一种情景互动手功能训练装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗辅助康复器械领域，尤其涉及一种情景互动手功能训练装置。


背景技术：

2.上肢和手功能的恢复状况决定着患者是否能真正回归社会和提高其生活质量。目前市场上常见的手功能康复训练装置以手插板训练器为代表，虽然训练的针对性较强，但是训练项目单一，训练时单调重复，容易引起操作者的厌倦和排斥，例如公开号为cn104258540a的实用新型专利中公开了一种智能手功能康复装置，该康复装置虽然能够将训练过程转化为一种游戏的模式，但是该康复装置的训练项目仍然比较单一。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种情景互动手功能训练装置，能够通过不同的情景模拟实现按、压、旋、扭等动作的康复训练，提高手功能康复训练的效果，同时增加了训练过程中的趣味性。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种情景互动手功能训练装置，包括：
5.主机；
6.底座，所述底座包括底座壳体，以及安装在底座壳体上的主控制板、操作面板、显示模块、和主电源模块，所述操作面板连接有矩阵薄膜压力感应模块，所述显示模块用于将情景画面显示在所述操作面板上，所述主控制板与主机连接；
7.训练部件，所述训练部件包括训练部件壳体，以及设置在训练部件壳体上的训练部件控制板、id识别模块、动作感应模块、训练部件电源模块和发光部件，所述训练部件控制板与主机连接；
8.训练模具，所述训练模具包括训练模具壳体，以及设置在训练模具壳体上的训练模具控制板和id标识模块，所述训练模具能够与训练部件可拆卸转动连接，所述训练模具设置有多个，不同训练模具上具有不同的id标识模块，同一 id识别模块能够识别多个不同的id标识模块。
9.优选的，所述底座壳体上设置有若干用于插放训练部件和训练模具的插放口。
10.优选的，所述训练部件设置有多个，每一所述训练部件的底部分别设置有不同的排列标识，矩阵薄膜压力感应模块能够接收不同排列标识的压力信号，并将压力信号转换为模拟电压信号传送给主机，主机通过对接收到的模拟电压信号进行识别处理，以判断训练部件放置在操作面板上的位置以及区分多个不同的训练部件。
11.优选的，所述插放口的下方设置有用于对训练部件电源模块进行充电的无线充电模块。
12.优选的，所述底座、训练模具和训练部件上均设置有磁性吸附件。
13.优选的，所述动作感应模块包括旋转部件和按压旋转编码器，旋转部件活动安装在训练部件的上端，训练模具能够与旋转部件同步运动。
14.优选的，所述训练模具的底端设置有凸部，旋转部件上设有与凸部卡接配合的凹部。
15.优选的，所述显示模块为装设在所述底座上的投影仪。
16.优选的，所述训练模具为钥匙、门把手、螺丝刀、扳手、锤子、水龙头、按键、旋钮的模型。
17.优选的，所述主控制板和训练部件控制板均通过无线通信模块与主机连接。
18.有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种情景互动手功能训练装置能够实现常规的插板训练，同时通过设置不同的训练模具与训练部件配合，并设置动作感应模块，动作感应模块能够感应操作者的按、压、旋、扭等操作，以实现按、压、旋、扭等动作的康复训练，从而使得操作者能够进行多种训练项目的锻炼，进而提高手功能康复训练的效果，并且能够通过显示模块将不同的训练情景显示在操作面板上，使得操作者能够在不同的情景互动过程中完成不同康复项目的训练，增加了训练过程中的趣味性。
附图说明
19.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
20.图1为本技术的一种情景互动手功能训练装置的结构示意图；
21.图2为图1中的底座的拆解示意图；
22.图3为图1中的训练部件的拆解示意图；
23.图4为图1中的训练模具的拆解示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.如图1至图4所示，一种情景互动手功能训练装置，包括主机、底座1、训练部件8和训练模具15，具体的，主机可以采用计算机或者手机，且主机内储存有多种不同的训练情
景；底座1包括底座壳体2，以及安装在底座壳体2上的主控制板3、操作面板4、显示模块5、和主电源模块6，操作面板4的下表面连接有矩阵薄膜压力感应模块7，显示模块5用于将主机中存储的情景画面显示在操作面板4上，主控制板3与主机连接，进一步的，底座壳体2包括可拆卸连接的底座上壳和底座下壳，操作面板4固定安装在底座1上壳的上表面，主控制板3和主电源模块6均安装在底座壳体2的内部，矩阵薄膜压力感应模块7 安装在底座壳体2的下表面，其中，主控制板3由一块单片机芯片及其外围电路构成，主电源模块6设置有接口，能够通过接线头与接口配合，使得主电源模块6与外部电源进行连接，薄膜压力感应模块7由一块矩阵薄膜压力传感器以及压力检测电路构成；
28.训练部件8包括训练部件壳体9，以及设置在训练部件壳体9上的训练部件控制板10、id识别模块11、动作感应模块12、训练部件电源模块13和发光部件14，训练部件控制板10与主机连接，具体的，训练部件控制板10由一块单片机芯片及其外围电路构成，id识别模块11由电阻值检测电路构成，训练部件电源模块13可以采用电池，其用于对训练部件8供电，发光部件14可以采用 led灯源；
