本发明涉及康复机器人领域,特别是涉及一种手部康复训练机器人。
背景技术:
现有手指的康复训练大多是用手多次主动用力握紧弹性物体,或者用板或者条状物固定手部相应部位,用手克服弹性力进行锻炼恢复。
因为手指在用力握紧或者被板条状物固定条件下弯曲,手指的关节会有拉伸、挤压的损伤倾向。所以,如果患者手指在有肌肉或者神经损伤比较脆弱的情况下需要康复治疗时,并没有比较安全、可方便控制的主动进行辅助康复动作训练的机构方案。
技术实现要素:
要解决的技术问题:
手指做康复训练时,手指的关节无拉伸、挤压损伤倾向,提供康复训练动作安全保护。
技术方案:
手指康复训练装置固定在手背处,驱动机构位于手背一侧,运动机构位于手指上方,手指的指骨位置戴有指套,运动机构通过连杆与指套相连。驱动机构驱动运动机构,运动机构通过连杆,将作用力传递到指套,带动手指做康复训练动作。
手指康复训练装置与手指固定稳定后,运动自由度为1;因为连杆传递的力的方向与指骨基本垂直,手指康复训练动作所需的驱动力小,所以沿指骨方向的分力很小,对手指的关节没有拉伸、挤压损伤倾向。
驱动机构包含扭矩限制机构,将驱动力控制在康复训练需要的范围内,同时提供安全保护。
为了使用便利,采用将康复训练装置戴在手上的形式。
有益效果:
手指做康复训练动作时,关节处无拉伸、挤压损伤;包括扭矩限制机构,安全可靠;手指康复训练装置戴在手上使用,操作便利;驱动机构位于手背处,运动机构位于手指上方,布置方向与手指相同,体积与手指近似,对手部产生的负担小。
附图说明
一件发明名称为“一种手指康复训练装置”其说明书包括11幅附图,这些附图的图面说明如下:
图1是手指康复训练装置使用状态图;
图2是驱动机构装配图;
图3是近关节驱动轴零件图;
图4是中关节驱动轴零件图;
图5是远关节驱动轴零件图;
图6是近关节驱动电机装配图;
图7是变速箱装配图;
图8是中关节从动齿轮零件图;
图9是远关节从动齿轮零件图;
图10是运动机构装配图;
图11是远关节转接同步带轮零件图。
具体实施方式
优选的手指康复训练装置的实施方式如下:
近关节驱动轴01-01-01、中关节驱动轴01-02-01为空心轴。中关节驱动轴01-02-01能够插入近关节驱动轴01-01-01,远关节驱动轴01-03-01能够插入中关节驱动轴01-02-01,配合形式为间隙配合。
近关节驱动轴法兰01-01-01-01与近关节驱动电机转子01-01-05一端面接触,另一侧装配有近关节驱动轴碟形弹簧01-01-02、近关节驱动轴挡圈01-01-03、近关节驱动轴卡环01-01-04;在近关节驱动轴碟形弹簧01-01-02作用力下,近关节驱动轴法兰01-01-01-01与近关节驱动电机转子01-01-05之间的最大静摩擦力为安全扭矩限定值。中关节驱动电机01-02、远关节驱动电机01-03采用与近关节驱动电机01-01相同的扭矩限制形式。
近关节驱动电机01-01、中关节驱动电机01-02、远关节驱动电机01-03串接在一起,组成驱动机构。驱动机构固定在掌套04上。
驱动机构01前端连接变速箱壳体02-08,用螺钉01-04紧固。近关节驱动轴01-01-01前端与近关节主动齿轮02-01刚接,中关节驱动轴01-02-01前端与中关节主动齿轮02-03刚接,远关节驱动轴01-03-01前端与远关节主动齿轮02-05刚接。变速箱从动轴02-07与近关节从动齿轮、近关节刚接,与中关节从动齿轮、远关节从动齿轮、变速箱壳体间隙配合。
