CN109330825B - 一种手部康复镜像训练机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种手部康复镜像训练机器人，包括训练桌机构、显示器装置、支架机构、小显示器机构、手康复装置、音响、方块道具、圆柱道具、座椅。支架机构固定在训练桌机构上；显示器装置通过螺钉固定在支架机构伸出端；小显示器机构固定在支架机构后侧位置处；音响、方块道具和圆柱道具分别为两个，放置于训练桌左右两侧，音响用于患者进行训练时语音提醒，方块道具和圆柱道具用于康复训练时患者可以抓取；手康复装置捆绑在患者患侧手上，用于镜像训练情况带动患者患侧手进行训练；座椅可根据患者身高进行调节。本发明能够帮助患者进行手康复镜像训练，增加患者手康复的真实感，促进脑功能重塑，诱发运动功能恢复，从而解决患者日常一些生活需求。
Description
技术领域
本发明涉及康复机器人技术领域，特别是涉及一种手部康复镜像训练机器人。
背景技术
镜像疗法又称为镜像视觉反馈疗法，是1995年由Ramachandran等学者首次提出，并应用在幻肢痛患者疼痛治疗中。镜像疗法是指利用平面成像原理，将健侧活动的画面复制到患侧，让患者想象患侧运动，通过视错觉、视觉反馈以及虚拟现实，结合康复训练项目而成的治疗手段。目前，手部康复镜像训练装置比较单一化，不够完善，通常只有一面镜子进行康复训练，只注重视觉角度进行康复训练，没有结合医疗设备实现镜像康复训练。
发明内容
本发明的目的是提供一种手部康复镜像训练机器人，以解决上述现有技术存在的问题，帮助脑卒中引起的上肢偏瘫、运动损伤以及意外损伤导致的手功能障碍患者进行康复训练，同时将镜像医疗和手康复医疗设备相互结合，通过视觉和力觉进行康复训练。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种手部康复镜像训练机器人，包括训练桌机构和与之配套的座椅，所述训练桌机构的桌面上设置有支架机构、显示器装置、手康复装置和道具组件，所述支架机构固定在所述训练桌的桌面板上，所述显示器装置通过螺钉安装在所述支架机构的伸出端，所述道具组件放置于所述训练桌机构的桌面左右两侧，所述手康复装置与所述显示器装置通过控制器连接并用于捆绑在患者的患侧手上。
优选的，所述训练桌机构包括桌架和万向轮，所述桌架用于支撑所述桌面板，所述桌架的底端四角安装有所述万向轮。
优选的，所述训练桌机构还包括有急停开关，所述急停开关用于患者或者医护人员采取紧急停止措施。
优选的，所述支架机构包括竖直支架、横向支架、抽屉式内导轨、抽屉式外导轨和显示器支架；所述竖直支架直接安装在所述桌面板上，所述横向支架***所述竖直支架中并通过螺钉进行锁定；所述抽屉式内导轨安装在所述横向支架的内槽两边，所述抽屉式外导轨安装在所述显示器支架两边，将安装好所述抽屉式外导轨的所述显示器支架安装到所述抽屉式内导轨上。
优选的，所述支架机构还包括摄像头和摄像头支架，所述摄像头安装到所述摄像头支架的内槽中，所述摄像头支架安装在所述横向支架下端，所述摄像头用于采集显示器装置中镜子里面患者手运动的视频并将其通过所述控制器中的反馈中心与所述手康复装置信号连接。
优选的，所述显示器装置包括显示器固定板、显示器和镜子，所述显示器嵌在所述显示器固定板正面上，所述显示器的平面与所述显示器固定板的平面平齐，所述镜子安装在所述显示器固定板背面。
优选的，所述道具组件包括两组道具，每组道具中分别有一个方块道具和圆柱道具，两组道具分别放置于所述训练桌机构桌面的左右两侧。
优选的，所述训练桌机构上还设置有音响，所述音响用于患者进行训练时提供语音提醒。
