一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，仿生人工肌肉和滑动块设置在手掌主体的一侧，手掌触觉按摩球设置在另一侧；仿生人工肌肉与滑动块间隔设置，手掌主体的五指上至少设置三块仿生人工肌肉；手掌主体与仿生上肢通过腕部旋转环连接；空气动力源为仿生人工肌肉输入空气。本实用新型专利技术使用安全性高的酒精蒸汽驱动装置，通过患者的重复性自主训练以促进神经纤维末梢的再生，使用柔性结构的仿生人工气动肌肉驱动以避免关节受到二次伤害的训练装置，在达到康复效果的同时在生理和心理上保护患者。

A wearable stroke rehabilitation device based on flexible touch

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置
本技术涉及复健
，更具体的说是涉及一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置。
技术介绍
为了解决我国人口老龄化日益严峻，老龄化带来的四肢的灵活性下降，严重使得中风偏瘫患者数量不断增加，而传统作业治疗具有周期过长、需要治疗师长期陪伴、治疗人数受制于治疗师人数等效率低下。因此，现有的脑卒中康复设备存在以下问题：1、现在大多医疗康复设备采用纯机械结构的电机驱动，只能康复手部或手腕等结构较大的关节，手指灵巧，电机笨重不易安装，并且它的扭矩不好控制，容易对患者造成二次损伤。2、目前驱动的控制模式主要有两种，脑神经意志控制和外部指定程序控制，前者成本代价高，后者强制康复效果不理想。3、检测关节弯曲大多采用弯曲传感器，灵敏度低，并且只能检测0～75°。4、自张紧功能钢丝绳传动的上肢康复臂中气动肌肉的伸缩量与单臂部件的旋转角度很难保持一致，并且弯曲范围固定不能调节。因此，如何提供一种避免造成二次损伤、灵活的可穿戴式脑卒中康复装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，使用安全性高的酒精蒸汽驱动装置，通过患者的重复性自主训练以促进神经纤维末梢的再生，使用柔性结构的仿生人工气动肌肉驱动以避免关节受到二次伤害的训练装置，兼具了刚性结构的稳定性和柔性结构的舒适性，在达到康复效果的同时在生理和心理上保护患者。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，包括：空气动力源、仿生脊背、仿生肩部、仿生上肢和仿生手部；所述仿生脊背通过所述仿生肩部与所述仿生上肢连接；所述仿生手部包括：手掌主体、腕部旋转环、仿生人工肌肉、滑动块和手掌触觉按摩球；所述仿生人工肌肉和滑动块设置在所述手掌主体的一侧，所述手掌触觉按摩球设置在另一侧；所述仿生人工肌肉与所述滑动块间隔设置，所述手掌主体的五指上至少设置三块所述仿生人工肌肉；所述手掌主体与所述仿生上肢通过所述腕部旋转环连接；所述空气动力源为所述仿生人工肌肉输入空气。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：每根手指采用三个气囊，可实现多关节独立驱动，并且气囊与气囊装有滑动副，手指弯曲时驱动器和手指表面不会产生摩擦；通过患者的重复性自主训练以促进神经纤维末梢的再生，使用柔性结构的仿生人工气动肌肉驱动以避免关节受到二次伤害的训练装置，兼具了刚性结构的稳定性和柔性结构的舒适性，在达到康复效果的同时在生理和心理上保护患者。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述仿生脊背包括：气动肌腱、人体仿生脊椎、单丝尼龙相对位移内线、气动肌腱调节动滑轮和气动肌腱调节定滑轮；所述气动肌腱分布在所述人体仿生脊椎的两侧，且通过开关电磁阀与所述空气动力源连接；所述气动肌腱的顶端设置有所述气动肌腱调节动滑轮；所述气动肌腱调节定滑轮固定在大臂支撑杆上；所述单丝尼龙相对位移内线一端固定于气动肌腱调节动滑轮上端，绕过气动肌腱调节定滑轮后，再绕过气动肌腱调节动滑轮的下端，再穿过挡板进入单丝尼龙相对位移外线。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：可通过气动肌腱调节动滑轮放大气动肌腱的位移，气动肌腱调节定滑轮设计可调节适用于不同用户，也可调节关节运动范围。通过调节气动肌腱调节定滑轮在大臂支撑杆上的位置，实现各关节规定范围的康复训练。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述仿生肩部包括：肩部固定强化件和肩部固定连接件；所述肩部固定强化件和所述肩部固定连接件的两端分别固定在所述仿生脊背上、所述仿生上肢上；所述单丝尼龙相对位移外线与所述肩部固定强化件固定，所述单丝尼龙相对位移内线穿过所述肩部固定强化件与所述大臂贴合杆连接，所述单丝尼龙相对位移内线拉动大臂贴合杆使其与肩部固定强化件的角度范围为90°～0°。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：仿生肩部采用悬立支撑机构，将肩部的力量分散到人体仿生脊椎，提高舒适性的同时，避免了肩部因大臂的放下和抬起时倾角不一样而带来的运动误差。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述仿生上肢包括大臂支撑杆、大臂贴合杆、肘部旋转结构、小臂支撑杆和小臂固定滑动件；所述大臂支撑杆与所述肩部固定连接件连接，所述大臂贴合杆与所述大臂支撑杆固定，所述大臂贴合杆顶端设置有肘部旋转结构；所述小臂支撑杆一端与所述大臂贴合杆通过所述肘部旋转机构连接，另一端与所述腕部旋转环通过小臂固定滑动件进行固定连接。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述肘部旋转结构包括：肘部旋转块和肘部外壳；所述小臂固定滑动件与所述肘部旋转块固定；所述肘部外壳与所述大臂贴合杆固定；所述气动肌腱调节动滑轮的单丝尼龙相对位移内线和所述气动肌腱连接的单丝尼龙相对位移内线分别固定在所述肘部旋转块的两端。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：肘部设计隐形式限位自动伸直机构，在单丝尼龙相对位移内线的带动下，前小臂弯曲，同时大臂转动盘和小臂旋转盘因转动而产生轴向位移，在相对位移内外线松懈后，两个转动盘因恢复相对位移使得小臂重新放下。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述仿生人工肌肉和手掌触觉按摩球为中空结构，且内置挥发液体；同时通过加热电路对所述挥发液体进行加热。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：通过硅胶压力传感器检测患侧手指的弯曲状态和拿握物体的状态，将信号分别发送过手指弯曲驱动器和触觉按摩球。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，所述仿生人工肌肉与所述滑动块形成滑动副；滑动块内连接的小圆柱套接在滑动块外上的套管内。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：采用多关节驱动肌肉与滑动块之间形成滑动副，使手指弯曲角度更大，弯曲更顺畅。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，还包括限位挡片；所述限位挡片至少设置有2个，分别固定在所述小臂支撑杆和大臂贴合杆上。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：限制患者的胳膊能够与该装置同步动作。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，还包括硅胶压力传感器，所述硅胶压力传感器设置有多个，安装在仿生上肢和仿生手部上，与用户相接触。通过上述的技术方案，本技术的技术效果在于：根据关节的大小结构不同，用硅胶调制出适合的可穿戴贴合形状，在关节弯曲时突出的位置处嵌入双向膜片，关节弯曲时挤压膜片，使膜片与弯曲时压力成正比的微位移，使硅胶传感器电阻发生变化，通过电子线路检测这一变化，并转换输出对应的弯曲标准信号，可检测-180°～180°的弯曲范围。优选的，在上述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置中，还包括中央控制器；所述中央控制器与开关电池阀连接控制所述空气动力源的启停；同时与所述硅胶压力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，其特征在于，包括：空气动力源、仿生脊背、仿生肩部、仿生上肢和仿生手部；所述仿生脊背通过所述仿生肩部与所述仿生上肢连接；所述仿生手部包括：手掌主体、腕部旋转环、仿生人工肌肉、滑动块和手掌触觉按摩球；所述仿生人工肌肉和滑动块设置在所述手掌主体的一侧，所述手掌触觉按摩球设置在另一侧；所述仿生人工肌肉与所述滑动块间隔设置，所述手掌主体的五指上至少设置三块所述仿生人工肌肉；所述手掌主体与所述仿生上肢通过所述腕部旋转环连接；所述空气动力源为所述仿生人工肌肉输入空气。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，其特征在于，包括：空气动力源、仿生脊背、仿生肩部、仿生上肢和仿生手部；所述仿生脊背通过所述仿生肩部与所述仿生上肢连接；所述仿生手部包括：手掌主体、腕部旋转环、仿生人工肌肉、滑动块和手掌触觉按摩球；所述仿生人工肌肉和滑动块设置在所述手掌主体的一侧，所述手掌触觉按摩球设置在另一侧；所述仿生人工肌肉与所述滑动块间隔设置，所述手掌主体的五指上至少设置三块所述仿生人工肌肉；所述手掌主体与所述仿生上肢通过所述腕部旋转环连接；所述空气动力源为所述仿生人工肌肉输入空气。


