CN115998576A - 一种柔性可穿戴三指康复机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗康复机械技术领域,具体涉及一种柔性可穿戴三指康复机器人。本发明的第一手指康复机构利用弹性丝、转动支座等能够实现人体食指、中指的主动内收/外展运动和被动内收/外展运动,第一手指康复机构和拇指康复机构均采用多个指环模块串联的形式,实现了对不同手指尺寸、手指长度的高度适应性,且牵引线与指环模块是否固定可选择性控制来实现手指掌指关节、掌指关节+近端指间关节、掌指关节+近端指间关节+远端指间关节三种模式的手指屈曲/伸展运动模式,解决了现有技术中只能对手指多关节耦合联动训练不能单个关节独立训练的问题,能够进行针对性的关节运动,康复训练角度易控制,具有较好的康复效果和较强的适应能力。
Description
技术领域
本发明属于医疗康复机械技术领域,具体涉及一种柔性可穿戴三指康复机器人。
背景技术
手部康复机器人是用于手部功能损伤患者在术后、社区康复或者居家康复时使用的康复机器人,根据穿戴形式可分为末端牵引式与外骨骼式,根据驱动形式可分为电机驱动、气动驱动等。目前市场上较成熟的产品有气动康复手套、刚性手部康复外骨骼机器人、手关节持续被动活动仪等。其主要目的是促进患者手部功能重建、同时促进患者认知功能、本体感觉恢复,减轻医师负担。
目前市场上存在的手部康复机器人,刚性外骨骼式居多,穿戴舒适性差,难以满足不同患者个性化穿戴的需求,长时间的康复训练甚至会对手部造成一定损伤;而现有技术中的柔性穿戴式手部康复机器人带动手指屈曲/伸展运动时往往是三个关节耦合运动,无法实现单个关节的独立运动,无法达到手指预期的康复效果,且柔性穿戴式手部康复机器人大多数采用手背上设置伸缩杆带动手指的屈曲/伸展运动,难以实现手指的内收/外展运动。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不能实现单个关节独立训练、无法实现手指的内收/外展运动的缺陷,提供了一种可实现主动内收/外展运动训练,多模式屈曲/伸展运动训练的柔性可穿戴三指康复机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种柔性可穿戴三指康复机器人,包括柔性手套、套设在所述柔性手套对应食指或中指外部的第一手指康复机构、套设在所述柔性手套对应拇指外部的拇指康复机构以及用于对所述第一手指康复机构和所述拇指康复机构提供动力的远端驱动模块;所述第一手指康复机构通过转动支座与所述柔性手套的手背面转动连接;
所述第一手指康复机构对应的手背左右两侧均穿设有弹性丝;至少食指对应的第一手指康复机构与所述远端驱动模块之间设置有传动组件;所述传动组件包括与所述弹性丝连接的传动线,所述弹性丝与所述传动线的连接端固定在所述转动支座上;在柔性手套处于自然状态时所述传动线拉动所述弹性丝的方向与所述弹性丝的延伸方向的夹角为150°≤a≤160°,两所述弹性丝对应的所述传动线通过两个独立的动力源分别控制驱动。
进一步地,所述第一手指康复机构包括套设在所述柔性手套上且分别对应人体食指或中指的远节指骨、中节指骨以及近节指骨位置的三个指环模块,所述弹性丝从近节指骨到远节指骨依次穿设在对应的三个所述指环模块上;
所述拇指康复机构包括分别对应在人体拇指的远节指骨、近节指骨位置上的两个指环模块,两所述指环模块对应的所述柔性手套手背面上设置有大拇指弹性件。
进一步地,所述第一手指康复机构和拇指康复机构的所述指环模块的手掌面上均穿设有牵引线,所述牵引线与所述指环模块之间是否固定通过锁紧装置控制。
进一步地,所述锁紧装置包括开设在所述指环模块手掌面上的插销孔、插设在所述插销孔内的指环插销;所述指环插销上与两所述牵引线对应的位置上开设有横向孔,所述牵引线穿过所述横向孔;所述牵引线与所述指环模块是否固定通过旋拧所述指环插销控制。