优选的，所述训练桌机构的桌面板上还设置有固定在所述支架机构后侧位置处的小显示器机构，所述小显示器机构包括小显示器、小显示器支架底座、小显示器中间支架、小显示器末端支架和小显示器固定板；所述小显示器中间支架安装在所述小显示器支架底座圆柱上，所述小显示器末端支架安装在所述小显示器中间支架圆柱上，所述小显示器固定板嵌入在所述小显示器末端支架内，所述小显示器通过螺钉安装在所述小显示器固定板上；所述小显示器支架底座、小显示器中间支架、小显示器末端支架和小显示器固定板相互连接的各个零件关节处可产生相对运动。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的手部康复镜像训练机器人，可从视觉角度上帮助患者康复训练，促进脑功能重塑，诱发运动功能恢复；可在医疗设备辅助下进行力觉康复训练，有利于患者运动神经通路易化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为手部康复镜像训练机器人的整体结构示意图；
图2为训练桌结构示意图；
图3为显示器装置结构示意图；
图4为支架机构结构示意图；
图5为小显示器机构结构示意图；
其中，1-训练桌机构、2-显示器装置、3-支架机构、4-小显示器机构、5-手康复装置、6-音响、7-方块、8-圆柱、9-座椅、11-桌架、12-桌面板、13-急停开关、14-万向轮、21-显示器固定板、22-显示器、23-镜子、31-竖直支架、32-横向支架、33-抽屉式内导轨、34-抽屉式外导轨、35-显示器支架、36-摄像头支架、37-摄像头、41-小显示器、42-小显示器支架底座、43-小显示器中间支架、44-小显示器末端支架、45-小显示器固定板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种手部康复镜像训练机器人，以解决上述现有技术存在的问题，帮助脑卒中引起的上肢偏瘫、运动损伤以及意外损伤导致的手功能障碍患者进行康复训练，同时将镜像医疗和手康复医疗设备相互结合，通过视觉和力觉进行康复训练。
基于此，本发明提供的手部康复镜像训练机器人，包括训练桌机构和与之配套的座椅，训练桌机构的桌面上设置有支架机构、显示器装置、手康复装置和道具组件，支架机构固定在训练桌的桌面板上，显示器装置通过螺钉安装在支架机构的伸出端，道具组件放置于训练桌机构的桌面左右两侧，手康复装置与显示器装置通过控制器连接并用于捆绑在患者的患侧手上。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-5，其中，图1为手部康复镜像训练机器人的整体结构示意图；图2为训练桌结构示意图；图3为显示器装置结构示意图；图4为支架机构结构示意图；图5为小显示器机构结构示意图。
本发明提供一种手部康复镜像训练机器人，其结构如图1所示，包括训练桌机构1、显示器装置2、支架机构3、小显示器机构4、手康复装置5、音响6、方块道具7、圆柱道具8、座椅9。支架机构3固定在训练桌机构1上；显示器装置2通过螺钉固定在支架机构3伸出端；小显示器机构4固定在支架机构3后侧位置处；音响6、方块道具7和圆柱道具8分别为两个，放置于训练桌机构1左右两侧。
进一步地，音响6用于患者进行训练时语音提醒，方块道具7和圆柱道具8用于康复训练时患者抓取；手康复装置5捆绑在患者患侧手上，用于镜像训练情况带动患者患侧手进行训练；座椅9可根据患者身高进行调节。
如图2所示，训练桌机构1包括桌架11、桌面板12、急停开关13、万向轮14。桌架11左右两侧支撑桌面板12，急停开关13放置于桌面板12左右下边角处，方便患者或医护人员采取紧急停止措施，万向轮14安装在桌架11下端边角处，便于整套机构的运输。
如图3所示，显示器装置2包括显示器固定板21、显示器22、镜子23。显示器22嵌在显示器固定板21正面上，显示器22平面和显示器固定板21平面平齐；镜子23安装在显示器固定板21背面。
如图4所示，支架机构3包括竖直支架31、横向支架32、抽屉式内导轨33、抽屉式外导轨34、显示器支架35、摄像头支架36、摄像头37。竖直支架31直接安装在桌面板12上，然后将横向支架32***竖直支架31中，通过螺钉进行锁定；抽屉式内导轨33安装在横向支架32内槽两边，抽屉式外导轨34安装在显示器支架35两边，将安装好抽屉式外导轨34的显示器支架35安装到抽屉式内导轨33上；摄像头37安装到摄像头支架36内槽中，然后再将摄像头支架36安装到横向支架32下端，摄像头37用于采集镜子23里面患者手运动的视频。
