[发明专利]一种穿戴式刚柔混合驱动手指关节康复训练机器人

说明书

本发明涉及手指康复训练技术领域，尤其涉及一种穿戴式刚柔混合驱动手指关节康复训练机器人。包括指段一和指段二；指段一包括上端盖和指段一底座，上端盖与指段一底座固定连接，且两者之间开有空腔，空腔内放置驱动电机及减速器，驱动电机的输出轴与减速器输入端连接；减速器输出端与传动系连接，且在指段一和指段二底部还设置有两组齿轮系。本发明通过绑带将机器人与手指固定，连接杆及刚度弹簧在矩形槽里的滑动可减小手指关节承受沿手指方向的作用力，减少关节受损的影响因素；通过第一旋转伸缩结构及第二旋转伸缩结构的斜面倾角，可实现两组旋转块按顺序动作，控制电机转角可在一定程度上控制手指的弯曲角度。

技术领域

本发明涉及手指康复训练技术领域，尤其涉及一种穿戴式刚柔混合驱动手指关节康复训练机器人。

背景技术

近几十年来，随着人口老龄化进程的加剧，脑卒中已成为我国主要的公共卫生问题，作为一种非传染性疾病，脑卒中已成为我国第一位死亡原因，也是我国成年人残疾的首要原因。脑卒中后患者可出现多种神经功能缺损症状，其中偏瘫和运动障碍最为常见，而上肢残疾患者的手功能障碍往往临床表现为屈曲挛缩，手的屈肌张力占优势，指间关节和掌指关节伸展困难，丧失握持、侧捏、对掌及对指等精细运动功能，在丧失这些功能后，将严重影响患者的日常生活，于是手部功能的恢复显得尤为重要。

据现代循证医学及连续被动理论可知，高强度、重复性的运动能刺激大脑皮层，有利于手部功能损伤患者的手部运动功能恢复。而近几十年来，各国的研究人员均在加大对手指康复领域的研究，诞生了一系列的手指康复训练机器人及系统，这类机器人能带动患者的手部，进行重复的弯曲拉伸，内敛外收运动，或是按照给定的运动轨迹运动，因此这类装置能在脱离护理人员协助的情况下，帮助手部功能受损的患者进行一定的康复训练。

传统的机械式外骨骼式机器人常采用电机做驱动部件，齿轮、连杆等刚性构件作为传动连接部件，控制运动精度较高，但由于是刚性的，若力控制不当，在运动过程中可能会对手部各关节的软骨组织造成冲击，因此存在一定的安全隐患，且通常其运动形式具有耦合性，为单自由度。

本发明旨在提供一种刚柔混合驱动的用于手指单个关节的康复训练机器人，穿戴方便，能带动患者手指关节进行康复运动训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种穿戴式刚柔混合驱动手指关节康复训练机器人，用以解决现有技术问题：传统的机械式外骨骼式机器人可能会对手部各关节的软骨组织造成冲击，因此存在一定的安全隐患，且通常其运动形式具有耦合性，自由度低。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种穿戴式刚柔混合驱动手指关节康复训练机器人，包括：

指段一和指段二；

所述指段一包括上端盖和指段一底座，所述上端盖与指段一底座固定连接，且两者之间开有空腔，所述空腔内放置驱动电机及减速器，所述驱动电机的输出轴与减速器输入端连接；

所述减速器输出端与连接段的一端固定连接，所述连接段的另一端与第一旋转伸缩结构固定连接；

所述第一旋转伸缩结构的一端固定连接有一压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与第二旋转伸缩结构连接；

所述第一旋转伸缩结构和第二旋转伸缩结构均包括两个旋转块，且两个旋转块相对放置，每个旋转块上均设置有两个斜面，其中一个斜面上开设有燕尾凹槽，另一个斜面上设置有燕尾凸块，且其中一个旋转块的燕尾凸块滑动连接于与其相对放置的另一个旋转块的燕尾凹槽内部；

所述第二旋转伸缩结构的一端与指段二之间用软管连接；

所述指段二的底部一侧开设有矩形槽，且所述矩形槽内滑动连接有第一带齿连接杆，且所述第一带齿连接杆与所述指段二之间还安装有一刚度弹簧；所述指段一底座的底部一侧固定连接有第二带齿连接杆；所述第一带齿连接杆和第二带齿连接杆的相对端均固定连接有半齿轮，且均与行星齿轮啮合连接；