[发明专利]一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置

说明书

本发明属于康复训练装置领域，更具体地，涉及一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置，其包括固定底座、食指机构、中指机构、无名指机构、小指机构和拇指机构，食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构的结构相同，且并排设置在所述固定底座的支撑底板的一侧边缘处，且上述食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括依次连接的掌指部分、近端部分和远端部分；所述拇指机构包括依次连接的拇指掌指部分、拇指近端部分和拇指远端部分。本发明可有效解决现有的手部康复装置体积庞大、携带不便、适应性差和不能满足手指操作空间的要求等问题，同时具有体积小巧、结构紧凑、成本低廉等优点，因而尤其适用于手部外骨骼的康复训练。

技术领域

本发明属于康复训练装置领域，更具体地，涉及一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置。

背景技术

据不完全统计，我国的中风患病率在每10万人口中约有550例，而在其幸存者中，约有70％-80％的病人留有残疾，部分患者会遭遇手部运动功能障碍，为患者的生活带来了极大的不便。另一方面，随着社会的发展，人们对于生活质量的需求日益增加，对于康复训练装置的需求日益迫切。而随着机器人及相关技术的发展，利用机器人技术辅助患者进行手指弯曲伸展以及日常抓取训练已成为众多研究热点之一。

目前国内已研制出的手部康复装置，有着体积庞大、无法随身携带、对手指的适应协调性差、对穿戴过程中旋转关节同心度要求高等缺点，给手部康复带来了不便，所研制出一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置有着重大而深远的影响与现实发展意义。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种手部外骨骼装置，使其能够避免上述缺点，满足佩戴者的需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置，其中结合人手部大小不同且手指活动范围大等特点，相应设计了手部外骨骼的具体结构，并通过对四个手指机构以及拇指机构中各部件的具体结构、布置方式等方面进行研究和设计，相应可有效解决现有的手部康复装置体积庞大、携带不便、适应性差和不能满足人手手指操作空间要求等问题，同时具有体积小巧、结构紧凑、成本低廉等优点，因而尤其适用于手部外骨骼的康复训练。

为实现上述目的，本发明提供了一种兼容人手旋转中心的手部外骨骼装置，其特征在于，其包括固定底座、食指机构、中指机构、无名指机构、小指机构和拇指机构，其中，所述食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构的结构相同，且并排设置在所述固定底座的支撑底板的一侧边缘处，且上述食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构均包括依次连接的掌指部分、近端部分和远端部分，所述掌指部分带动上述食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构水平移动、绕支撑底板的边缘转动和在支撑底板上表面转动，所述远端部分带动手指弯曲或伸直；所述拇指机构包括依次连接的拇指掌指部分、拇指近端部分和拇指远端部分，所述拇指掌指部分通过拇指连接杆连接在支撑底板的相邻侧，所述掌指部分带动拇指机构多自由度运动，所述拇指远端部分和拇指近端部分带动拇指机构弯曲或伸直。

具体地，该手部外骨骼装置手指部分机构通过连杆机构连接和传动，穿戴时不需要患者手指旋转关节与机构的旋转关节重合，也能保证人手与外骨骼之间运动传递和力传递的相对准确性。且该手部外骨骼装置能够与手指实现不同轴运动，而且能够适应不同大小的手掌，实现四指机构的转动和水平移动，以及拇指机构的大范围多自由度转动。

进一步优选地，所述食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构的掌指部分包括掌指关节和掌指指套，其中，所述掌指关节包括支撑底座、底座连接杆I和底座连接杆II，所述支撑底座的底部通过底座连接杆I和底座连接杆II固定在所述支撑底板上，所述支撑底座中间设置有弧形凹槽，底座连杆的底端为圆形，其通过转轴设置在支撑底座的弧形凹槽内，所述底座连杆的顶端与第一连接杆的顶端转动连接；所述掌指指套包括掌指指套上部和掌指指套下部，所述掌指指套上部靠近固定底座的一端与第一连接杆的底端连接，所述掌指指套上部沿手指方向还设置有一滑槽I。