进一步地,所述指环模块包括上环和下环,所述上环与下环之间通过宽度自适应组件连接;所述下环上开设至少一个用于穿设所述牵引线的通孔,所述插销孔与所述通孔连通,当所述指环模块与对应的所述牵引线处于不固定状态时,所述横向孔与所述通孔的轴线位于同一直线上。
进一步地,所述宽度自适应组件包括生耳、卷设在所述生耳上的指环松紧带以及设置在所述上环和下环上与所述生耳配合安装的安装位。
进一步地,所述弹性丝为镍钛合金丝,所述弹性丝远离所述远端驱动模块的一端安装有用于防止所述指环模块脱落的限位头。
进一步地,所述传动组件还包括固定安装在与食指和中指对应的所述柔性手套上的手背支撑板、开设在所述转动支座上用于穿设固定所述弹性丝的第一通道以及开设在所述手背支撑板上用于穿设所述传动线的至少两个第二通道;所述转动支座转动安装在所述手背支撑板上,两个所述第二通道成V字形排布。
进一步地,所述远端驱动模块包括控制柜、安装所述控制柜内部的至少一组拉伸复位弹簧和多个伺服推杆电机。
更进一步地,所述拉伸复位弹簧与所述第一手指康复机构左侧的所述弹性丝通过所述传动线连接,所述第一手指康复机构右侧的所述弹性丝与一个所述伺服推杆电机的输出端连接;食指、中指以及大拇指对应的所述牵引线分别由单独的所述伺服推杆电机驱动。
本发明的一种柔性可穿戴三指康复机器人的有益效果是:
1、本发明的第一手指康复机构和拇指康复机构均采用多个指环模块串联的形式,实现了对不同手指尺寸、手指长度的高度适应性,且在指环模块手掌面上设置有牵引线,牵引线与指环模块是否固定可选择性控制来实现手指掌指关节、掌指关节+近端指间关节、掌指关节+近端指间关节+远端指间关节三种模式的手指屈曲/伸展运动模式,解决了现有技术柔性手指康复机器人能对手指多关节耦合联动训练不能单个关节独立训练,从而导致的针对性不强、康复训练角度不准确而达不到预期效果的问题,本发明的三指康复机器人的训练模式更加丰富,能够进行针对性的关节运动,康复训练角度易控制,不会给患者带来二次伤害,具有较好的康复效果和较强的适应能力。
2、本发明的第一手指康复机构利用弹性丝、转动支座等能够实现人体食指、中指的主动内收/外展运动和被动内收/外展运动。同时在柔性手套处于自然状态下时所述传动线拉动所述弹性丝的方向与所述弹性丝的延伸方向的夹角为150°≤a≤160°,从而使食指的内收外展训练达到最优的康复训练效果。
3、本发明的远端驱动模块设置在其他承载平台上,减轻患者手部的承重力,即能够减小使用者的穿戴负担,同时远端驱动模块的多个驱动源只对手指的屈曲或外展动作起到主动作用,采用具有弹性的拇指弹性件、拉伸复位弹簧、弹性丝做的回弹运动实现手指的伸展或内收动作,有效的减少了驱动源的数量,降低了成本和***的复杂程度,具有较高的推广价值。
附图说明
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。
图1是本发明实施例康复机器人处于自然状态时手背侧的立体图;
图2是本发明实施例康复机器人处于自然状态时手掌侧的立体图;
图3是本发明实施例康复机器人的食指处于外展状态时手背侧的立体图;
图4是本发明实施例康复机器人的食指处于外展状态时手掌侧的立体图;
图5是本发明实施例康复机器人的食指处于屈曲状态时的立体图;
图6是本发明实施例第一手指康复机构的结构示意图;
图7是本发明实施例拇指康复机构的结构示意图;
图8是本发明实施例指环模块的结构示意图;
图9是本发明实施例宽度自适应组件的结构示意图;
图10是本发明实施例锁紧装置的指环插销的结构示意图;
图11是本发明实施例转动支座与手背支撑板的安装图;
图12是本发明实施例转动支座的剖视图;
图13是本发明实施例远端驱动模块的结构示意图;
图14是本发明实施例远端驱动模块的内部结构示意图。
