[发明专利]一种气动人工肌肉手腕康复装置

说明书

一种气动人工肌肉手腕康复装置，包括手套本体、执行机构、魔术贴、信息采集模块、嵌入式微控制器、气泵驱动、微型充气泵、电磁阀驱动、电磁阀、语音模块、按键开关、电源模块，其特征在于：所述的手套本体为为右手手套，材质为尼龙；所述的执行机构包括四条弯曲收缩气动人工肌肉，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉首尾两端分别固定于手套本体的左侧、右侧、上表面中间和下表面中间，所述的四条弯曲收缩型气动人工肌肉贴近手套侧均用热熔胶固定其长度；所述的魔术贴固定于手套本体的腕部末端；所述的信息采集模块为气压传感器。

技术领域

本发明涉及康复训练领域，特别涉及一种气动人工肌肉手腕康复装置。

背景技术

随着技术的发展，康复装置领域如雨后春笋般发展起来。

现有的手腕康复装置有以下几点不足：第一，执行机构的驱动器主要采用电机驱动，这使得康复装置体积庞大、重量大、不易于携带；第二，刚度高，在与人交互操作时，有可能对人造成伤害，运动中系统会产生急剧变化的冲击力，严重时会对患者关节造成二次伤害；第三，结构复杂、成本高，不利于社区化和家庭化。

本发明的一种气动人工肌肉手腕康复装置体积小巧、重量轻、携带方便；气动人工肌肉与生物肌肉特性相似，动作平滑、柔顺型好、安全性高、非常适合直接与人接触；结构简单、成本低廉、非常利于社区化和家庭化。

因此，本发明针对现有的手腕康复装置技术不足的问题，发明了一种气动人工肌肉手腕康复装置。

发明内容

本发明针对现有手腕康复装置携带不方便、结构复杂、价格昂贵、柔顺性弱的问题，提出了一种携带方便、结构简单、成本低廉、安全性高、柔顺型好，能完成替代传统电机驱动的手腕康复装置，采用气动人工肌肉作为执行机构，安全性高、柔顺型好；采用嵌入式微控制器控制执行机构运动；采用语音模块进行人机交互。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为。

一种气动人工肌肉手腕康复装置，包括手套本体、执行机构、魔术贴、信息采集模块、嵌入式微控制器、气泵驱动、微型充气泵、电磁阀驱动、电磁阀、语音模块、按键开关、电源模块，其特征在于：所述的手套本体为右手手套，材质为尼龙；所述的执行机构包括四条弯曲收缩气动人工肌肉，所述的弯曲收缩型气动人工肌肉外层为内径为10mm、长度为150mm的尼龙编织网，内层为内径为8mm、长度为150mm的双层乳胶气球，两端密封，其中一端嵌入一个进气软管，所述的四条弯曲收缩气动人工肌肉首尾两端分别固定于手套本体的左侧、右侧、上表面中间和下表面中间；所述的魔术贴固定于手套本体的腕部末端；所述的信息采集模块为气压传感器。

所述的训练模式为被动训练。

所述的康复训练运动方式为手腕背伸/屈曲训练和手腕内收/外展训练。

所述的四条弯曲收缩型气动人工肌肉贴近手套侧均用热熔胶固定其长度，当弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，热熔胶侧长度保持不变，另一侧收缩，产生弯曲收缩力。

所述的固定于手套本体手背侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做背伸训练。

所述的固定于手套本体手掌侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做屈曲训练。

所述的固定于手套本体拇指侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做内收训练。

所述的固定于手套本体小指侧的弯曲收缩气动人工肌肉内部充入气体时，产生的弯曲收缩力带动手腕做外展训练。

一种气动肌肉手腕康复装置，其工作流程为：首先语音或按键控制开始训练，然后嵌入式微控制器控制微型充气泵和相应电磁阀打开，气动人工肌肉内部充入气体后开始弯曲收缩，进而带动患者手腕进行康复训练。

本发明采用电磁阀来控制气动人工肌肉内部的充放气。