单驱动型手部关节持续被动活动仪的制作方法

1.本实用新型涉及医疗康复器械技术领域，具体而言涉及单驱动型手部关节持续被动活动仪。


背景技术：

2.近年来我国因各种事故导致偏瘫、脑瘫、小儿麻痹等原因造成手部残疾患者大约在2000 万人，这一比例还在逐年递增。手部残疾一般表现为“鹰勾爪”、抽搐痉挛、无法正常伸展或回缩/抓取无力等。一般患者采取去康复机构、手术矫正一般都达不到很好的效果且费时费力。而一款外骨骼机械手可以很好的将患者的每一次动作记录下来，而且每次的运动都是标准的，减少了人工干预的差异性。医疗器械不管是从研发成本，采购成本相较于其他产品具有高投入高价格的情况，所以将现有功能最大程度保留的情况下降低采购成本是非常有利于康复手的普及推广的。
3.如专利文献1所示的，将由一个直线驱动器驱动一根手指弯曲运动，这种方式需要的驱动器数量多，成本较高，因此，亟需一种相比市场上面的产品在相同尺寸下减少了驱动元件但是可以达到相同的运动效果的单驱动型手部关节持续被动活动仪，以达到降低成本及售价的目的。使其可以普及到一般家庭中使用。
4.现有技术文献：
5.专利文献1：cn208974499u手部关节持续被动活动仪


技术实现要素：

6.本实用新型目的在于提供一种单驱动型手部关节持续被动活动仪，包括：
7.手背；
8.多个手指，沿所述手背边缘分布并均能相对于手背转动，每个所述手指包括多个指节，且同一所述手指的相邻两个指节能相对转动；
9.手套，包括多个对应连接到每个所述手指的指套，以及掌套；
10.多个连杆组，一一对应的与多个所述手指连接，且同一所述连杆组与对应的所述手指的每个指节连接；
11.驱动装置，被设置成与多个连杆组连接，并被设置成能通过所述连杆组驱动所述手指的每个指节转动；
12.其中，所述驱动装置与多个连杆组之间设有联动部件，以驱动多个所述手指同步运动。
13.优选的，所述联动部件包括与所述手指数量对应的摆杆，相邻的所述摆杆之间设有连接器，使多个所述摆杆能平行摆动。
14.优选的，所述摆杆在沿其长度方向的第一端铰接到位于手背上的摆杆座，第二端与所述手指铰接，中间部分与连接器铰接，其中一个所述摆杆铰接在所述驱动装置的驱动端，使驱动装置能驱动每个所述手指的每个指节转动，所述摆杆的铰接轴线平行于所述手
背。
15.优选的，多个所述手指包括第一手指，所述第一手指的多个所述指节包括：沿所述第一手指的延伸方向依次分布的第一近指节，中指节和第一远指节；所述第一近指节、中指节和第一远指节相互分离，且均与所述手背分离。
16.优选的，所述驱动装置包括与所述第一手指对应的第一驱动装置，多个所述连杆组包括对应于所述第一手指的第一连杆组，所述第一连杆组包括：第一支杆、第二支杆、第三支杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆，其中：
17.第一支杆，一端与所述摆杆远离手背的一端铰接，另一端与所述第一近指节铰接；
18.第二支杆，一端铰接于所述中指节，另一端与所述第三支杆和第三连杆铰接；
19.第三支杆，一端铰接于所述第一远指节；
20.第一连杆，一端铰接于所述第一近指节，另一端与所述第三连杆铰接，中间与所述第二连杆铰接；
21.第二连杆，一端与所述第一连杆铰接；
22.第三连杆，一端与所述第三支杆铰接。
23.优选的，所述手背包括基体和通过转向组件连接与所述基体的延伸部；
24.多个所述手指包括设于所述延伸部的第二手指，所述第二手指的多个指节包括沿第二手指的延伸方向依次分布的第二近指节和第二远指节；所述第二近指节和所述第二远指节相互分离，且均与所述延伸部分离。
25.优选的，多个驱动装置包括与所述第二手指对应的第二驱动装置，多个所述连杆组包括与所述第二手指对应的第二连杆组，所述第二连杆组包括：第二摆杆、第四支杆、第五支杆、第六支杆、第四连杆，其中：
26.第二摆杆，铰接于所述延伸部且所述第二摆杆铰接轴线平行于所述延伸部，所述第二摆杆与所述第二驱动装置连接，并能在所述第二驱动装置的驱动下摆动；
27.第二支杆，一端与所述第二摆杆铰接，另一端与所述第二近指节铰接；
28.第五支杆，铰接于所述第二近指节，另一端与所述第四连杆和第六支杆铰接；
29.第六支杆，铰接于所述第二远指节，另一端与所述第四连杆铰接；
30.第二连杆，一端与所述第二摆杆铰接。
31.优选的，所述转向组件包括圆弧滑轨、锁紧垫片、锁紧手柄、所述圆弧滑轨的一端与所述基体连接，另一端的圆弧段与所述延伸部连接，所述延伸部可延圆弧滑轨来回滑动；所述锁紧垫片的一面与所述圆弧滑轨表面重合，另一面与所述锁紧手柄相切，转动所述锁紧手柄可使所述延伸部与所述圆弧滑轨固定或相对滑动。