图中:1、柔性手套,2、第一手指康复机构,21、弹性丝,22、限位头,3、拇指康复机构,31、大拇指弹性件,4、远端驱动模块,41、控制柜,42、拉伸复位弹簧,43-1、第一伺服推杆电机,43-2、第二伺服推杆电机,43-3、第三伺服推杆电机,43-4、第四伺服推杆电机,5、指环模块,51、上环,52、下环,53、宽度自适应组件,531、生耳,532、指环松紧带,533、安装位,54、通孔,6、传动组件,61、传动线,62、手背支撑板,7、牵引线,8、锁紧装置,81、插销孔,82、指环插销,83、横向孔,9、铁氟龙管,10、腕部绷带,110、铁氟龙管支撑件,120、转动支座。130、支撑轴螺丝,140、紧固螺丝。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图14所示的本发明的一种柔性可穿戴三指康复机器人的具体实施例,包括柔性手套1、套设在柔性手套1对应食指或中指外部的第一手指康复机构2、套设在柔性手套1对应拇指外部的拇指康复机构3以及用于对第一手指康复机构2和拇指康复机构3提供动力的远端驱动模块4,第一手指康复机构2通过转动支座120与柔性手套1的手背面转动连接。本实施例中的远端驱动模块4包括多个动力源。
其中,第一手指康复机构2对应的手背左右两侧均穿设有弹性丝21;至少食指对应的第一手指康复机构2与远端驱动模块4之间设置有传动组件6;传动组件6包括与弹性丝21连接的传动线61,弹性丝21与传动线61的连接端固定在转动支座120上;在柔性手套1处于自然状态时传动线61拉动弹性丝21的方向与弹性丝21的延伸方向的夹角为150°≤a≤160°,两弹性丝21对应的传动线61通过两个独立的动力源分别控制驱动。本实施例中的左右以柔性手套1穿在手指上的左右为参考基准。
如图1和图6所示,第一手指康复机构2的指环模块5的手背面上设置有两根弹性丝21,弹性丝21分别位于人体手背的左右两侧,能够实现人体食指、中指的主动内收/外展运动和被动内收/外展运动。同时在柔性手套1处于自然状态下时传动线61拉动弹性丝21的方向与弹性丝21的延伸方向的夹角为150°≤a≤160°,使得拉动食指的最大展开角度为20°到30°。使食指的内收外展训练达到最优的康复训练效果。
本实施例中弹性丝21为镍钛合金丝,弹性丝21远离远端驱动模块4的一端安装有用于防止指环模块5脱落的限位头22。
当食指和中指对应的第一手指康复机构2与远端驱动模块4之间均设置有传动组件6时,当食指进行内收外展运动时,拉动食指右侧弹性丝21对应的传动线61,在传动线61拉动弹性丝21的方向与该弹性丝21的延伸方向夹角的作用下,拉动转动支座120向右转动,从而实现食指的主动外展动作,在食指外展的主动运动时,带动中指进行外展进行被动外展运动,当中指进行内收外展运动时,拉动中指食指右侧弹性丝21对应的传动线61,传动线61拉动中指对应的转动支座120向右转动,从而实现中指的主动外展动作。
当仅食指对应的第一手指康复机构2与远端驱动模块4之间设置有传动组件6时,如图1和图3所示传动组件6还包括固定安装在与食指和中指对应的柔性手套1上的手背支撑板62、开设在转动支座120上用于穿设固定弹性丝21的第一通道以及开设在手背支撑板62上用于穿设传动线61的至少两个第二通道;转动支座120转动安装在手背支撑板62上,两个第二通道成V字形排布。其中动力源与手背支撑板62之间的传动线61外侧设置有铁氟龙管9用于保护传动线61不受外界干扰,保证传动线61的传动稳定性。手背支撑板62与柔性手套1的基材粘合固定,为食指,中指对应的第一手指康复机构提供支撑同时为铁氟龙管9提供固定孔。
如图11和图12所示,转动支座120通过两个凸缘外圈微型向心球轴承与手背支撑板62配合安装,其中两个凸缘外圈微型向心球轴承外圈与转动支座120配合,凸缘外圈微型向心球轴承内圈与手背支撑板62通过支撑轴螺丝130旋紧固定,弹性丝21对应的传动线61缠绕在弹性丝21一端后,由紧固螺丝140固定在转动支座120上,本实施例中弹性丝21采用镍钛合金丝,有良好的弹性,为食指或中指伸展提供回弹力,并且充当指环模块5的导轨,指环模块5可沿着两根弹性丝21移动以适应不同手指长度的患者,进一步地保证本发明的机器人的适用性。
