多功能手指训练系统技术方案

多功能手指训练系统涉及一种医疗康复器材。本发明专利技术通过选择评估模式对患者的手指进行肌力评定的结果，可以选择主动训练模式，气泵的工作仅仅提供很小的力量抵消矫正器本体阻力，系统采集手指的运动轨迹，并将各项数据显示和记录在操作面板中，以作为健康评测的依据。在主被动模式下，系统将综合患者运动意识及压力传感器数据综合分析，如当前手指弯曲产生的压力大于当前系统设定气压时，说明此时患者正在进行主动训练，系统运行主动训练模式；当前手指弯曲产生的压力小于系统设定气压值时，系统运行被动训练模式。当选择助力训练模式时，系统根据肌力评定利用气泵的工作一定的气压驱动手指矫正器做伸展/弯曲运动，进而带动手指做伸展/弯曲训练。当选择阻力训练模式时，系统根据肌力评定利用气泵的工作一定的负压阻碍手指矫正器做伸展/弯曲运动，进而带动手指做伸展/弯曲训练。

Multifunctional finger training system

The multi-functional finger training system relates to a medical rehabilitation equipment. The present invention can select the active training mode by selecting the evaluation mode to evaluate the muscle strength of the patient's finger. The work of the air pump only provides a small force to offset the resistance of the orthodontic body, collects the movement track of the finger systematically, and displays and records the data in the operation panel as the basis for health evaluation. In the active and passive mode, the system synthesizes the patient's motion awareness and pressure sensor data. For example, when the pressure produced by the current finger bending is greater than the pressures set by the current system, it indicates that the patient is undergoing active training and the system operates the active training mode. When the pressures produced by the current finger bending are less than the pressures set by the system, the system operates the passive training mode. When choosing the assistant training mode, the system drives the finger orthosis to stretch/bend according to the muscle strength evaluation, and then drives the finger to stretch/bend training. When choosing the resistance training mode, the system uses the negative pressure of the pump to prevent the finger orthodontic from stretching/bending according to the muscle strength evaluation, and then drives the finger to stretch/bend training.

