【技术实现步骤摘要】
一种基于混合驱动器的柔性康复手套
[0001]本专利技术属于上肢外骨骼康复机器人领域,具体涉及一种用于手部康复训练的柔性外骨骼手套系统。
技术介绍
[0002]脑卒中是一种由脑血管疾病引起的常见疾病,由脑卒中引起的手功能障碍患者逐渐增多,手功能是是主导患者生活质量的重要因素,完整的手功能可以帮助患者完成各类复杂的生活需求和日常工作,也可以作为情感的表达的工具。
[0003]传统的康复机器人使用刚性的连杆结构帮助患者进行舒张和屈曲等动作,利用刚性连杆结构,带动患者的手指,按预设轨迹运行。刚性结构有穿戴困难,旋转中心对齐等问题。
[0004]柔性康复机器人可以解决上述问题,由于柔性材料本身的柔顺性,基于柔性驱动器的机器人进行了广泛的研究,其中:
[0005]专利CN 107242958 B提出一种基于柔性驱动器的外骨骼手套的康复训练系统,该专利可以帮助患者进行弯曲康复训练动作;
[0006]专利CN 111685964 A提出了一种基于形状记忆合金的手康复装置,该装置利用绳索与形状记忆合金,可以带动患者进行手部的收缩与伸展,对患者的手指进行康复训练。
[0007]但是上述专利还存在一些问题:
[0008]1、康复装置在伸展与屈曲方向的缺失;
[0009]2、康复装置的输出力与工作空间不足;
[0010]因此需要进一步改进。
技术实现思路
[0011]为解决上述问题,本专利技术公开了一种基于混合驱动器的柔性康复手套,能够为患者的手指提供屈曲和伸 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于混合驱动器的柔性康复手套,其特征在于:包括五个混合驱动器及驱动器的控制箱;混合驱动器包括混合驱动器包括驱动器末端安装座、柔性驱动器、TPFE水管、柔性驱动器前段安装座、柔性驱动器气管、气管连接座二、SMA弹簧驱动器、气管连接座一、降温水管,柔性驱动器由硅胶制作而成,为多腔体结构,由上下两部分组成,其中,上层为波浪形状,每个波峰中间有一个空心腔体,下层为长方形,中间留有导通气体的槽;柔性驱动器设置为波浪状的腔体在接触面薄,非接触面厚,在柔性驱动器充气的过程中,接触面形变较大,腔体之间相互挤压,形成驱动器弯曲;柔性驱动器的两端分别与柔性驱动器前段安装座和柔性驱动器末端安装座连接,柔性驱动器通过柔性驱动器气管与气泵相连接,内部的气压通过控制电路板中的控制程序,通过电气比例阀控制;SMA弹簧驱动器套在降温水管上,该水管起绳索运动的导轨作用和通过内部的水流降低水管的温度,通过水管和SMA弹簧驱动器充分的接触,给弹簧驱动器降温的作用;SMA弹簧驱动器通过绳索,穿过柔性驱动器前段安装座上的两个孔和柔性驱动器上面的两个孔,与驱动器末端安装座连接,通过弹簧的张力,帮助柔性驱动器提供反向的伸展力;降温水管与柔性驱动器两端,分别安装气管连接座一和气管连接座二,通过两个连接座固定水管的位置;其中,气管连接座一固定SMA弹簧驱动器的末端位置,气管连接座二限制SMA弹簧驱动器另一端的运动范围;控制箱内部设有气泵、过滤器、水泵及水箱、比例阀、控制电路板,过滤器分别连接气泵和电气比例阀,控制箱外部包括驱动器控制箱体、控制箱盖子、总开关、按钮、电压显示器。2.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动器的柔性康复手套,其特征在于:气泵提供的气压为250KPa。3.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动器的柔性康复手套,其特征在于:驱动器的控制箱和控制箱的盖子,通过四个角的磁铁的吸力相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动器的柔性康复手套,其特征在于:柔性驱动器上面的两个孔中间分别放置TPFE水管。5.根据权利要求1所述的一种基于混合驱动器的柔性康复手套,其特征在于:其运动原理是:混合驱动器通过松紧带连接到手套上,通过充气与放气带动混合驱动器的伸展和屈曲,从而带动患者的手指进行运动;混合驱动由屈曲驱动器和伸展驱动器两部分组成,其中屈曲驱动器为柔性驱动器,伸展驱动器为SMA弹簧驱动器;柔性驱动有初始态和增压态两种状态,其中,初始态为长方形状,增压态为圆弧形状。通过控制柔性驱动器内部的压力,改变柔性驱动器的弯曲角度,达到控制柔性驱动器屈曲和伸展的目的;SMA弹簧驱动器是一段由记忆合金制作而成的弹簧,记忆合金具有马氏体和奥氏体两种状态,通过控制SMA的温度将状态转变。当记忆合金的温度较低时,SMA弹簧的状态为马氏体,这时候SMA弹簧的弹性系数较低,SMA弹簧的弹力较低;当记忆合金的温度较高时,SMA弹簧的状态为奥氏体,这时候SMA弹簧的弹性系数较高,弹簧具有较高的弹力;
其中,屈曲方向上的运动时由柔性驱动器...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋爱国,赖健伟,葛伟,李会军,吴婷,厉叶,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:
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