[发明专利]一种可穿戴式腕部扭摆助力康复装置

说明书

本发明涉及医疗康复器械，具体地说是一种可穿戴式腕部扭摆助力康复装置，包括腕部掌屈/背屈运动组件、前臂内旋/外旋运动组件、前臂固定组件、基座及套索驱动单元组件；所述的腕部掌屈/背屈运动组件与所述的前臂内旋/外旋运动组件连接，所述的前臂内旋/外旋运动组件与所述的前臂固定组件连接，所述的基座与前臂内旋/外旋运动组件连接，所述的套索驱动单元组件为可穿戴式腕部扭摆助力康复装置提供驱动力。本发明可实现多模式下腕部及前臂复合动作助力与康复运动，主要用于中风、偏瘫患者腕部及前臂的日常复合动作助力与康复训练，利于重塑脑功能，达到最佳助力/康复效果。

技术领域

本发明涉及医疗康复器械，具体地说是一种可穿戴式腕部扭摆助力康复装置。

背景技术

随着生活节奏和人口老龄化加快、生活压力增大，心脑血管及神经系统疾病造成的中风偏瘫患者逐年增加，其中约3/4患者有不同程度的神经损伤和功能运动障碍；特别是由于无法平衡腕部肌张力，造成患肢长期处于腕部掌屈及内旋状态，无法完成日常动作，严重影响生活质量。研究表明，这类患者除了早期的手术治疗和必要的药物治疗外，科学的康复训练对于患肢运动功能的改善和恢复起到非常重要的作用。

传统的康复训练是理疗师通过人力协调患者完成一系列的腕部背屈、外旋等康复训练运动，存在诸多局限，如康复效率低，劳动强度大；治疗效果受医生经验和水平影响较大，无法精确控制训练参数，无法对康复训练进行客观评价等。因此，将机器人及相关技术引入临床康复医学领域替代医生完成患者康复训练尤为重要，不仅可对腕部进行准确、持续、有效的康复训练治疗，延缓肌肉萎缩和关节挛缩，提高患者腕部运动能力，改善患者生活质量，同时通过感知系统可对人机交互力信息、人体运动学和生理学数据实时记录，实时定量评估康复训练效果，为改进和优化康复方案提供客观依据。而目前开发出的腕部康复器械仅能完成腕部掌屈/背屈的被动训练，训练方法单一枯燥，不能根据患者实际肌力等级给予对应助力；同时，目前的腕部康复器械无法实现腕部掌屈/背屈、内旋/外旋复合康复运动，无法辅助患者实现完整训练动作，训练过程中患者认知能力参与性较差，不利于脑功能重塑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于中风、偏瘫等运动功能障碍患者腕部日常动作助力与康复训练的可穿戴式腕部扭摆助力康复装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括腕部掌屈/背屈运动组件、前臂内旋/外旋运动组件、前臂固定组件、基座及套索驱动单元，其中前臂固定组件可相对移动地连接于基座上，所述前臂内旋/外旋运动组件安装在该基座上、具有负责动力输出的套索驱动轮B，该套索驱动轮B通过传动装置与所述腕部掌屈/背屈运动组件连接，带动该腕部掌屈/背屈运动组件进行前臂的内外旋转；所述腕部掌屈/背屈运动组件具有负责动力输出的套索驱动轮A及由该套索驱动轮A带动的手背靠板，通过所述手背靠板带动患者手掌进行掌屈或背屈；所述套索驱动轮A及套索驱动轮B分别通过一个套索驱动单元控制，该腕部扭摆助力康复装置通过各套索驱动单元的驱动控制具有前臂内旋/外旋及腕部掌屈/背屈两个自由度；

其中：所述腕部掌屈/背屈运动组件包括软体束缚带B、软体束缚带C、手背靠板、腕部摆动板、腕部摆动支撑架、多维力传感器、腕部掌屈/背屈安装座、角度编码器A、角度编码器支撑板A、套索安装定位块A、套索安装定位板、腕部掌屈/背屈限位板、同步带A、拉线、套索驱动轮A及驱动轮转轴A，该手背靠板的一侧与所述软体束缚带B和软体束缚带C分别连接，另一侧通过多维力传感器与腕部摆动板相连；所述腕部摆动支撑架的一端与腕部摆动板的一端转动连接，该腕部摆动板的另一端与所述套索驱动轮A连动、且与所述驱动轮转轴A固接，所述腕部摆动支撑架的另一端与该驱动轮转轴A转动连接；所述腕部摆动支撑架上安装有套索安装定位板，角度编码器A通过角度编码器支撑板A安装在该套索安装定位板上，所述角度编码器A通过同步带A与驱动轮转轴A相连，所述套索驱动轮A通过拉线与所述套索驱动单元相连，该拉线分别由套索安装定位板及安装在套索安装定位板上的套索安装定位块A穿过；所述套索驱动轮A由套索驱动单元驱动旋转，进而通过所述腕部摆动板带动手背靠板进行掌屈/背屈；所述腕部摆动支撑架与所述前臂内旋/外旋运动组件相连；