一种手指运动功能康复装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种手指运动功能康复装置。


背景技术：

2.脑卒中又名“中风”，是指由于患者脑部血管突然破裂，或因血管阻塞，使得血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病。它的致残率较高，其导致的手部运动功能缺陷对患者的日常生活带来了很多不便。因此，产生了许多与手功能康复相关的康复机械。
3.对于脑卒中患者可能出现的中枢性瘫痪导致的手部运动功能损伤，医学上可以通过神经康复治疗对患者的脑功能进行重塑。常通过特定的装置采用“木偶式提拉”协同运动训练法，诱导联合反应，经过若干个月的神经康复治疗，患者可以逐渐重新恢复手指的运动功能。因此，为了满足上述需求，研究人员便开始研究小巧便携的康复机械臂。
4.康复机械中的驱动装置有气动、液压、电动、智能材料驱动等，由于气动驱动方式驱动速度快被广泛使用。但是气动和液压驱动方式的辅助装置多且复杂，系统的可靠度和功重比较低，不方便携带。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在一定程度上解决现有的手部运动康复装置的驱动机构结构复杂，可靠度和功重比较低，不方便携带的问题。
6.为解决上述至少一个问题，本实用新型提供了一种手指运动功能康复装置，包括：
7.手臂支撑机构，适于固定在手臂上；
8.sma丝，两端分别从所述手臂支撑机构的前端贯穿至所述手臂支撑机构的后端并固定在所述手臂支撑机构的后端，所述sma丝的两端分别适于连接电源的正负极；
9.绳索；以及
10.位移放大机构，前端适于与所述绳索的一端连接，后端适于与所述sma丝露出在所述手臂支撑机构前端的部分连接，所述位移放大机构用于将所述sma丝在通电状态下的收缩位移放大至设定倍数后传递给所述绳索；
11.其中，所述绳索的另一端适于与手指的远节指连接。
12.进一步地，所述位移放大机构包括盒体、柱体和滑块机构；
13.所述滑块机构和所述柱体均设置于所述盒体内部，所述滑块机构滑动连接在所述盒体的长度方向，所述滑块机构的后端与所述sma丝露出在所述手臂支撑机构前端的部分连接；
14.所述柱体设置有五个，第一柱体、第二柱体、第三柱体、第四柱体和第五柱体依次沿所述盒体的前端至后端的方向间隔布置，所述第一柱体和所述第二柱体与所述盒体固定，所述第三柱体、所述第四柱体和所述第五柱体与滑块机构的前端连接；
15.所述绳索的一端固定在所述盒体的前端，所述绳索的另一端依次绕所述第五柱体、所述第一柱体、所述第四柱体、所述第二柱体和所述第三柱体后穿出所述盒体的前端。
16.进一步地，所述盒体包括底座和盒盖，所述底座的前端和后端分别固定有前挡板和后挡板，所述盒盖的前端与所述前挡板可拆卸连接，所述盒盖的后端与所述后挡板可拆卸连接，所述后挡板开设有缺口，所述sma丝露出在所述手臂支撑机构前端的部分适于穿过所述缺口与所述滑块机构的后端连接；
17.所述第一柱体和所述第二柱体分别与所述底座固定，所述盒盖上开设有分别与所述第一柱体和所述第二柱体匹配的第一槽体和第二槽体。
18.进一步地，所述滑块机构包括第一滑块、第二滑块和第三滑块，所述第一滑块设置有两个，两个所述第一滑块分别固定在所述第三柱体、所述第四柱体和所述第五柱体的两端，所述第三滑块的后端与所述sma丝露出在所述手臂支撑机构前端的部分连接，所述第二滑块将所述第五柱体与所述第三滑块连接。
19.进一步地，所述手指运动功能康复装置还包括手套，所述位移放大机构与所述手套连接，所述绳索远离位移放大机构的一端适于与所述手套的指套的前端连接，所述手套的指套的手背侧和手掌侧均设置有多个铝套管，所述铝套管用于供所述绳索穿过。
20.进一步地，所述sma丝设置有十个，所述绳索设置有十个，所述位移放大机构设置有十个，每两个所述sma丝、每两个所述绳索和每两个所述位移放大机构组成手指康复单元体，所述手指康复单元体用于控制一个手指伸展和屈曲，所述手指康复单元体中的一个所述位移放大机构、一个所述sma丝和一个所述绳索对应手指的手掌侧，所述手指康复单元体中的另一个所述位移放大机构、另一个所述sma丝和另一个所述绳索对应手指的手背侧。
21.进一步地，所述手臂支撑机构包括织物件、接线环、弹性袖套和塑料管，两个所述接线环分别设置于所述织物件的两端，所述弹性袖套用于将所述织物件固定在手臂上，所述塑料管依次穿过所述织物件前端的接线环、所述织物件和所述织物件后端的接线环，所述塑料管用于供所述sma丝穿过。
22.与现有技术相比，本实用新型提供的一种手指运动功能康复装置，具有但不局限于以下技术效果：