需要说明的是,传动线61与第二通道的穿设方式,可以是分别与两根弹性丝21连接的两根传动线61穿设在同侧的第二通道中也可以是两根弹性丝21连接的两根传动线61交叉设置然后分别穿设在不同侧的第二通道中,只要能保证弹性丝21的拉动方向符合要求又能避免多根传动线61相互干扰的情况都可以,在此不做绝对的限定。当仅食指对应的第一手指康复机构2与远端驱动组件4之间设置传动组件6时,可实现食指主动内收/外展运动和中指的被动内收/外展运动。
如图7所示,本实施例中拇指康复机构3包括分别对应在人体拇指的远节指骨、近节指骨位置上的两个指环模块5,两指环模块5对应的柔性手套1手背面上设置有大拇指弹性件31。第一手指康复机构2和拇指康复机构3的指环模块5的手掌面上均穿设有牵引线7,牵引线7与指环模块5之间是否固定通过锁紧装置8控制。
需要进一步地说明的是本实施例中的锁紧装置8包括开设在指环模块5手掌面上的插销孔81、插设在插销孔81内的指环插销82;指环插销82上与两牵引线7对应的位置上开设有横向孔83,牵引线7穿过横向孔83;牵引线7与指环模块5是否固定通过旋拧指环插销82控制。如图8-图10所示,指环模块5包括上环51和下环52,上环51与下环52之间通过宽度自适应组件53连接;下环52上开设至少一个用于穿设牵引线7的通孔54,插销孔81与通孔54连通,当指环模块5与对应的牵引线7处于不固定状态时,横向孔83与通孔54的轴线位于同一直线上。本发明中下环52和上环51对称式设计,便于替换,降低成本,在使用时弹性丝21穿过上环51上的两个孔,牵引线7穿过下环52上的两个通孔54。
本实施例以第一手指康复机构2上的牵引线7与指环模块5的固定控制操作为例,具体为牵引线7依次穿过远节指骨、中节指骨以及近节指骨位置上指环模块5上的通孔54和横向孔83,当需要对牵引线7和对应的指环模块5进行锁死固定时指环插销82从插销孔81中拔出旋转一周后,重新***插销孔81,此时牵引线7会被绕在指环插销82一周并与指环插销82孔81壁产生摩擦,牵引线7就会被指环插销82锁住固定在该指环模块5上。
如图9所示,宽度自适应组件53包括生耳531、卷设在生耳531上的指环松紧带532以及设置在上环51和下环52上与生耳531配合安装的安装位533。生耳531是用来连接下环52或上环51与指环松紧带532的可方便拆装的钢棒,本设计中采用指环松紧带532可以满足不同粗细手指的患者进行康复训练,具有一定的适用性,同时也方便对于下环52、上环51以及指环松紧带532的更改。
本发明机器人的牵引线7与多个指环模块5的牵引方式有两种,第一种,指环模块5的下环52中间位置开设有一个用于穿设牵引线7的穿设孔,牵引线7的一端与动力源连接另一端从掌指关节到远指关节依次穿过多个指环模块5且固定在最后一个指环模块5上;第二种,指环模块5的下环52的两侧均开设有穿设孔,牵引线7的一端与相应的驱动源的输出端连接,另一端依次穿过套设在远节指骨、中节指骨、近节指骨对应的多个指环模块5一侧的穿设孔上,并再依次从对应的近节指骨、中节指骨、远节指骨对应的三个指环模块5的另一侧穿设孔穿出与相应的同一动力源的输出端连接,本实施例中仅以第二种为例,不局限于第二种牵引线7与多个指环模块5的牵引方式。
本实施例中柔性手套1的基材选择结实、透气的织物材料,穿戴舒适,同时为第一手指康复机构2、拇指康复机构3、传动组件6提供支撑,柔性手套1的手掌面上还设置有铁氟龙管支撑件110,铁氟龙管支撑件110用于将每根手指对应的牵引线7固定在柔性手套1上且对牵引线7外套设的铁氟龙管9提供支撑,患者穿戴后在患者的手腕部套设有腕部绷带10,腕部绷带10将多个铁氟龙管9收束在一起,避免散乱。