中关节从动轴03-04与中关节03-02、中关节从动同步带轮03-06刚接,与近关节03-01、远关节转接同步带轮03-07间隙配合。远关节从动轴03-05与远关节03-03、远关节从动同步带轮03-08刚接,与中关节03-02间隙配合。
中关节同步带03-09安装在中关节主动同步带轮02-04-01和中关节从动同步带轮03-06上。远关节转接同步带03-10安装在远关节主动同步带轮02-06-01和远关节转接同步带轮03-07上;远关节同步带03-11安装在远关节转接同步带轮03-07和远关节从动同步带轮03-08上。
连杆03-02与近关节03-01、中关节03-02、远关节03-03、指套03-13铰接。指套03-13下部为魔术贴绑带03-13-01。
将手指康复训练装置掌套戴在手掌上,近关节03-01、中关节03-02、远关节03-03下的指套03-13分别固定近节指骨、中节指骨、远节指骨。近关节驱动电机01-01通过近关节主动齿轮02-01、近关节从动齿轮02-02驱动近关节03-01,带动近节指骨做康复训练动作。中关节驱动电机02-02通过中关节主动齿轮02-03、中关节从动齿轮02-04、中关节同步带03-09驱动中关节03-02,带动中节指骨做康复训练动作。远关节驱动电机01-03通过远关节主动齿轮02-05、远关节从动齿轮02-06、远关节转接同步带03-10、远关节转接同步带轮03-07、远关节同步带03-11驱动远关节,带动远节指骨做康复训练动作。
做康复训练时,驱动机构01同时提供安全保护。
1.一种手指康复训练装置,包括驱动机构、运动机构,其特征在于包括连杆、指套、掌套;驱动机构包含扭矩限制机构,固定于掌套手背一侧,运动机构位于手指上方,驱动机构与运动机构铰接,指套固定在手指指骨上,连杆与运动机构、指套铰接。
2.根据权利要求1所述的手指康复训练装置,其特征在于扭矩限制机构为碟形弹簧提供驱动轴法兰(01-01-01-01)与驱动电机转子(01-01-05)之间的压力,驱动轴法兰(01-01-01-01)与驱动电机转子(01-01-05)之间的最在静摩擦力为安全扭矩限定值。
3.根据权利要求2所述的手指康复训练装置,其特征在于驱动机构与运动机构之间布置变速箱,驱动机构与变速箱固定连接,运动机构与变速箱铰接,驱动机构的驱动力通过变速箱传递到运动机构。
4.根据权利要求3所述的手指康复训练装置,其特征在于:
驱动机构包括2个驱动电机,沿轴线串接在一起,轴线沿手指方向布置,用螺钉将驱动机构固定在变速箱上,在前驱动电机的驱动轴(01-01-01)为空心轴,在后驱动电机的驱动轴(01-03-01)通过空心轴将动力传递到变速箱;
变速箱内包括2组锥形齿轮,分别传递2个驱动电机的驱动力;
运动机构包括2个关节,2个关节之间铰接,变速箱一侧的关节与变速箱绞接,2个关节下方分别绞接连杆,连杆铰接指套;
变速箱一侧的关节由锥形齿轮组的从动轴直接驱动,另一关节由锥形齿轮组通过传动带驱动。
5.根据权利要求4所述的手指康复训练装置,其特征在于:
在后串接或者在中间插接第3个驱动电机,中间驱动电机的驱动轴(01-02-01)为空心轴,在后驱动电机的驱动轴通过空心轴将动力传递到变速箱;
变速箱内增加第3组锥形齿轮,传递增加的驱动电机的驱动力;
在前铰接第3个关节,下方绞接连杆,连杆铰接指套;
增加的锥形齿轮组通过传动带将驱动力传递到转接带轮(03-07),再通过传动带驱动增加的关节。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的手指康复训练装置,其特征在于,指套下方为魔术贴绑带。
技术总结