[发明专利]康复训练机器手及结合虚拟现实和运动想象的手功能康复训练系统

权利要求书

1.一种康复训练机器手，通过类似人体手掌的结构佩戴在人手上，带动人手进行康复训练，其特征在于，在该结构中设置有控制掌指关节和近端指关节的运动传动机构，其中，大拇指上一个，食指、中指、无名指和小拇指各两个，使得大拇指、食指、中指、无名指和小拇指绕掌指关节和近端指关节转动；

所述运动传动机构包括位于底座（4）上方的电机（5），在电机（5）上连接有蜗杆（6），蜗杆（6）连接扇形蜗轮（7），扇形蜗轮（7）通过转动连杆（8）和手指的近骨节或远骨节相连接，从而实现动力的传递；

所述蜗杆（6）和扇形蜗轮（7）的模数和头数均为1；蜗杆（6）的分度圆直径为8，扇形蜗轮（7）的齿数为28；

所述转动连杆（8）形状选择折线连杆；

所述底座（4）在固定扇形蜗轮（7）的同时能起到支撑电机（5）的作用，所设计的突起结构，能保证扇形蜗轮（7）不会转出。

2.如权利要求1所述的康复训练机器手，其特征在于，所述电机（5）选择直流减速电机。

3.一种结合虚拟现实和运动想象的虚拟训练控制系统，包括权利要求1或2所述的康复训练机器手，其特征在于，所述虚拟训练控制系统包括虚拟和现实两个模块，虚拟模块中的虚拟手完成相应手姿势动作，激发现实中的手完成运动想象过程；

在进行手部动作训练时，加入运动想象的过程以激活镜像神经元，使得患者的主动意识参与其中，同时该过程在虚拟现实环境中进行；

训练主要针对日常生活中经常用到的运动想象场景手势，包括：

五指伸展—握拳；

五指伸展—OK手姿态，即拇指、食指回收；

五指伸展—胜利手姿态，即拇指、无名指、小指回收；

五指伸展—打电话手姿态，即食指、中指、无名指回收；

五指伸展—摇滚手姿态，即拇指、中指、无名指回收；

将上述手势制成虚拟训练控制系统，通过控制康复训练机器手上的相应电机的转动，实现用户手功能康复训练；用户可根据虚拟训练控制系统的提示和示意图，自由选择训练动作，训练完成后可返回菜单继续选择下一次训练。

4.如权利要求3所述的结合虚拟现实和运动想象的虚拟训练控制系统，其特征在于，所述用户手功能康复训练的具体操作步骤如下：

（1）用户患侧手佩戴康复训练机器手，打开并运行虚拟训练控制系统，健侧手使用VR手柄射线对准按钮点击扳机或键盘点击进入训练，键盘点击Esc键关闭一级主界面；

（2）训练界面可以选择手势动作，主要包括双手的运动想象场景，用户可以选择患侧手的相应动作，健侧手使用VR左手柄射线对准按钮点击扳机或键盘点击按钮所示数字键进入对应场景；键盘点击Esc键返回一级主界面；

（3）进入相应训练场景后，界面上将出现虚拟手完成相应动作，同时患者手在康复训练机器手的带动下完成相同的动作，一个动作的训练周期为10秒，训练完成后，用户可返回上一界面选择其他动作进行训练。