如图13和图14所示,本实施例中的远端驱动模块4包括控制柜41、安装控制柜41内部的至少一组拉伸复位弹簧42和多个伺服推杆电机。拉伸复位弹簧42与第一手指康复机构2左侧的弹性丝21通过传动线61连接,第一手指康复机构2右侧的弹性丝21通过传动线61与一个推杆电机的输出端连接;套设在食指和中指上的两个第一手指康复机构2的牵引线7分别由单独的伺服推杆电机驱动。本实施例以仅食指对应的第一手指康复机构2与远端驱动模块4之间设置有传动组件6为例,如图8拉伸复位弹簧42为一组,多个推杆电机分别为用于食指内收/外展运动的第一伺服推杆电机43-1、用于食指屈曲/伸展运动的第二伺服推杆电机43-2、用于中指屈曲/伸展的第三伺服推杆电机43-3以及用于拇指屈曲/伸展运动的第四伺服推杆电机43-4。本远端驱动模块4和柔性手套1分开设置,远端驱动模块4安装在其他承载平台上,减轻患者手部的承重力,进而能够减小使用者的穿戴负担。其中各个伺服推杆电机的输出端与传动线61或牵引线7通过推杆接头连接。四个伺服推杆电机是拉动牵引线7或传动线61使手指关节弯曲或外展的动力源,本远端驱动模块4还设置有控制板,控制板用于向四个伺服推杆电机发送指令达到伸缩指定行程的目的。
远端驱动模块4驱动手指进行康复训练的具体过程如下:
第一伺服推杆电机43-1为食指的外展运动提供动力,第一伺服推杆电机43-1的输出端与传动线61连接,该传动线61的另一端穿过第二通道与食指对应的第一手指康复机构2右侧的弹性丝21缠绕后通过紧固螺钉固定在转动支座120上,同时拉伸复位弹簧42与食指对应的第一手指康复机构2左侧的弹性丝21通过对应的传动线61连接,左侧的弹性丝21与传动线61连接处也通过紧固螺钉与转动支座120固定;当第一伺服推杆电机43-1行程减小,拉动对应的传动线61带动转动支座120向右转动,实现食指的外展运动,需要说明的是此时相应的中指跟随食指的外展运动做被动的外展运动,此时因转动支座120向右转动带动食指对应的第一手指康复机构2左侧的传动线61拉动拉伸复位弹簧42,使得拉伸复位弹簧42处于拉伸状态;当第一伺服推杆电机43-1行程增加时,拉伸复位弹簧42逐渐回弹,拉伸复位弹簧42拉动左侧牵传动线61带动转动支座120向左转动,从而实现处于外展状下食指的内收动作,中指跟随食指做被动内收动作。
第二伺服推杆电机43-2的输出端通过推杆接头连接在食指对应的牵引线7的一端,食指牵引线7的另一端依次穿过套设在对应在食指的远节指骨、中节指骨以及位置的三个指环模块5的一侧,并再依次从食指对应的近节指骨、中节指骨、远节指骨对应的三个指环模块5的另一侧穿出与第二伺服推杆电机43-2的输出端连接;当第二伺服推杆电机43-2行程减少时,拉动对应的牵引线7牵动指环模块5运动带动食指各关节进行屈曲运动,此时食指对应的第一手指康复机构2上的弹性丝21处于弯曲状态,电机推杆行程增加,弹性丝21在自身的弹性作用下回弹,使得食指做伸展运动。
第三伺服推杆电机43-3的输出端通过推杆接头连接在中指对应的牵引线7的一端,中指牵引线7的另一端依次穿过套设在对应在中指的远节指骨、中节指骨以及位置的三个指环模块5的一侧,并再依次从中指对应的近节指骨、中节指骨、远节指骨对应的三个指环模块5的另一侧穿出与第三伺服推杆电机43-3的输出端连接;当第三伺服推杆电机43-3行程减少时,拉动对应的牵引线7牵动指环模块5运动带动中指各关节进行屈曲运动,此时中指对应的第一手指康复机构2上的弹性丝21处于弯曲状态,电机推杆行程增加,弹性丝21在自身的弹性作用下回弹,使得中指做伸展运动。
第四伺服推杆电机43-4的行程减少,带动拇指康复机构3上的两个指环模块5运动,从而带动拇指关节进行屈曲运动,此时大拇指弹性件31处于拉伸状态;当第四伺服推杆电机43-4行程增加时,大拇指弹性件31回弹,使得拇指做伸展运动。
