用于手部運動功能康復的軟體機器人手套的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療康復機械，具體地，涉及一種用于手部運動功能康復的軟體機器人手套。
【背景技術】
[0002]很多疾病或者外傷會導致人手運動功能受損甚至喪失，而手是人類擁有的非常靈巧的運動器官，可以實現許多精細的動作，與我們的日常生活密切相關，所以會給患者的日常生活質量帶來嚴重影響。例如腦卒中患者最常見的后遺癥就是偏癱，其中最難康復的就是手部的運動功能。醫學理論和實踐證明，肢體損傷的患者為了防止肌肉廢用性萎縮，必須要進行有效的肢體訓練才能恢復其功能。手部外骨骼機器人能夠減輕康復治療師的負擔且能夠促進患者參與康復訓練的主動性和積極性，從而提高手功能的康復效果，具有重要的意義。
[0003]經文獻檢索發現，中國專利公開號為CN202844043U，專利名稱為:動力外骨骼手功能康復訓練器，申請日為2012年11月I日。該裝置能夠輔助手部運動功能受損或者喪失的患者進行康復訓練。但是該裝置存在一些不足:
[0004]1、裝置的絕大部分重量都集中在手部，患者手部力量較小，故增加了康復過程中的使用負擔；
[0005]2、使用剛性外骨骼，不能保證外骨骼關節的中心與手指關節的中心始終重合，一旦偏離就會帶來穿戴的不適感，增加患者對康復訓練的排斥；
[0006]3、除大拇指外的四根手指不能單獨運動，降低了康復訓練的效果。

【發明內容】

[0007]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用于手部運動功能康復的軟體機器人手套。
[0008]根據本發明提供的用于手部運動功能康復的軟體機器人手套，包括處理決策模塊、驅動模塊、柔性外骨骼手套以及鮑登線；
[0009]其中，所述處理決策模塊電連接所述驅動模塊;所述鮑登線的一端部連接所述柔性外骨骼手套的指端，另一端部連接在所述驅動模塊的絞盤上；
[0010]所述處理決策模塊通過所述驅動模塊的絞盤驅動所述鮑登線。
[0011 ]優選地，還包括無線數據采集手套；
[0012]所述無線數據采集手套包括手套本體、柔性角度傳感器以及無線發送模塊；
[0013]其中，所述柔性角度傳感器沿所述手套本體的手指方向設置在所述手套本體的手指部上;所述柔性角度傳感器連接所述無線發送模塊;所述柔性角度傳感器用于采集手指的角度信息;所述無線發送模塊用于將所述手指的角度信息發送至所述處理決策模塊；
[0014]所述處理決策模塊用于根據所述手指的角度信息控制所述驅動模塊的絞盤轉動。
[0015]優選地，還包括腱鞘支撐環;所述腱鞘支撐環設置在所述柔性外骨骼手套的手腕端；
[0016]所述鮑登線包括鞘部和牽引繩;所述牽引繩設置在所述鞘部內側;所述牽引繩的一端部連接所述柔性外骨骼手套的指端，另一端連接在所述驅動模塊的絞盤上；
[0017]所述鞘部的一端連接所述腱鞘支撐環，另一端設置在所述驅動模塊的固定孔中。
[0018]優選地，所述處理決策模塊包括液晶屏幕、無線接收芯片、交互按鍵以及微處理芯片;
[0019]其中，所述液晶屏幕、所述無線接收芯片以及所述交互按鍵連接所述微處理芯片；
[0020]所述微處理芯片通過所述無線接收芯片連接所述無線發送模塊接收所述手指的角度信息；
[0021]所述微處理芯片用于根據所述手指的角度信息控制所述驅動模塊的絞盤轉動。
[0022]優選地，所述鮑登線的數量為多組;一組鮑登線中一鮑登線的一端部連接所述柔性外骨骼手套的手掌側指端，另一端部連接在所述驅動模塊的絞盤;上;一組鮑登線中另一鮑登線的一端部連接所述柔性外骨骼手套的相對應的手背側指端，另一端部連接在所述驅動模塊的絞盤。
[0023]優選地，所述驅動模塊包括直流電機、防松裝置以及渦輪蝸桿自鎖裝置；
[0024]其中，所述渦輪蝸桿自鎖裝置包括蝸桿、蝸輪、絞盤、第一齒輪、第二齒輪和驅動軸；
[0025]所述直流電機的輸出軸與蝸桿相連，所述蝸桿與所述蝸輪嚙合;所述蝸輪、所述絞盤以及所述第一齒輪同軸設置，所述蝸輪帶動所述絞盤、所述第一齒輪轉動;所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合;所述第二齒輪設置在所述驅動軸上；
[0026]所述防松裝置包括第一超越離合器、第二超越離合器、第一惰輪以及第二惰輪；
[0027]所述第一超越離合器的內圈和所述第二超越離合器的內圈設置在所述驅動軸；