32.优选的，多个所述指套均连通于所述掌套，所述掌套设有能使其与患者手部连接的连接件，所述连接件为粘扣带、拉链、按扣或纽扣中的一种。
33.优选的，所述驱动装置包括直线电机
34.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
35.本实用新型将原有结构一个直线驱动器驱动一根手指弯曲运动，改变成一个直线驱动器可以驱动两根或者三根亦或者四根手指运动。相比市场上面的产品在相同尺寸下减少了驱动元件但是可以达到相同的运动效果，从而降低成本及售价。使其可以普及到一般家庭中使用。
36.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
37.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
38.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
39.图1为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推三实施例)第一视角；
40.图2为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推三实施例)第二视角；
41.图3为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪第一手指及第一连杆组运动状态1示意图；
42.图4为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪第一手指及第一连杆组运动状态2示意图；
43.图5为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪转动组件示意图；
44.图6为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪密封装置示意图；
45.图7为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推三实施例)摆杆运动状态1示意图；
46.图8为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推三实施例)摆杆运动状态2示意图；
47.图9为摆杆运动原理图；
48.图10为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推四实施例)摆杆示意图；
49.图11为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推四实施例)摆杆运动状态1示意图；
50.图12为精简版单驱动型手部关节持续被动活动仪(一推四实施例)摆杆运动状态2示意图。
具体实施方式
51.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
52.在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意单驱动型手部关节持续被动活动仪来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
53.图1示出了在一视角下的该单驱动型手部关节持续被动活动仪，图2示出了在另一
视角下的该单驱动型手部关节持续被动活动仪。同时，该单驱动型手部关节持续被动活动仪可以是右手也可以是左手，在此不做特殊限定。
54.在一实施方式中，手套1可为软质结构，且患者的手部可配合伸入手套1内。手套1的材料可以是丁晴橡胶等橡胶，具有弹性，以便贴合患者手部，防止松脱。但不以此为限，还可以是尼龙、合成纤维等，只要是软质即可，在此不再一一列举。
55.举例说明，手套1可以包括掌套101和指套102，其中掌套101的两端贯通，其形状和尺寸相匹配可与患者的手掌相匹配，并可容纳患者的手掌，且掌套101为丁晴橡胶材质。掌套101两侧可设有连接件，该连接件可以是粘扣带、拉链、按扣或纽扣中的一种。当然，连接件还可以是其它，例如硅胶带扣等在此不再一一列举。指套102的材质可与掌套101相同，数量可以是五个，包括拇指指套、食指指套、中指指套、无名指指套和小指指套，这五个指套102均与掌套101连通，且分别对应于患者的拇指、食指、中指、无名指和小指。患者可将五指配合穿入对应的指套102，从而将手套1佩戴于患者的手部。