本发明的远端驱动模块4设置在其他承载平台上,减轻患者手部的承重力,即能够减小使用者的穿戴负担,同时远端驱动模块4的多个驱动源只对手指的屈曲或外展动作起到主动作用,采用上述具有弹性的大拇指弹性件31、拉伸复位弹簧42、弹性丝21做的弹性做回弹运动实现手指的伸展或内收动作,有效的减少了驱动源的数量,降低了成本和***的复杂程度,具有较高的推广价值。
本发明的第一手指康复机构2和拇指康复机构3均采用多个指环模块5串联的形式,实现了对不同手指尺寸、手指长度的高度适应性,且在指环模块5手掌面上设置有牵引线7,牵引线7与指环模块5是否固定可选择性控制来实现手指掌指关节、掌指关节+近端指间关节、掌指关节+近端指间关节+远端指间关节三种模式的手指屈曲/伸展运动模式,解决了现有技术柔性手指康复机器人能对手指多关节耦合联动训练不能单个关节独立训练,从而导致的针对性不强、康复训练角度不准确而达不到预期效果的问题,本发明的三指康复机器人的训练模式更加丰富,能够进行针对性的关节运动,康复训练角度易控制,不会给患者带来二次伤害,具有较好的康复效果和较强的适应能力。
本发明的机器人在使用时,手指掌指关节、掌指关节+近端指间关节、掌指关节+近端指间关节+远端指间关节三种模式的手指屈曲/伸展运动模式的具体操作如下。
手指掌指关节康复模式时:以食指对应的第一手指康复机构2为例,当食指牵引线7与近节指骨对应的指环模块5处于锁紧固定状态时,此时第二伺服推杆电机43-2通过牵引线7传输动力的受力点在近节指骨对应的指环模块5上,拉动牵引线7可以实现掌指关节的单关节屈曲。
掌指关节+近端指间关节的康复模式时:仍然以食指的康复训练为例,当食指牵引线7与食指的中节指骨对应的指环模块5处于锁紧固定状态时,此时第二伺服推杆电机43-2行程减少,通过牵引线7传输动力的受力点则在中节指骨对应的指环模块5上,拉动牵引线7可以实现掌指关节与近端指间关节的双关节屈曲。
掌指关节+近端指间关节+远端指间关节的康复模式:当牵引线7与远节指骨对应的指环模块5锁紧固定,远端驱动模块4驱动的第二伺服推杆电机43-2通过牵引线7传输动力的受力点在远节指骨对应的指环模块5上,拉动牵引线7可以实现掌指关节、近端指间关节、远端指间关节的三关节屈曲。
需要说明的是,上述三种模式中各关节屈曲时,对应的弹性丝21被动弯曲,当第二伺服推杆电机43-2行程增加时,对应的弹性丝21回弹,手指关节伸展。对应的中指三种模式下的康复训练和上述食指的康复训练相同,这里不再累述。
需要进一步说明的是本实施例中拇指只有指掌指关节、掌指关节+近端指间关节两种训练模式,对于拇指对应的牵引线7的固定与上述食指的固定方式相同,不再详细阐述,拇指康复机构3采用第四伺服推杆电机43-4的行程减少增加实现拇指的屈曲运动,利用大拇指弹性件31的回弹实现拇指的伸展运动。
应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:包括柔性手套(1)、套设在所述柔性手套(1)对应食指或中指外部的第一手指康复机构(2)、套设在所述柔性手套(1)对应拇指外部的拇指康复机构(3)以及用于对所述第一手指康复机构(2)和所述拇指康复机构(3)提供动力的远端驱动模块(4);所述第一手指康复机构(2)通过转动支座(120)与所述柔性手套(1)的手背面转动连接;
所述第一手指康复机构(2)对应的手背左右两侧均穿设有弹性丝(21);至少食指对应的第一手指康复机构(2)与所述远端驱动模块(4)之间设置有传动组件(6);所述传动组件(6)包括与所述弹性丝(21)连接的传动线(61),所述弹性丝(21)与所述传动线(61)的连接端固定在所述转动支座(120)上;在柔性手套(1)处于自然状态时所述传动线(61)拉动所述弹性丝(21)的方向与所述弹性丝(21)的延伸方向的夹角为150°≤a≤160°,两所述弹性丝(21)对应的所述传动线(61)通过两个独立的动力源分别控制驱动。