【技术实现步骤摘要】
多功能手指训练系统
本专利技术属于医疗康复设备
，涉及一种多功能手指训练系统。
技术介绍
现代社会中，心脑血管疾病的发病率逐年上升。在我国，脑卒中已成为当今严重危害中老年人生命与健康的主要公共卫生问题，其发生率、死亡率、致残率均较高。卒中患者发病后，大部分遗留有不同程度的肢体功能障碍，严重影响其生活、工作及学习，同时也给家庭和社会带来了沉重负担。由于手功能较下肢功能精细，因此手功能障碍较下肢功能障碍更难恢复，在康复治疗过程中，手功能障碍的改善对于提高患者自身能力和生活能力非常有意义。专利201610835116.6一种手指功能康复训练装置，提供能带动患者手指进行康复训练运动并可调节手指近节指骨和中、远节指骨运动幅度，适配各种手型的患者使用。不足之处在于：1.采用刚性装置，存在结构复杂、价格昂贵和自由度受限等缺点；2.训练模式单一，仅适合患者早期康复阶段进行被动训练的要求，不能满足0到2级肌力患者助力训练及3级肌力以上患者的主动训练的需要。专利201510220120.7一种用于手功能智能训练的气动式康复装置，该装置可对患者手功障碍进行康复训练，在训练过程中患者能够使用该装置进行手指、手腕的助力及主动训练，不会对使用者造成机械损伤，是脑卒中、心脑血管或手部关节创伤等疾病作为康复训练的常用设备。但是，该装置在助力运动时使单个手指或组合的手指以相同气压驱动的运动，不能够满足每个手指关节被动训练、助力训练的动力要求。并且手指的各个关节训练只能通过调节手指粘结扣，通过固定某一关节带动整个手指其他关节，容易拉伤手指其他关节。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有手指关节康复设备中存在的缺点，提供一种多个自由度、可以穿戴并且可以单一手指关节和任意手指关节组合做被动训练、助力训练、主动训练和阻力训练的多功能手指训练系统。本专利技术的技术方案是：本专利技术包括控制系统、动力装置和驱动装置，其驱动装置包括由非金属材质制作的矫正器，在矫正器上设置有硬质气管、弹性波纹软管；使用者的手部可以直接穿戴矫正器内做康复训练，矫正装置上面配备有五个独立的电磁阀和气压调节阀，能够为患者手指提供单独或一部分手指组合式弯曲伸展训练提供不同需求的动力，以便于满足不同手指肌力的抓握训练需要；所述的矫正装置上的硬质通气管的位置固定于手部手骨上方；弹性波纹软管处在矫正器上使用者手指关节上方。拇指上设置有三个硬质通气管和两个弹性波纹软管，其他四个手指每个手指上分别设置有三个硬质通气管、三个弹性波纹软管和一个半封闭导管。控制系统包括操作面板和主控制板，操作面板为液晶触摸显示或数码显示，主控制板中设置有治疗师自由编程练习模式和组合手指单个或者同时训练模式，可以对五个手指设定针对性训练程序，并且在手指在训练过程中模拟日常生活中的活动，在操作面板上显示并与患者互动。所述的控制系统的压力传感器作为压力采集元件，将压力值转化为0-5V的电信号，通过主控制板的AD口采集变化成AD值，根据不同的AD值标定出来对应的压力值，由主控制板将需要显示的压力值送往操作面板显示。动力装置包括气泵、电磁阀、气压调节阀和压力传感器；5个电磁阀组成的五联电磁阀的开/闭来选择需要做康复训练的手指，以及单一手指训练或者任意组合手指训练；调压阀与五联电磁阀密封连接，调节各个手指训练过程中压力的大小，在调节阀末端设置有压力传感器，压力传感器实时检测和反馈手指训练驱动力量。所述的气泵设置有进气孔和出气孔，并且在出气孔设置有两个并联的电磁阀，两个并联电磁阀独立工作，保证气泵对手指矫正器的排气；气泵进气口设置有两个并联的电磁阀，两个并联电磁阀独立工作，保证气泵对手指矫正器的充气。所述的五联电磁阀是五个并联的电磁阀组成，每个电磁阀独立工作，电磁阀的开/闭，选择对某一个或者多个手指矫正器的充、排气，完成手指的矫正训练。所述的气压调节阀的作用是独立控制每路充气、排气量的大小，满足使用者每个手指对驱动力的需求。所述的压力传感器独立检测每路气体流量的大小，通过主控制板的信号输入及处理装置对输入的电压信号滤波，采用稳压管进行嵌位处理，反馈到操作面板上完成显示刷新和按键输入；根据患者手部肌力不同本系统提供了被动训练模式、助力训练模式、主被动模式和阻力模式。在各个训练模式中又增加了持续运动模式、断续运动模式和间歇运动模式。本专利技术的有益效果：通过选择评估模式对患者的手指进行肌力评定的结果，可以选择主动训练模式，患者手指运动由其自身控制，在此模式下，气泵的工作仅仅提供很小的力量抵消矫正器本体阻力，系统采集手指的运动轨迹，并将各项数据显示和记录在操作面板中，以作为健康评测的依据。在主被动模式下，患者或者相关人员通过操作面板中的选择对手指的训练任务，系统将综合患者运动意识及压力传感器数据综合分析，对下一步运动做出综合评判，如当前手指弯曲产生的压力大于当前系统设定气压时，说明此时患者正在进行主动训练，系统运行主动训练模式；当前手指弯曲产生的压力小于系统设定气压值时，系统运行被动训练模式。当选择助力训练模式时，系统根据肌力评定利用气泵的工作一定的气压驱动手指矫正器做伸展/弯曲运动，进而带动手指做伸展/弯曲训练。当选择阻力训练模式时，系统根据肌力评定利用气泵的工作一定的负压阻碍手指矫正器做伸展/弯曲运动，进而带动手指做伸展/弯曲训练。附图说明附图1：本专利技术的结构示意图；附图2：本专利技术五联阀、调节阀和压力传感器连接示意图；附图3：本专利技术的矫正装置内部结构图；附图4：本专利技术的工作过程流程图。附图编号：机壳1，操作面板2，主控制板3，气泵4，五联电磁阀5，压力调节阀6，压力传感器7，三通管8，导气管9，矫正装置10，出气导气管11，进气导气管12；进气三通管41，出气三通管44，进气A口电磁阀43，进气B口电磁阀42，出气A口电磁阀46，出气B口电磁阀45；电磁阀A51、电磁阀B52、电磁阀C53、电磁阀D54、电磁阀E55，调节阀A61、调节阀B62、调节阀C63、调节阀D64、调节阀E65，压力传感器A71、压力传感器B72、压力传感器C73、压力传感器D74、压力传感器E75，护套100、小拇指矫正器110、无名指矫正器120、中指矫正器130、食指矫正器140、大拇指矫正器150，弹性波纹软管101，连接管102，半封闭式导管103。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。如附图1所示，多功能手指康复训练系统包括控制装置、动力装置和矫正装置。所述的控制装置包括机壳1，操作面板2和主控制板3，所述的操作面板2安装在机壳1前面。操作面板2与主控制板3通过电缆线连接。所述的动力装置包括气泵4、五联电磁阀5、压力调节阀6和压力传感器7。所述的气泵4的进气孔通过进气导气管12与进气三通管41与主管道密封连接，进气三通管41两个分支管分别安装有进气B口电磁阀42和进气A口电磁阀43；气泵4出气孔通过出气软管11与出气三通管44与主管道密封相连，出气三通管44两个分支管分别与出气B口电磁阀45和出气A口电磁阀46相连；出气A口电磁阀46通过软管11与五联阀5一端口相连接，进气A口电磁阀43通过软管与五联阀5相连接。如附图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多功能手指训练系统，包括控制装置、动力装置和矫正装置（10），其控制装置包括机壳(1)，操作面板(2)和主控制板(3)，所述的操作面板(2)安装在机壳(1)前面，操作面板(2)与主控制板(3)通过电缆线连接，其特征在于：所述的动力装置包括气泵(4)、五联电磁阀(5)、压力调节阀(6)和压力传感器(7),所述的气泵(4)的进气孔通过进气导气管(12)与进气三通管(41)与主管道密封连接，进气三通管(41)两个分支管分别安装有进气B口电磁阀(42)和进气A口电磁阀(43)；气泵(4)出气孔通过出气软管(11)与出气三通管(44)与主管道密封相连，出气三通管(44)两个分支管分别与出气B口电磁阀(45)和出气A口电磁阀(46)相连；出气A口电磁阀(46)通过软管(11)与五联阀(5)一端口相连接，进气A口电磁阀(43)通过软管与五联阀(5)相连接；所述的五联阀(5)上分别设置有5个电磁阀，五联阀(5)上的5个电磁阀独立控制5个手指关节训练导气管开/闭，每个电磁阀通过软管连接压力调节阀(6)，压力调节阀(6)设置有5个分别独立调节气压的调节阀，用于调节矫正器内的压力，每个调节阀末端设置三通管(8)，调节阀与三通管(8)主管路连接，三通管(8)一路分支管与压力传感器(7)相连, 压力传感器(7)分别通过5个压力传感器独立实时检测反馈每路气流量，三通管(8)另一路分支管与导气管(9)连接相通，5根导气管(9)分别与矫正装置(10)内矫正器连接；所述的矫正装置(10)包括护套(100)、小拇指矫正器(110)、无名指矫正器(120)、中指矫正器(130)、食指矫正器(140)和大拇指矫正器(150)；所述的护套(100)由尼龙、棉布或纤维制成；护套(100)可以容纳使用者的手部，护套(100)上分别设置有连接管(102)，连接管(102)另一端设置有弹性波纹软管(101)，在手指套末梢设置有半封闭式导管(103)，所述的弹性波纹软(101)的位置安装在使用者手指关节上方，所述的连接管(102)的位置安装使用者手骨上方位置，所述的半封闭导管(103)的位置安装使用者手指末梢。...

