作灵活、作用安全柔顺、控制精准，适用于偏瘫患者多手指运动功能的主/被动协调恢复训练。

主权项

1.一种基于气动肌肉和磁流变阻尼器的手指康复训练装置，其特征在于：包括：机械手固定板，其立向设置，机械手固定板后侧板面连接有可调节绑带；四根掌骨，其分别沿前后方向设置，四根掌骨后端分别连接在机械手固定板前侧板面上部不同位置；四个气动肌肉组，每个气动肌肉组分别由两个沿前后方向设置的气动肌肉A和B构成，四个气动肌肉组一一对应设置在掌骨右侧，每个气动肌肉组中两气动肌肉A和B后端分别各自通过U型连接件铰接在机械手固定板前侧板面上；四个磁流变阻尼器B，分别各自具有外壳体B和中心轴沿左右水平方向的旋转轴B，四个磁流变阻尼器B分别通过各自的外壳体B一一对应连接在掌骨前端，每个磁流变阻尼器B中，旋转轴B的左、右端分别穿出对应的外壳体B，且旋转轴B的右端分别同轴固定安装有第二关节同步带轮，且第二关节同步带轮一一对应位于气动肌肉组前方，每个第二关节同步带轮上分别绕过有钢丝绳，钢丝绳两端分别连接在位置对应的气动肌肉组中两个气动肌肉A和B前端，每个外壳体B的左侧分别设有角度传感器B，每个角度传感器B的基座分别通过支撑板与对应的掌骨前端固定连接，每个角度传感器B的输入轴分别与对应的磁流变阻尼器中旋转轴B的左端同轴固定连接；四个第二关节支撑架，其分别沿前后方向设置，并一一对应设置在磁流变阻尼器B前方，每个第二关节支撑架后端分别通过延伸部与对应的磁流变阻尼器B中旋转轴B左端固定连接，每个第二关节支撑架底部分别连接有第二关节指托；四个磁流变阻尼器A，分别各自具有外壳体A和中心轴沿左右水平方向的旋转轴A，四个磁流变阻尼器A分别通过各自的外壳体A一一对应连接在第二关节支撑架前端，每个磁流变阻尼器A中，旋转轴A的左、右端分别穿出对应的外壳体A，且旋转轴A的右端分别同轴固定安装有第一关节同步带轮，第一关节同步带轮一一对应位于第二关节同步带轮前方，且第一关节同步带轮与第二关节同步带轮之间通过同步齿形带传动连接，每个外壳体A的左侧分别设有角度传感器A，每个角度传感器A的基座分别通过支撑板与对应的第二关节支撑架固定连接，每个角度传感器A的输入轴分别与对应的磁流变阻尼器中旋转轴A的左端同轴固定连接；四个第一关节支撑架，其分别沿前后方向设置，并一一对应设置在磁流变阻尼器A前方，每个第一关节支撑架后端分别通过延伸部与对应的磁流变阻尼器A中旋转轴A左端固定连接，每个第一关节支撑架底部分别连接有第一关节指托。