一种用于手功能智能训练的气动式康复装置的制造方法_2

文档序号:8478575阅读:来源:国知局
当控制器14通过柔性传感器9检测到手指有主动伸展运动信号时,发出充气指令,气泵15通过电磁阀16向主气袋3与侧拉气袋21内部进行充气,上述气袋会逐渐膨胀、变硬,其中主气袋3纵向部分会与主气袋横向部分形成弯角而使主气袋3纵向部分直立起来,带动手掌牵引固定带8牵引手掌进行伸腕运动及手指牵引带6牵引除拇指外的四手指作伸展运动,复位气袋2随同主气袋3也形成弯角,侧拉气袋21会在主气袋3侧面立起来,带动手指牵引带6牵引拇指作外展运动;这样就在患者手指主动运动的基础上,帮助患者手掌进行伸腕运动和手指作外伸运动;气压传感器17测得气压达到预定值,控制器14发出停止充气指令,使气泵15通过电磁阀16停止向上述气袋充气,保持该预定值的气压到预定时间;然后再发出抽气指令,使气泵15通过电磁阀16从主气袋3与侧拉气袋21内部抽气,主气袋3与侧拉气袋21会逐渐收缩、变软,复位气袋2由于内部有一定的气压会在复位过程中变直并且压下主气袋纵向部分,弹性件20拉侧拉气袋21向主气袋3收缩。这样手掌和手指作内收运动,复位到其初始内收状态,完成一次助力训练;待气压传感器17检测到抽气达到预定气压值时控制器14就发出停止抽气指令,等待患者主动伸展手指,启动下一次的助力训练。
[0020]主动训练模式运行过程:
准备工作:与助力训练模式的准备工作相同。
[0021]运行过程:通过控制器14选择主动训练模式,控制器14通过柔性传感器9检测到手指有主动伸展运动信号并且在该运动信号保持一定时间不变时,发出充气指令,使气泵15通过电磁阀16向主气袋3与侧拉气袋21内部进行充气,上述气袋会逐渐膨胀、变硬,其中主气袋3纵向部分会与主气袋横向部分形成弯角而使主气袋3纵向部分直立起来,带动手掌牵引固定带8牵引手掌进行伸腕运动及手指牵引带6牵引除拇指外的四手指作伸展运动,复位气袋2随同主气袋3也形成弯角,侧拉气袋21会在主气袋3侧面立起来,带动手指牵引带6牵引拇指作外展运动;这样就在患者手指先主动完成自己能达到的最大伸展量的基础上再帮助患者完成充分的伸展;气压传感器17测得气压达到预定值,控制器14发出停止充气指令,使气泵15通过电磁阀16停止向上述气袋充气,保持该预定值的气压到预定时间;然后再发出抽气指令,使气泵15通过电磁阀16从主气袋3与侧拉气袋21内部抽气,主气袋3与侧拉气袋21会逐渐收缩、变软,复位气袋2由于内部有一定的气压会在复位过程中变直并且压下主气袋纵向部分,弹性件20拉侧拉气袋21向主气袋3收缩。这样手掌和手指作内收运动,复位到其初始内收状态,完成一次主动训练;待气压传感器17检测到抽气达到预定气压值时控制器14就发出停止抽气指令,等待患者主动伸展手指到自己能达到的最大伸展量,启动下一次的主动训练。
[0022]改进3,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中的手指固定扣7内侧还设有手指防滑垫。
[0023]改进4,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中主气袋3和侧拉气袋21做成一体的,省去连接侧拉气袋21的气管。
[0024]改进5,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中主气袋3的纵向部分的顶部还设有向前扩展部,使主气袋3大致呈字母“Z”型,该扩展部宽于主气袋3的纵向部分的顶部,取消支撑片4,在该扩展部上设有4个调节扣5 (即第一至第四调节扣)。
[0025]改进6,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中主气袋3的纵向部分的顶部还设有向前扩展部,使主气袋3呈字母“Z”型,该扩展部等于或宽于主气袋3的纵向部分的顶部,其上设有支撑片4,在该支撑片4上设有4个调节扣5(即第一至第四调节扣)。
[0026]改进7,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中主气袋3横向部分后端设有支撑部件,用于支撑复位气袋2。