【技术特征摘要】
1.多功能手指训练系统，包括控制装置、动力装置和矫正装置（10），其控制装置包括机壳(1)，操作面板(2)和主控制板(3)，所述的操作面板(2)安装在机壳(1)前面，操作面板(2)与主控制板(3)通过电缆线连接，其特征在于：所述的动力装置包括气泵(4)、五联电磁阀(5)、压力调节阀(6)和压力传感器(7),所述的气泵(4)的进气孔通过进气导气管(12)与进气三通管(41)与主管道密封连接，进气三通管(41)两个分支管分别安装有进气B口电磁阀(42)和进气A口电磁阀(43)；气泵(4)出气孔通过出气软管(11)与出气三通管(44)与主管道密封相连，出气三通管(44)两个分支管分别与出气B口电磁阀(45)和出气A口电磁阀(46)相连；出气A口电磁阀(46)通过软管(11)与五联阀(5)一端口相连接，进气A口电磁阀(43)通过软管与五联阀(5)相连接；所述的五联阀(5)上分别设置有5个电磁阀，五联阀(5)上的5个电磁阀独立控制5个手指关节训练导气管开/闭，每个电磁阀通过软管连接压力调节阀(6)，压力调节阀(6)设置有5个分别独立调节气压的调节阀，用于调节矫正器内的压力，每个调节阀末端设置三通管(8)，调节阀与三通管(8)主管路连接，三通管(8)一路分支管与压力传感器(7)相连,压力传感器(7)分别通过5个压力传感器独立实时检测反馈每路气流量，三通管(8)另一路分支管与导气管(9)连接相通，5根导气管(9)分别与矫正装置(10)内矫正器连接；所述的矫正装置(10)包括护套(100)、小拇指矫正器(110)、无名指矫正器(120)、中指矫正器(130)、食指矫正器(140)和大拇指矫正器(150)；所述的护套(100)由尼龙、棉布或纤维制成；护套(100)可...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永正，刘向阳，申庆丰，
申请(专利权)人：安阳市翔宇医疗设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41