56.在一实施方式中，手背2可为板状结构，其形状和尺寸可仿照真实人手的右手或左手的形状。当然，手背2的形状也可以是矩形、圆形或其它几何形状。对于具有掌套101的手套 1而言，手背2可通过粘接等方式固定于掌套101上。手背2上可开设有驱动座201和摆杆座202，驱动座201和摆杆座202的数量可设一个或者多个取决于所实施的案例为一个驱动推动几根手指，且指套102的数量始终是相同均为5个。
57.结合图1和图2所示，基体21可为板状结构，并可粘接或用螺钉亦或用铆钉等一些连接机构于手套1的掌套101上，基体21上设有四个驱动座201和四个摆杆座202，四个摆杆座 202可设于手背2靠近指套102的边缘，并与多个指套102一一对应，即与食指指套、中指指套、无名指指套和小指指套一一对应，四个驱动座201可设于手背2远离指套102的边缘，并与各摆杆座202一一对应。
58.结合图1和图2所示，延伸部22可以是板状结构，并可通过一转向组件3与基体21连接，使延伸部22可相对基体21转动，且延伸部22靠近手套1的拇指指套的边缘设有一个驱动座201，延伸部22远离手套1的拇指指套的边缘设有一个摆杆座202。
59.结合图2所示，在可选的实施例中，转向组件3包括圆弧滑轨31、锁紧垫片32、锁紧手柄33。其中：
60.圆弧滑轨31一端可通过固定于基体21的卡套连接，圆弧滑轨31另一端可与延伸部22 配合，使得延伸部22可延沿圆弧滑轨31滑动。锁紧垫片32穿套入延伸部22，且锁紧垫片 32的底面与圆弧滑轨31的表面重合，锁紧手柄33与延伸部22铰接，并与锁紧垫片32的上表面相切，转动锁紧手柄33可固定延伸部22与基体21，使患者调节起来更加方便快捷，更加真实的模拟人手拇指的动作。
61.在本实用新型的其它实施方式中，转向组件3不限于上述结构，只要能实现延伸部22的转动即可。此外，上述的基体21和延伸部22也可以是一体式结构。驱动座201和摆杆座202 的数量也不限定于上述实施方式中的数量。
62.在一实施方式中，如图1所示，本实用新型单驱动型手部关节持续被动活动仪的手指的数量可以是五个，包括第一手指4和第二手指5，其中：
63.第一手指4的数量可以是四个，四个第一手指4可沿手背2的基体21的边缘分布，且分别对应于人手的食指、中指、无名指和小指。四个第一手指4可一一对应的固定于手套1的
四个指套102上，即固定于食指指套、中指指套、无名指指套和小指指套上。具体而言，每个第一手指4均具有粘接于对应的指套102上的多个指节，多个指节包括第一近指节41、中指节42和第一远指节43，第一近指节41、中指节42和第一远指节43相互分离，且均与基体21分离。第一近指节41可相对的基体21转动，中指节42可相对第一近指节41转动，第一远指节43可相对中指节42转动。由此，可通过四个第一手指4的各个指节带动手套1的四个指套102转动，即带动食指指套、中指指套、无名指指套和小指指套转动，以便带动手套1内的人手的食指、中指、无名指和小指运动。
64.第二手指5的数量可以是一个，且设于延伸部22的边缘外，并对应于人手的拇指。第二手指5可固定于手套1的拇指指套上。具体而言，第二手指5具有粘接于对应的指套102上的多个指节，多个指节包括第二近指节51和第二远指节52，第二近指节51和第二远指节52 相互分离，且均与延伸部22分离。第二近指节51可相对延伸部22转动，第二远指节52可相对第二近指节51转动。由此，可通过第二手指5的各个指节带动手套1的拇指指套转动，以便带动手套1内的人手的拇指运动。
65.在本实用新型的其它实施方式中，单驱动型手部关节持续被动活动仪的手指的数量也可以是三个、四个等，并不限于五个。每个手指的指节的数量也不限于上述实施方式中数量。此外，同一手指的相邻两指节也可转动连接。
66.在一实施方式中，如图1所示，连杆组的数量为三个，包括第一连杆组6和第二连杆组 7，一组符合其中：
67.第一连杆组6的数量为四个，且一一对应的与上述的四个第一手指4连接，连接于同一第一手指4的第一连杆组6同时与该第一手指4的各个指节连接，能分别带动该第一手指4 的各个指节转动。如图4和图5所示，以一第一连杆组6为例，该第一连杆组6可以包括第一支杆62、第二支杆63、第三支杆64、第一连杆65、第二连杆66和第三连杆67，其中：