23.通过sma丝的两端分别从手臂支撑机构的前端贯穿至手臂支撑机构的后端并固定在手臂支撑机构的后端，而sma丝露出在手臂支撑机构前端的部分与位移放大机构的后端连接，在sma丝的两端分别接通电源的正负极的情况下，sma丝由于温度升高发生相变收缩，进而sma丝的折弯处收缩后移(向着手臂支撑机构的方向移动)，通过位移放大机构将sma 丝的收缩位移放大到设定倍数后传递给绳索，进而使绳索带动手指以一个较大的幅度伸展或者屈曲。解决了现有的手部运动康复装置的驱动机构结构复杂，可靠度和功重比较低，不方便携带的问题。
附图说明
24.图1为本实用新型的具体实施方式的手指运动功能康复装置的示意性结构图；
25.图2为本实用新型的具体实施方式的位移放大机构的示意性爆炸图；
26.图3为本实用新型的具体实施方式的位移放大机构与绳索和sma丝连接的示意性结构图；
27.图4为本实用新型的具体实施方式的sma丝与手臂支撑机构连接的示意性结构图；
28.图5为图4中a处的放大图。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.而且，附图中沿着手臂的方向为上下方向，并且手臂的手肘到手腕的方向表示前，手腕到手臂的手肘的方向表示前表示后；人手的手掌侧到手背侧的方向表示上侧，人手的手背侧到手掌侧的正向表示下侧。
32.参见图1，本实施例提供了一种手指运动功能康复装置，其特征在于，包括手臂支撑机构1、sma丝2、绳索3和位移放大机构4。
33.手臂支撑机构1适于固定在手臂上；sma丝2的两端分别从手臂支撑机构1的前端贯穿至手臂支撑机构1的后端并固定在手臂支撑机构1的后端，sma丝2的两端分别适于连接电源的正负极；位移放大机构4的前端适于与绳索3的一端连接，位移放大机构4的后端适于与sma丝2露出在手臂支撑机构1前端的部分连接，位移放大机构4用于将sma 丝2在通电状态下的收缩位移放大至设定倍数后传递给绳索3；其中，绳索3的另一端适于与手指的远节指连接。
34.可以理解的是，sma丝2的两端对折后，sma丝2的两端分别从手臂支撑机构1的前端贯穿至手臂支撑机构1的后端并固定在手臂支撑机构1的后端，而sma丝2的折弯处与位移放大机构4的后端连接，在sma丝2的两端分别接通电源的正负极的情况下，sma丝 2由于温度升高发生相变收缩，进而sma丝2的折弯处收缩后移(向着手臂支撑机构1的方向移动)，通过位移放大机构4将sma丝2的收缩位移放大到设定倍数后传递给绳索3，进而使绳索3带动手指以一个较大的幅度伸展或者屈曲。
35.相较于传统的手部运动康复装置而言，本实施例提供的手指运动功能康复装置通过 sma丝2的通电和断电实现sma丝2的变形，进而在位移放大机构4的传递下控制绳索3 带动手指运动，结构简单，驱动可靠，便于携带。
36.参见图2和图3，优选地，位移放大机构4包括盒体41、柱体和滑块机构；滑块机构和柱体均设置于盒体41内部，滑块机构滑动连接与盒体41的长度方向，滑块机构的后端与sma丝2露出在手臂支撑机构1前端的部分连接；柱体设置有五个，第一柱体51、第二柱体52、第三柱体53、第四柱体54和第五柱体55依次沿盒体41的前端至后端的方向间隔布置，第一柱体51和第二柱体52与盒体41固定，第三柱体53、第四柱体54和第五柱体55与滑块机构的前端连接；绳索3的一端固定在盒体41的前端，绳索3的另一端依次绕第五柱体55、第一柱体51、第四柱体54、第二柱体52和第三柱体53后穿出盒体 41的前端。
37.这里，通过滑块机构的后端与sma丝2的折弯处连接，通过“绳索3的一端固定在盒体41的前端，绳索3的另一端依次绕第五柱体55、第一柱体51、第四柱体54、第二柱体52和第三柱体53后穿出盒体41的前端”，之后再将绳索3的另一端固定在手指的远节指处，绳索3在盒体41内缠绕三圈后再伸出盒体41固定在手指的远节指处的这种缠绕方式配合滑块机构，使得当sma丝2在拉动滑块机构后移时，滑块机构进而是这三圈的绳索 3增长了sma丝2收缩
位移的六倍(这是由于，第一柱体和第二柱体固定不动，滑块机构带动第三柱体53、第四柱体54和第五柱体55同步后移而使这三圈的绳索3增长了sma 丝2收缩位移的六倍)，进而使位于壳体41外部的绳索3变短了sma丝2收缩位移的六倍，进而绳索3带动手指运动。
38.可以理解的是，增加位移放大机构4中绳索3的绕线圈数可以增大其放大倍数，当绕线圈数为n时，绳索3自由端(即绳索3的一端，即与手指连接的一端)的位移量为sma 丝收缩量的2n倍。
39.可以理解的是，柱体的数量也可以不是前述的五个，这是由于绳索3自由端的位移量并不是柱体的数量决定的，而是由缠绕的圈数决定的。