如图5所示，小显示器机构4包括小显示器41、小显示器支架底座42、小显示器中间支架43、小显示器末端支架44、小显示器固定板45。小显示器中间支架43安装在小显示器支架底座42圆柱上，小显示器末端支架44安装在小显示器中间支架43圆柱上，小显示器固定板45嵌入小显示器末端支架44内，以上均可以各零件关节处可以产生相对运动，小显示器41通过螺钉安装在小显示器固定板45上。小显示器机构4主要用于显示患者的相关信息，医护人员通过设定小显示器41选择患者需要修炼的模式而进行康复训练。进行训练时小显示器机构4可以拉动到医护人员方便操作的位置；不进行训练时小显示器机构4放置在一侧。
当镜像康复训练时，首先患者健侧手在显示器装置2背面进行抓取方块7或圆柱8道具；然后使用摄像头37采集显示器装置2背面镜子23内健侧手运动视频，再将采集到的视频在显示器22中显示，提供给患者进行观看；最后手康复装置根据健侧手运动动作设置控制方式，从而带动患者患侧手进行抓取道具操作。这样患者通过显示器22感觉自己手可以运动，有利于促进脑功能重塑，诱发运动功能恢复；同时，通过手康复装置5带动手进行运动，有利于患者运动神经通路易化。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种手部康复镜像训练机器人，其特征在于：包括训练桌机构和与之配套的座椅，所述训练桌机构的桌面板上设置有支架机构、显示器装置、手康复装置和道具组件，所述支架机构固定在所述训练桌机构的桌面板上，所述显示器装置通过螺钉安装在所述支架机构的伸出端，所述道具组件放置于所述训练桌机构的桌面板左右两侧，所述手康复装置与所述显示器装置通过控制器连接并用于捆绑在患者的患侧手上；
所述支架机构包括竖直支架、横向支架、抽屉式内导轨、抽屉式外导轨和显示器支架；所述竖直支架直接安装在所述桌面板上，所述横向支架***所述竖直支架中并通过螺钉进行锁定；所述抽屉式内导轨安装在所述横向支架的内槽两边，所述抽屉式外导轨安装在所述显示器支架两边，将安装好所述抽屉式外导轨的所述显示器支架安装到所述抽屉式内导轨上；所述显示器装置包括显示器固定板、显示器和镜子，所述显示器嵌在所述显示器固定板正面上，所述显示器的平面与所述显示器固定板的平面平齐，所述镜子安装在所述显示器固定板背面；
所述支架机构还包括摄像头和摄像头支架，所述摄像头安装到所述摄像头支架的内槽中，所述摄像头支架安装在所述横向支架下端，所述摄像头用于采集显示器装置中镜子里面患者健侧手运动的视频并将其通过所述控制器中的反馈中心与所述手康复装置信号连接。
2.根据权利要求1所述的手部康复镜像训练机器人，其特征在于：所述训练桌机构包括桌架和万向轮，所述桌架用于支撑所述桌面板，所述桌架的底端四角安装有所述万向轮。
3.根据权利要求1所述的手部康复镜像训练机器人，其特征在于：所述训练桌机构还包括有急停开关，所述急停开关用于患者或者医护人员采取紧急停止措施。
4.根据权利要求1所述的手部康复镜像训练机器人，其特征在于：所述道具组件包括两组道具，每组道具中分别有一个方块道具和圆柱道具，两组道具分别放置于所述训练桌机构桌面板的左右两侧。
5.根据权利要求1所述的手部康复镜像训练机器人，其特征在于：所述训练桌机构上还设置有音响，所述音响用于患者进行训练时提供语音提醒。
6.根据权利要求1所述的手部康复镜像训练机器人，其特征在于：所述训练桌机构的桌面板上还设置有固定在所述支架机构后侧位置处的小显示器机构，所述小显示器机构包括小显示器、小显示器支架底座、小显示器中间支架、小显示器末端支架和小显示器固定板；所述小显示器中间支架安装在所述小显示器支架底座圆柱上，所述小显示器末端支架安装在所述小显示器中间支架圆柱上，所述小显示器固定板嵌入在所述小显示器末端支架内，所述小显示器通过螺钉安装在所述小显示器固定板上；所述小显示器支架底座、小显示器中间支架、小显示器末端支架和小显示器固定板相互连接的各个零件关节处可产生相对运动。
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