本发明公开了一种穿戴式手功能康复训练机械手，包括固定在手臂上的机械手固定板，它包括拇指康复机构、四指康复机构，所述拇指康复系统包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的拇指固定装置，四指康复机构包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的四指固定装置。本发明采用横梁将除拇指外的四指固定在同一横梁上，在机械手进行康复治疗时，四指同时运动，手指弯曲过程中不用承受径向拉力，防止损伤手指，再结合独立设置的拇指康复系统，对手部进行更为全面的康复治疗，另外，采用气缸驱动对于手部运动起到缓冲作用，防止突然运动对手指造成伤害，并且避免径向拉力对手指的损伤。
1.一种穿戴式手功能康复训练机械手，包括固定在手臂上的机械手固定板(1)，其特征在于，它包括拇指康复机构、四指康复机构，所述拇指康复系统包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的拇指固定装置，四指康复机构包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的四指固定装置；
所述四指康复系统的气缸驱动系统包括气缸(2)、气缸底座(3)，为屈伸提供动力的气缸(2)的动力输出端与四指固定装置相连，气缸(2)通过气缸底座(3)固定于机械手固定板(1)上，气缸(2)可绕气缸底座(3)上的孔旋转，四指固定装置包括弧形架(4)、推杆(7)、横梁(8)、固定座(16)、设置在横梁(8)上且用于固定四指的绷带(9)，弧形架(4)的一端与气缸(2)的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架(4)的另一端与推杆(7)的一端相连，推杆(7)的另一端与横梁(8)上的固定座(16)相连，推杆(7)与固定座(16)可相对转动。
2.根据权利要求1所述的穿戴式手功能康复训练机械手，其特征在于，四指康复系统中还设有侧位固定架(5)、角度传感器(6)，侧位固定架(5)通过底部螺钉固定于机械手固定板(1)上，侧位固定架(5)和角度传感器(6)位于弧形架(4)的两侧，角度传感器(6)的转动轴穿过弧形架(4)上的孔与侧位固定架(5)上的孔相连，弧形架(4)与角度传感器(6)的转轴相固定。
3.根据权利要求1所述的穿戴式手功能康复训练机械手，其特征在于，所述推杆(7)上设有不同位置的固定孔，弧形架(4)与推杆(7)之间通过螺钉固定在固定孔内，弧形架(4)与推杆(7)可以相对转动，而且在固定孔的两侧有限位孔，限位孔用于调节手部运动范围。
4.根据权利要求1或3所述的穿戴式手功能康复训练机械手，其特征在于，所述横梁(8)上设有不同位置的调节孔，推杆(7)与横梁(8)之间通过固定座(16)固定在调节孔内，用于适应不同大小的手。
5.根据权利要求1所述的穿戴式手功能康复训练机械手，其特征在于，拇指康复系统的气缸驱动系统包括气缸(11)、气缸底座(10)，为屈伸提供动力的气缸(11)的动力输出端与拇指固定装置相连，气缸(11)通过气缸底座(10)固定于机械手固定板(1)上，气缸(11)可绕气缸底座(10)上的孔旋转，拇指固定装置包括弧形架(13)、用于固定拇指的绷带(15)，弧形架(13)的一端与气缸(11)的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架(13)的另一端与绷带(15)相连。
6.根据权利要求5所述的穿戴式手功能康复训练机械手，其特征在于，拇指康复系统中还设有侧位固定架(12)、角度传感器(14)，侧位固定架(12)通过底部螺钉固定于机械手固定板(1)上，侧位固定架(12)和角度传感器(14)位于弧形架(13)的两侧，角度传感器(14)的转动轴穿过弧形架(13)上的孔与侧位固定架(12)上的孔相连，弧形架(13)与角度传感器(14)的转轴相固定。
穿戴式手功能康复训练机械手
技术领域
[0001] 本发明涉及康复机器人技术领域，具体涉及一种穿戴式的手功能康复机械手。