[0028]所述第一惰輪通過一組鮑登線中一鮑登線的牽引繩與第一超越離合器貼合;所述第二惰輪通過一組鮑登線中另一鮑登線的牽引繩與第二超越離合器貼合。
[0029]優選地，所述牽引繩的一端部的外側設置有泰氟龍管。
[0030]與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:
[0031]1、本發明采用柔性外骨骼手套，與剛性外骨骼相比，能夠提高穿戴的舒適性；
[0032]2、本發明中驅動模塊和柔性外骨骼手套分開從而減小了使用者的穿戴負擔；
[0033]3、本發明中每根手指都可以單獨動作，提高了康復訓練的效果。
[0034]4、本發明能夠利用主動與從動的模式來服務于偏癱患者的自主康復，同時為兩側均癱瘓的患提供多種康復模式。
【附圖說明】
[0035]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0036]圖1為本發明一種針對手部運動功能康復的軟體機器人手套的整體示意圖；
[0037]圖2為本發明中無線數據采集手套的結構示意圖；
[0038]圖3為本發明中柔性外骨骼手套的結構示意圖；
[0039]圖4為本發明中處理決策模塊的內部結構示意圖；
[0040]圖5為本發明中整個驅動模塊的結構示意圖；
[0041 ]圖6為本發明中單個驅動模塊的結構示意圖。
[0042]圖中:I為無線數據采集手套，2為柔性外骨骼手套，3為處理決策模塊，4為驅動模塊，5為腱鞘支撐環，6為鮑登線，7為柔性角度傳感器，8為無線發送模塊，9為數據線，10為無線數據采集手套基材，11為柔性外骨骼手套基材，12為泰氟龍管，13為鋼絲繩芯，14為液晶屏幕，15為無線接收芯片，16為交互按鍵，17為微處理芯片，18為電池，19為渦輪蝸桿自鎖裝置，20為直流電機，21為防松裝置，22為絞盤，23為超越離合器，24為惰輪，25為一對嚙合的齒輪。
【具體實施方式】
[0043]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0044]在本實施例，本發明提供的用于手部運動功能康復的軟體機器人手套，包括處理決策模塊3、驅動模塊4、柔性外骨骼手套2以及鮑登線6;
[0045]其中，所述處理決策模塊3電連接所述驅動模塊4;所述鮑登線6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的指端，另一端部連接在所述驅動模塊4的絞盤22上；
[0046]所述處理決策模塊3通過所述驅動模塊4的絞盤22驅動所述鮑登線6。
[0047]本發明提供的用于手部運動功能康復的軟體機器人手套，還包括無線數據采集手套I;
[0048]所述無線數據采集手套I包括手套本體、柔性角度傳感器7以及無線發送模塊8;
[0049]其中，所述柔性角度傳感器7沿所述手套本體的手指方向設置在所述手套本體的手指部上;所述柔性角度傳感器7連接所述無線發送模塊8;所述柔性角度傳感器7用于采集手指的角度信息;所述無線發送模塊8用于將所述手指的角度信息發送至所述處理決策模塊3 ；
[0050]所述處理決策模塊3用于根據所述手指的角度信息控制所述驅動模塊4的絞盤27轉動。
[0051]本發明提供的用于手部運動功能康復的軟體機器人手套，還包括腱鞘支撐環5;所述腱鞘支撐環5設置在所述柔性外骨骼手套2的手腕端；
[0052]所述鮑登線6包括鞘部和牽引繩;所述牽引繩設置在所述鞘部內側;所述牽引繩的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的指端，另一端連接在所述驅動模塊4的絞盤22上;所述鞘部的一端連接所述腱鞘支撐環5，另一端設置在所述驅動模塊4的固定孔中。
[0053]所述牽引繩采用鋼絲繩芯13。
[0054]所述處理決策模塊3包括液晶屏幕14、無線接收芯片15、交互按鍵16以及微處理芯片17;其中，所述液晶屏幕14、所述無線接收芯片15以及所述交互按鍵16連接所述微處理芯片17;所述微處理芯片17通過所述無線接收芯片15連接所述無線發送模塊8接收所述手指的角度信息；
[0055]所述微處理芯片17用于根據所述手指的角度信息控制所述驅動模塊4的絞盤22轉動。
[0056]所述鮑登線6的數量為多組;一組鮑登線6中一鮑登線6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的手掌側指端，另一端部連接在所述驅動模塊4的絞盤22;上;一組鮑登線6中另一鮑登線6的一端部連接所述柔性外骨骼手套2的手背側指端，另一端部連接在所述