2.根据权利要求1所述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，其特征在于，所述仿生脊背包括：气动肌腱、人体仿生脊椎、单丝尼龙相对位移内线、单丝尼龙相对位移外线、气动肌腱调节动滑轮和气动肌腱调节定滑轮；所述气动肌腱分布在所述人体仿生脊椎的两侧，且通过开关电磁阀与所述空气动力源连接；所述气动肌腱的顶端设置有所述气动肌腱调节动滑轮；所述气动肌腱调节定滑轮固定在大臂支撑杆上；所述单丝尼龙相对位移内线一端固定于气动肌腱调节动滑轮上端，绕过气动肌腱调节定滑轮后，再绕过气动肌腱调节动滑轮的下端，再穿过挡板进入单丝尼龙相对位移外线。


3.根据权利要求2所述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，其特征在于，所述仿生上肢包括大臂支撑杆、大臂贴合杆、肘部旋转结构、小臂支撑杆和小臂固定滑动件；所述大臂支撑杆与所述肩部固定连接件连接，所述大臂贴合杆与所述大臂支撑杆固定，所述大臂贴合杆顶端设置有肘部旋转结构；所述小臂支撑杆一端与所述大臂贴合杆通过所述肘部旋转结构连接，另一端与所述腕部旋转环通过小臂固定滑动件进行固定连接。


4.根据权利要求3所述的一种基于柔性触觉的可穿戴式脑卒中康复装置，其特征在于，所述仿生肩部包括：肩部固定强...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一浩，姚祖余，袁亮，郭苏枫，徐勇，李澳东，岳磊，马晋，徐虎，张乾，王娜，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：新型
国别省市：河南;41