背景技术
[0002] 医学理论与实践证明，对于心脑血管疾病或者神经系统引起的肢体功能损伤的患者，可以通过一定强度的运动训练进行恢复。由于患者已经存在肢体功能缺失，因此需要一种设备用于患者肢体康复。目前尽管有药物治疗，但是治疗比较单一，而且会有副作用。因此为了患者被动或者主动康复，需要一种用于手指运动的器械。但目前的训练机器人都是患者的一些大关节的运动，并非每个重要关节都在运动，特别是手部的运动，而且手部关节更多更加灵活，因此恢复手部是必不可少的，但大部分的手指康复器械都忽略了这一点，而且缺乏拇指康复的装置，大部分设计采用电机驱动，电机驱动容易造成手部伤害。有专利采用四连杆机构牵拉手指端部，但其在驱动手指弯曲的同时还会使手指承受径向拉压力，容易损伤手指。
发明内容
[0003] 本发明目的在于提供一种穿戴式手功能康复训练机械手，其采用气缸驱动对于手部运动起到缓冲作用，防止突然运动对手指造成伤害，并且避免径向拉力对手指的损伤。
[0004] 为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
[0005] 一种穿戴式手功能康复训练机械手，包括固定在手臂上的机械手固定板、固定在机械手固定板上的动力机构，它包括拇指康复机构、四指康复机构，所述拇指康复系统包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的拇指固定装置，四指康复机构包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的四指固定装置。
[0006] 对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。
[0007] 作为优化，四指康复系统的气缸驱动系统包括气缸、气缸底座，为屈伸提供动力的气缸的动力输出端与四指固定装置相连，气缸通过气缸底座固定于机械手固定板上，气缸可绕气缸底座上的孔旋转，四指固定装置包括弧形架、推杆、横梁、固定座、设置在横梁上且用于固定四指的绷带，弧形架的一端与气缸的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架的另一端与推杆的一端相连，推杆的另一端与横梁上的固定座相连，推杆与固定座可相对转动。
[0008] 进一步，四指康复系统中还设有侧位固定架、角度传感器，侧位固定架通过底部螺钉固定于机械手固定板上，侧位固定架和角度传感器位于弧形架的两侧，角度传感器的转动轴穿过弧形架上的孔与侧位固定架上的孔相连，弧形架与角度传感器的转轴相固定。
[0009] 更进一步，所述推杆上设有不同位置的固定孔，弧形架与推杆之间通过螺钉固定在固定孔内，弧形架与推杆可以相对转动，而且在固定孔的两侧有限位孔，限位孔用于调节手部运动范围。
[0010] 进一步，所述横梁上设有不同位置的调节孔，推杆与横梁之间通过固定座固定在调节孔内，用于适应不同大小的手。
[0011] 作为优化，拇指康复系统的气缸驱动系统包括气缸、气缸底座，为屈伸提供动力的气缸的动力输出端与拇指固定装置相连，气缸通过气缸底座固定于机械手固定板上，气缸可绕气缸底座上的孔旋转，拇指固定装置包括弧形架、用于固定拇指的绷带，弧形架的一端与气缸的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架的另一端与绷带相连。
[0012] 进一步，拇指康复系统中还设有侧位固定架、角度传感器，侧位固定架通过底部螺钉固定于机械手固定板上，侧位固定架和角度传感器位于弧形架的两侧，角度传感器的转动轴穿过弧形架上的孔与侧位固定架上的孔相连，弧形架与角度传感器的转轴相固定。
[0013] 相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
[0014] 1.本发明采用气缸作为动力，气缸驱动对于手部运动起到缓冲作用，防止突然运动对手部造成的伤害，同时结合角度传感器对手部运动范围进行检测从而控制运动幅度，在康复的同时防止对手部造成二次伤害；