2.根据权利要求1所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述第一手指康复机构(2)包括套设在所述柔性手套(1)上且分别对应人体食指或中指的远节指骨、中节指骨以及近节指骨位置的三个指环模块(5),所述弹性丝(21)从近节指骨到远节指骨依次穿设在对应的三个所述指环模块(5)上;
所述拇指康复机构(3)包括分别对应在人体拇指的远节指骨、近节指骨位置上的两个指环模块(5),两所述指环模块(5)对应的所述柔性手套(1)手背面上设置有大拇指弹性件(31)。
3.根据权利要求1所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述第一手指康复机构(2)和拇指康复机构(3)的所述指环模块(5)的手掌面上均穿设有牵引线(7),所述牵引线(7)与所述指环模块(5)之间是否固定通过锁紧装置(8)控制。
4.根据权利要求3所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述锁紧装置(8)包括开设在所述指环模块(5)手掌面上的插销孔(81)、插设在所述插销孔(81)内的指环插销(82);所述指环插销(82)上与两所述牵引线(7)对应的位置上开设有横向孔(83),所述牵引线(7)穿过所述横向孔(83);所述牵引线(7)与所述指环模块(5)是否固定通过旋拧所述指环插销(82)控制。
5.根据权利要求4所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述指环模块(5)包括上环(51)和下环(52),所述上环(51)与下环(52)之间通过宽度自适应组件(53)连接;所述下环(52)上开设至少一个用于穿设所述牵引线(7)的通孔(54),所述插销孔(81)与所述通孔(54)连通,当所述指环模块(5)与对应的所述牵引线(7)处于不固定状态时,所述横向孔(83)与所述通孔(54)的轴线位于同一直线上。
6.根据权利要求4所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述宽度自适应组件(53)包括生耳(531)、卷设在所述生耳(531)上的指环松紧带(532)以及设置在所述上环(51)和下环(52)上与所述生耳(531)配合安装的安装位(533)。
7.根据权利要求2所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述弹性丝(21)为镍钛合金丝,所述弹性丝(21)远离所述远端驱动模块(4)的一端安装有用于防止所述指环模块(5)脱落的限位头(22)。
8.根据权利要求1所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述传动组件(6)还包括固定安装在与食指和中指对应的所述柔性手套(1)上的手背支撑板(62)、开设在所述转动支座(120)上用于穿设固定所述弹性丝(21)的第一通道以及开设在所述手背支撑板(62)上用于穿设所述传动线(61)的至少两个第二通道;所述转动支座(120)转动安装在所述手背支撑板(62)上,两个所述第二通道成V字形排布。
9.根据权利要求1所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述远端驱动模块(4)包括控制柜(41)、安装所述控制柜(41)内部的至少一组拉伸复位弹簧(42)和多个伺服推杆电机。
10.根据权利要求9所述的一种柔性可穿戴三指康复机器人,其特征在于:所述拉伸复位弹簧(42)与所述第一手指康复机构(2)左侧的所述弹性丝(21)通过所述传动线(61)连接,所述第一手指康复机构(2)右侧的所述弹性丝(21)与一个所述伺服推杆电机的输出端连接;食指、中指以及大拇指对应的所述牵引线(7)分别由单独的所述伺服推杆电机驱动。
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