40.参见图2，优选地，盒体41包括底座412和盒盖411，底座412的前端和后端分别固定有前挡板4121和后挡板4122，盒盖411的前端与前挡板4121可拆卸连接，盒盖411 的后端与后挡板4122可拆卸连接，后挡板4122开设有缺口4123，sma丝2露出在手臂支撑机构1前端的部分适于穿过缺口4123与滑块机构的后端连接；第一柱体51和第二柱体 52分别与底座412固定，盒盖411上开设有分别与第一柱体51和第二柱体52匹配的第一槽体和第二槽体。
41.这里，通过对盒体41进行分体式设计，可以便于将绳索3以一定的顺序缠绕在柱体上，同时，也便于sma丝2与滑块机构的连接，同时，也方便对盒体41内部的结构进行设计以保证滑块机构的运动。
42.可以理解的是，盒盖411与前挡板4121、盒盖411与后挡板4122的可拆卸连接的方式可以是通过螺钉连接。
43.参见图2，优选地，滑块机构包括第一滑块61、第二滑块62和第三滑块63，第一滑块61设置有两个，两个第一滑块61分别固定在第三柱体53、第四柱体54和第五柱体55 的两端，第三滑块63的后端与sma丝2露出在手臂支撑机构1前端的部分连接，第二滑块62将第五柱体55与第三滑块63连接。
44.这里，通过在第三柱体53、第四柱体54、第五柱体55的两端分别设置有一个第一滑块61，保证绳索3缠绕后不会脱落柱体，同时使得结构紧凑。
45.这里，通过在第三滑块63的后端开设有滑块孔631，进而可以通过sma丝2的折弯端穿过该滑块孔631的方式实现sma丝2与滑块机构的连接，这样连接的更加牢固。当然，也可以在前挡板4121处开设有供绳索3通过的挡板孔，为绳索3穿入或穿出盒体41时提供导向。
46.可以理解的是，可以通过螺钉将绳索3的一端固定在盒体41的前端，具体是具体在前挡板4121处，通过选择不同长度的绳索3，或者通过留出合适的绳索3的一端被固定后的余留而适用不同手长的病人。
47.参见图1，优选地，手指运动功能康复装置还包括手套，位移放大机构4与手套连接，绳索3远离位移放大机构4的一端适于与手套的指套的前端连接，手套的指套的手背侧和手掌侧均设置有多个铝套管，铝套管用于供绳索3穿过。
48.这里，绳索3不仅可以直接与手指连接，也可以通过与手套连接，进而通过手套控制手指的运动，通过该手套，可以直径将绳索3缝在手套上，同时也可以将位移放大机构4 固定在手套上，这样，更便于携带，需要对病人的手指进行康复训练时，将手套戴在手上后，再将手臂支撑机构4固定在手臂上即可，更加便捷。
49.这里，通过在手套的指套的手掌侧和手背侧分别设置有多个铝套管，铝套管可以缝制在手套上，用来引导绳索3的方向，使其始终保持在手指中心线所在的矢状面内。
50.参见图1，优选地，sma丝2设置有十个，绳索3设置有十个，位移放大机构4设置有十个，每两个sma丝2、每两个绳索3和每两个位移放大机构4组成手指康复单元体，手指康复单元体用于控制一个手指伸展和屈曲，手指康复单元体中的一个位移放大机构 4、一个sma丝2和一个绳索3对应手指的手掌侧，手指康复单元体中的另一个位移放大机构4、另一个sma丝2和另一个绳索3对应手指的手背侧。
51.这里，每个手指康复单元体用于对一个手指进行控制运动，以食指为例，位于食指手背侧的绳索3可以拉动食指进行伸展，位于食指手掌侧的绳索3可以拉动食指屈曲，其他手指亦是如此。通过电源对不同的sma丝2的两端进行通电，进而控制相应的手指进行伸展或屈曲。
52.参见图4和图5，优选地，手臂支撑机构1包括织物件11、接线环12、弹性袖套13 和塑料管14，两个接线环12分别设置于织物件11的两端，弹性袖套13用于将织物件11 固定在手臂上，塑料管14依次穿过织物件11前端的接线环12、织物件11和织物件11 后端的接线环12，塑料管14用于供sma丝2穿过。
53.这里，织物件11和塑料管14有较大的柔性，可以贴合手臂的形状，在弹性袖套13 的束缚下紧贴固定在手臂上，最大程度减小装置整体的体积和sma丝2的使用量，同时弹性袖套13可以给不同手臂粗细的人佩戴，适用范围广泛。同时弹性袖套13也可以将织物件11内部的塑料管14和sma丝2固定，防止塑料管14和sma丝2发生偏转。通过在织物件11内固定的塑料管14，起到引导sma丝2的基础上，保护塑料管14内的sma丝2 在通电变热时不会烫伤手臂。
54.这里，sma丝2的两端从塑料管14后端穿出后，可以通过螺钉将sma丝2的两端固定在后端的接线环12处，同时，可以在接线环12的前端sma丝的出口处设置有鸡眼钉9，防止sma丝通电后相变温度升高使接线环12前端sma丝的出口边缘局部受热融化。且便于sma丝2两端的穿入。
55.术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
56.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。