[0027]改进8,在本技术方案、改进I或改进2的基础上,驱动系统中复位气袋2或侧拉气袋21为直线型或“L”型。“L”型复位气袋2便于更好地固定在主气袋上帮助主气袋复位,“L”型侧拉气袋21便于更好地固定在主气袋上及帮助侧拉气袋21充气时直立。
[0028]本发明创造的技术进步及有益效果体现在:
本发明创造以空气压力为驱动,采用柔性材料内部充气的方式为各手指提供独立的运动支持,满足患者进行手的抓握、伸腕、拇指外展、对指等手功能训练的需要,容易穿卸、轻便,安全、舒适。具体体现如下:
1、气袋由5个减少到3个,管路也相应简化,重量减轻;复位气袋内预先贮存一定压力的空气,在使用过程中不用对其进行充、放气操作,简化控制系统;
2、侧拉气袋与主气袋之间加入弹性件可以帮助拇指在牵引外展后有效回复到初始位置。
[0029]3、训练模式增加助力训练、主动训练两种,加上原有的被动训练,就有三种训练模式,满足O到5级肌力不同程度患者的手功能康复训练,为患者提供有意识地、长时间、反复的、目标导向式的手的“功能运动训练”,帮助患者强化脑部对手指/手腕的控制。
【附图说明】
[0030]图1为用于手功能智能训练的气动式康复装置充气时的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图1和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0032]如图1所示,用于手功能智能训练的气动式康复装置的结构:
主气袋3呈“Z”型,其底部横向部分前部设有手腕固定带18,后部设有手臂固定带19,用于将主气袋固定在手臂上;顶部横向部分宽于纵向部分的顶部,顶部横向部分前端设有支撑片4,支撑片4为平直的,该支撑片4上设有四个调节扣5 (即第一至第四调节扣),所述的第一至第四调节扣5用于固定手指牵引带6的一端,手指牵引带6另一端设有手指尼龙粘扣7,手指尼龙粘扣7内侧设有手指防滑垫;通过调节扣5可以调节手指尼龙粘扣7与调节扣5之间手指牵引带6的长度,以适应不同康复阶段康复训练运动幅度及手的大小;主气袋3的纵向部分两侧的中下部各设有一个调节扣(即第五和第六调节扣),用于连接手掌牵引固定带8,手掌牵引固定带帮助手腕进行伸腕运动。
[0033]复位气袋2是直气袋,一端设有充气管,充气管上安有气阀I,复位气袋2内预先贮存一定气压的空气,复位气袋2固定在主气袋3底部横向部分与纵向部分形成的弯角上面,用于在主气袋被抽气时压下主气袋纵向部分,使食指、中指、无名指和小拇指恢复到其初始内收状态。
[0034]侧拉气袋21是直气袋,一端设有第七调节扣,该调第七节扣用于固定手指牵引带6的一端,手指牵引带6另一端设有手指尼龙粘扣7,通过调节扣5可以调节手指尼龙粘扣7与调节扣5之间手指牵引带6的长度,另一端与主气袋3的底部横向部分的左侧面固定,以适应左手的训练,也可以在底部横向部分的右侧面固定,以适应右手的训练。
[0035]在侧拉气袋21和主气袋3的侧面设有弹性带20,三者之间构成三角形。弹性带20用于帮助侧拉气袋在被抽气时向内收,使拇指恢复到初始内收状态。
[0036]主气袋3和侧拉气袋21用三通相连后再与电磁阀16和气泵15依次相连; 主气袋3、复位气袋2和侧拉气袋21的外部为棉布面套,内部为能充、放气的TPU材质的内胆。
[0037]控制系统包含气压传感器17、控制器14、A/D数据采集电路13、信号预处理电路12和一端设有手掌固定带11中部设有手指固定环10的柔性传感器9,该柔性传感器9用于检测手指的运动状态;
控制器14设有被动训练模式、助力训练模式和主动训练模式程序及其相应的模式选择;
控制器14分别与A/D数据采集电路13、气压传感器17、电磁阀16和气泵15连接; 柔性传感器9、信号预处理电路12和A/D数据采集电路13依次连接。
[0038]通过固定在手指上的柔性传感器9,采集该手指的运动状态信号,该信号经过信号预处理电路12和A/D数据采集电路13处理再传送到控制器14。
[0039]控制器14通过A/D数据采集电路13采集处理后的测量值,获取人一机系统的运动特征参数,采用智能控制策略通过电磁阀16、气泵15对主气袋3与侧拉气袋21进行充气、抽气,完成助力训练和主动训练。
[0040]气压传感器17与驱动系统中的电磁阀16和主气袋3之间的气管相连;
气压传感器
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