68.结合图3和图4所示，摆杆200的一端可铰接于基体21上对应于该第一手指4的摆杆座 202，并可绕铰接轴线往复摆动，摆杆200的铰接轴线平行于基体21，使得摆杆200可抬起或落下。第一支杆62的一端可与摆杆200铰接，另一端可与该第一手指4的第一近指节41 铰接，从而通过第一支杆62将摆杆200与第一近指节41连接起来。第二支杆63的一端可铰接于该第一手指4的中指节42。第三支杆64的一端可铰接于该第一手指4的第一远指节43。第一连杆65的一端铰接于上述的第一近指节41。第二连杆66的一端可与摆杆200铰接，另一端可与第一连杆65铰接。第三连杆67的一端第一连杆65铰接，另一端同时与第二支杆 63和第三支杆64铰接。从而通过第一连杆65、第二连杆66和第三连杆67将摆杆200与第一近指节41、中指节42、第一远指节43连接。
69.如图4所示，当摆杆200摆动时，可带动第一近指节41、中指节42和第一远指节43同时转动，从而使对应的指套102弯曲，进而带动指套102内患者的手指弯曲，图4中的虚线示出了转动后的状态。
70.在本实用新型的其它实施方式中，上述的第一连杆组6还可以采用其它连杆机构，只要能独立带动各个第一手指4的每个指节转动即可，在此不再一一列举。
71.如图2所示，第二连杆组7的数量为一个，且与上述的第二手指5的各个指节连接，并能分别带动该第二手指5的各个指节转动。第二连杆组7可以包括第二摆杆71、第四支杆72、第五支杆73、第六支杆74、第四连杆75，其中：
72.第二摆杆71一端可铰接于延伸部22上，并可绕铰接轴线往复摆动，且第二摆杆71的铰接轴线平行于延伸部22，使得第二摆杆71可抬起或落下。第四支杆72的一端可与第二摆杆 71铰接，另一端可与第二手指5的第二近指节51铰接，从而通过第四支杆72将第二摆杆71 与第二近指节51连接起来。第五支杆73可铰接于该第二手指5的第二近指节51，第六支杆 74可铰接于第二远指节52。第四连杆75的一端与第二摆杆71铰接，另一端同时与第五支杆73和第六支杆74铰接，从而通过第四支杆72、第六支杆74将第二摆杆71与第二远指节52 连接起来，并通过第四连杆75和第五支杆73将第二摆杆71与第二近指节51连接起来。
73.当第二摆杆71摆动时，可带动第二近指节51、第二远指节52同时转动，从而使对应的指套102，即拇指指套弯曲，进而带动拇指指套内的患者的拇指弯曲。
74.在本实用新型的其它实施方式中，上述的第二连杆组7还可以采用其它连杆机构，只要能独立带动第二手指5的每个指节转动即可，在此不再一一列举。
75.【一个驱动器推动三个手指实施例】
76.在可选的实施例中，结合图7和图8所示，联动部件包括一推三第二摆杆203、一推三第一连接器204、一推三第二摆杆205、一推三第二连接器206、一推三第三连接器207、一推三第三摆杆208；其中一推三第一连接器204位于一推三第二摆杆203和一推三第二摆杆 205之间，并与其铰接；一推三第二连接器206位于一推三第二摆杆205和一推三第三连接器207之间，并与其铰接，同时，一推三第二连接器206与第一驱动装置8固定连接；一推三第三连接器207位于一推三第二连接器206和一推三第三摆杆208之间，并与其铰接，如此，可实现一推三第二摆杆203、一推三第二摆杆205和一推三第三摆杆208平行摆动。
77.在一实施方式中，如图7所示，驱动装置的数量是三个，三个驱动装置均可以是直线电机，每个直线电机均具有可伸缩的推杆。三个驱动装置包括两个第一驱动装置8和一个第二驱动装置9，其中。其中一个第一驱动装置8驱动三根联动的手指转动，另一个第一驱动装置8驱动剩余的单独一个手指转动，第二驱动装置9驱动拇指转动。
78.具体的，第一驱动装置8铰接于基体21上的驱动座201；同时，第一驱动装置8的推杆通过第一驱动杆11与三个第一连杆组6的其中一个摆杆200(一推三第二摆杆205)连接，且第一驱动杆11的一端与推杆固定连接、另一端和摆杆200铰接，从而可通过第一驱动装置 8驱动三个第一连杆组6，另一个第一驱动装置8单独的驱动第一连杆组6，从而实现四个第一手指4的三根手指或者一根手指转动即小指、无名指、中指一起转动，食指可以独立转动。
79.当然，各个第一驱动装置8的推杆也可直接与四个摆杆200铰接。
80.【一个驱动器推动四个手指实施例】
81.在本实施例中，结合图10-12所示，联动部件包括按顺序分布的一推四第一摆杆209、一推四第一连接器210、一推四第二摆杆211、一推四第二连接器212、一推四第三摆杆213、一推四第三连接器214、一推四第四摆杆215；其中，一推四第一连接器210与一推四第一摆杆209、一推四第二摆杆211铰接；一推四第二连接器212与一推四第二摆杆211、一推四第三摆杆213铰接；一推四第三连接器214与一推四第三摆杆213、一推四第四摆杆215铰接，如此，能保持一推四第一摆杆209、一推四第二摆杆211、一推四第三摆杆213和一推四第四摆杆215被平行驱动摆动。