[0015] 2.本发明采用横梁将除拇指外的四指固定在同一横梁上，在机械手进行康复治疗时，四指同时运动，手指弯曲过程中不用承受径向拉力，防止损伤手指，再结合独立设置的拇指康复系统，对手部进行更为全面的康复治疗。
附图说明
[0016] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
[0017] 图1为本发明实施例的整体结构示意图；
[0018] 其中：1.机械手固定板；2.气缸；3.气缸底座；4.弧形架；5.侧位固定架；6.角度传感器；7.推杆；8.横梁；9.绷带；10.气缸底座；11.气缸；12.侧位固定架；13.弧形架；14.角度传感器；15.绷带；16.固定座；17.限位螺钉。
具体实施方式
[0019] 以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0020] 实施例：
[0021] 本实施例描述了一种穿戴式手功能康复训练机械手，其结构如图1所示，它包括固定在手臂上的机械手固定板1、拇指康复机构以及四指康复机构，机械手固定板1上侧位平面用于固定手部机械结构，下部为弧形面以适应人手结构，通过绷带固定于手部，所述拇指康复系统包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的拇指固定装置，四指康复机构包括提供动力的气缸驱动系统、与气缸驱动系统相连的四指固定装置。
[0022] 四指康复系统的气缸驱动系统包括气缸2、气缸底座3，为屈伸提供动力的气缸2的动力输出端与四指固定装置相连，气缸2通过气缸底座3固定于机械手固定板1上，气缸2可绕气缸底座3上的孔旋转，四指固定装置包括弧形架4、推杆7、横梁8、固定座16、设置在横梁8上且用于固定四指的绷带9，弧形架4的一端与气缸2的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架4的另一端与推杆7的一端相连弧形架4与推杆的连接部设有双向限位的限位螺钉17，防止运动过程中的机构卡死，推杆7的另一端与横梁8上的固定座16相连，推杆7与固定座16可相对转动。气缸(2)上有两个进排气孔,进排气孔通过控制气体的流动方向调节气缸运动方向,带动弧形架4运动，弧形架17再带动推杆7、横梁8运动，进而控制手部四指的屈伸。
[0023] 四指康复系统中还设有侧位固定架5、角度传感器6，侧位固定架5通过底部螺钉固定于机械手固定板1上，侧位固定架5和角度传感器6位于弧形架4的两侧，角度传感器6的转动轴穿过弧形架4上的孔与侧位固定架5上的孔相连，弧形架4与角度传感器6的转轴相固定。
[0024] 所述推杆7上设有不同位置的固定孔，弧形架4与推杆7之间通过螺钉固定在固定孔内，弧形架4与推杆7可以相对转动，而且在固定孔的两侧有限位孔，限位孔用于调节手部运动范围。所述横梁8上设有不同位置的调节孔，推杆7与横梁8之间通过固定座16固定在调节孔内，用于适应不同大小的手。
[0025] 拇指康复系统的气缸驱动系统包括气缸11、气缸底座10，为屈伸提供动力的气缸11的动力输出端与拇指固定装置相连，气缸11通过气缸底座10固定于机械手固定板1上，气缸11可绕气缸底座10上的孔旋转，拇指固定装置包括弧形架13、用于固定拇指的绷带
15，弧形架13的一端与气缸11的动力输出端的端部通过销钉连接，所述弧形架13的另一端与绷带15相连。
[0026] 气缸(11)上有两个进排气孔,进排气孔通过控制气体的流动方向调节气缸运动方向,带动弧形架13运动，进而控制手部拇指的屈伸。
[0027] 拇指康复系统中还设有侧位固定架12、角度传感器14，侧位固定架12通过底部螺钉固定于机械手固定板1上，侧位固定架12和角度传感器14位于弧形架13的两侧，角度传感器14的转动轴穿过弧形架13上的孔与侧位固定架12上的孔相连，弧形架13与角度传感器14的转轴相固定。
[0028] 上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