82.在一实施方式中，如图10所示，驱动装置的数量是两个，两个驱动装置均可以是直线电机，每个直线电机均具有可伸缩的推杆。两个驱动装置包括一个第一驱动装置8和一个
第二驱动装置9，其中：
83.第一驱动装置8铰接于基体21上的一个驱动座201；同时，第一驱动装置8的推杆通过第一驱动杆11与四个第一连杆组6的其中一个摆杆200(一推四第二摆杆211)连接，且第一驱动杆11的一端与推杆固定连接、另一端和摆杆200铰接，从而可通过第一驱动装置8驱动四个第一连杆组6，从而实现四个第一手指4一起转动。
84.在具体的实施例中，以相邻的两跟摆杆连接为例，所述具体原理图参照图9所示，a点b 点c点d点均为固定铰座，ci1、dj1为在初始状态下的位置且为定长ci2、dj2为最终状态下的位置也为定长,ae1为半径的圆为在这一状态下连杆ci1e1可以选取的铰链位置，同理 bdj1也是如此。在第二状态下ae2为半径的圆为在这一状态下连杆ci2e2可以选取的铰链位置，同理bdj2也是如此。在以ae1为半径的圆上可以找到一点与以bf1为半径的圆上找到一点使得在第一状态下e1f1的长度等于第二状态下e2f2。
85.进一步的，摆杆200在沿其长度方向的第一端铰接到位于手背2上的摆杆座202，第二端与手指6铰接，其中一个摆杆200铰接在驱动装置8的驱动端，使驱动装置8能驱动每个手指6的每个指节转动，摆杆200的铰接轴线平行于手背2。
86.本实用新型采用相邻两根摆杆连接方式，为了平衡左右两边将驱动元件的位置选取在原第二摆杆处。
87.在本实用新型的其它实施方式中，上述驱动装置还可以采用直线电机以外的其它驱动器件，例如气缸等，只要能独立驱动第一连杆组6和第二连杆组7即可。
88.在一实施方式中，如图1所示，本实用新型单驱动型手部关节持续被动活动仪还可以包括控制组件10，可设于手背2的基体21上，并可与上述的各个驱动装置连接，即与每个第一驱动装置8和第二驱动装置9连接，可控制各个驱动装置独立启动或停止。
89.控制组件10可以包括控制电路板，控制电路板可以包括设肌电控制电路，肌电控制电路具有肌电信号接口，肌电信号接口的数量可与驱动装置的数量相同，各个肌电信号接口可以通过肌电导联线与患者的肌肉连接，肌电控制电路可通过各个肌电信号接口和肌电导联线采集患者的肌电信号。以便于通过肌电信号控制各个驱动装置，从而控制每个第一手指4和第二手指5转动。
90.如图1所示，控制组件10外还可设有外壳13，外壳13可与基体21固定连接。
91.如图6所示，密封装置可设于外壳13和第一驱动装置8之间，且一端与外壳13或手背 2的基体21连接，另一端与第一驱动装置8密封配合，当第一驱动装置8会以与驱动座201 的铰点为中心点做上下摆动时，密封装置可始终与第一驱动装置8贴合，避免因第一驱动装置8的运动而使外壳13产生较大缝隙。
92.举例而言，密封装置可为密封板14，其中，采用扭簧15保持密封板14贴附在第一驱动装置8表面，当第一驱动装置8驱动摆杆200运动时，第一驱动装置8会以与驱动座201的铰点为中心点做上下摆动，而密封板14一端铰接于外壳13，另一端第一驱动装置8的上表面或下表面贴合。同时，密封板14还通过扭簧与外壳13连接，在扭簧的作用下，密封板14 可始终紧贴第一驱动装置8，跟随第一驱动装置8摆动，达到密封效果。
93.本实用新型单驱动型手部关节持续被动活动仪还可以包括触控终端和语音终端，其中，触控终端可以是触控屏，其可与控制组件10连接，可通过触控终端向控制组件10发出控制信号，以通过触控的方式控制各个驱动装置。可通过语音终端可向控制组件10发送控
制信号，以通过语音控制的方式控制各个驱动装置。触控及语音控制的方式的具体原理可参考现有的触控及语音控制技术，在此不再详述。
94.本实用新型示例实施方式的单驱动型手部关节持续被动活动仪，患者的手指可对应穿入手套1的各个指套102内，从而与单驱动型手部关节持续被动活动仪的手指固定，且不易松脱，从而避免了使用绑带及相关操作，便于穿戴。同时，由于手套1为软质材质，有利于消除对手部运动的限定。同时，由于单个驱动装置利用联动部件，通过多个连杆组与多个手指连接，从而可分整体驱动每个手指运动，相比市场上面的产品在相同尺寸下减少了驱动元件但是可以达到相同的运动效果，从而降低成本及售价。使其可以普及到一般家庭中使用。
95.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。