29.训练模具15包括训练模具壳体16，以及设置在训练模具壳体16上的训练模具控制板17和id标识模块18，训练模具壳体16包括可拆卸设置的训练模具上壳和训练模具下壳，训练模具15能够与训练部件8可拆卸转动连接，训练模具15设置有多个，不同训练模具15上具有不同的id标识模块18，同一id识别模块11能够识别多个不同的id标识模块18，以使得同一训练部件8能够与不同的训练模具15配合使用。
30.为了便于训练部件8、底座1和主机的连接，主控制板3和训练部件控制板 10可以均通过无线通信模块与主机连接，具体的，可以采用wifi通信模块实现训练部件8、底座1和主机的通讯连接。
31.具体的，底座壳体2上可以设置有若干用于插放训练部件8和训练模具15 的插放口19，以便于训练部件8和训练模具15的放置。
32.在其中一种实施方式中，训练部件8可以设置有多个，使用时，操作者通过观察训练部件8上的发光部件14亮起，则选择相应的训练部件8进行训练操作，每一训练部件8的底部分别设置有不同的排列标识，当不同的训练部件8 插放在操作面板4上时，不同训练部件8底部的排列标识对操作面板4造成的压力不同，矩阵薄膜压力感应模块7能够接收不同排列标识的压力信号，并将压力信号转换为模拟电压信号传送给主控制板3，主控制板3对模拟电压信号进行转换和数据运算，然后通过无线通信将计算得到的数据传送给主机，主机再进行数据识别和处理，以判断训练部件8放置在操作面板4上的位置以及区分操作者选择的是哪一个训练部件8，具体的，每一训练部件壳体9的底部分别设有不同排列的凸点，凸点高度不高于4毫米，每个排列的凸点数不少于4个，当训练部件8放置在操作面板4后，矩阵薄膜压力感应模块7能够接收到不同排列凸点对操作面板施加的压力信号，并将压力信号转换为模拟电压信号传递给主控制板3，主控制板3对模拟电压信号进行转换和数据运算，然后通过无线通信将计算得到的数据传送给主机，主机再进行数据识别和处理，从而判断操作者是否选取了正确的训练部件8进行训练，同时判断操作者是否将训练部件8 放置在操作面板4上正确的位置。
33.更进一步的，训练部件电源模块13可以采用可充电电池，插放口19的下方设置有用于对训练部件电源模块13进行充电的无线充电模块20，从而方便对训练部件8进行充电。
34.训练模具15和训练部件8可以采用多种实施方式实现可拆卸转动连接，在其中一种实施方式中，训练模具15可以通过卡扣连接的方式与训练部件8连接，以实现训练部件8与训练模具15的可拆卸转动连接，在更为优选的实施方式中，训练模具15和训练部件8上均设置有磁性吸附件21，以使得训练模具15通过磁性吸附的方式连接在训练部件8的上端，从而实现训练部件8与训练模具15 的可拆卸转动连接，底座1上也可以设置有磁性吸附件21，以使得训练部件8 能够稳定的放置在底座1上，具体的，磁性吸附件21可以采用磁片。
35.在另一种实施方式中，动作感应模块12可以包括旋转部件22和按压旋转编码器24，旋转部件22活动安装在训练部件8的上端，且能够相对训练部件8 转动，以及相对训练部件8的端部上下运动，训练模具15能够与旋转部件22 同步运动。具体的，训练模具15的底端可以设置有凸部(图中未示出)，旋转部件22上设有与凸部卡接配合的凹部23，通过凸部与凹部23配合，使得安装在训练部件8上的训练模具15能够带动旋转部件22同步转动，从而带动按压旋转编码器24同步转动，此时旋转编码器24产生脉冲信号，训练部件控制板 10接收采集脉冲信号并进行处理，然后将处理后的信号发送至主机，从而使得主机能够识别操作者的按、压、旋、扭等操作。训练模具15可以为钥匙、门把手、螺丝刀、扳手、锤子、水龙头、按键、旋钮的模型，以模拟日常生产中不同情景的手部锻炼。
36.显示模块5可以采用多种实施方式，在其中一种实施方式中，显示模块5 可以为装设在操作面板4上的显示板，在另一种实施方式种，显示模块5可以为装设在所述底座1上的投影仪，投影仪可转动的安装在底座1上，且能够相对底座1打开以及收折，投影仪能够接收主机发送的情景内容，并将情景内容投影操作面板4上。
37.本技术的手功能训练装置在使用时，可以进行常规的插棒训练，具体的，训练部件8上设置有发光部件14，主机通过控制相应的训练部件8上的发光部件14亮起，从而提示操作者选择该训练部件8进行插棒训练，插棒训练时，矩阵薄膜压力感应模块7能够接收到不同训练部件8对操作面板施加的压力信号，并将压力信号转换为模拟电压信号传递给主控制板3，主控制板3对模拟电压信号进行转换和数据运算，然后通过无线通信将计算得到的数据传送给主机，主机再进行数据识别和处理，从而判断操作者是否选取了正确的训练部件8进行训练，同时判断操作者是否将训练部件8放置在操作面板4上正确的位置。此外，操作者还可以通过主机选择所需要的情景进行训练，例如可以选择维修水龙头的情景，投影仪将训练情景投影到底座1的操作面板4上，操作面板4上会显示厨房里的水龙头坏了关不上的情景，并且提示操作者选择相应工具维修水龙头，此时对应的训练部件8上的发光部件14亮起，训练者需要从插放口19 中抽出亮起的训练部件8，并从多个训练模具15中选择正确的训练模具15如扳手连接到训练部件8上，然后将训练部件8放置在场景中水龙头的位置，并对训练模具15做出旋转的动作，在将训练部件8放置到底座1的操作面板4上时，通过对训练部件8上的排列标识进行识别，主机能够判断操作者是否选择了正确的训练部件8以及是否将训练部件8放置在场景中水龙头的位置；此外，由于每个训练模具15中id标识模块18的电阻唯一，训练部件8中的id识别模块11能够对id标识模块18的电阻电压进行识别并发送至训练部件控制板10，训练部件控制板10能够对识别的数据进行处理，然后通过无线通信模块将处理过的数据传输给主机，主机的系统进行数据对比，判断训练模具15是否选择正确，当对训练模具15进行按、压、旋、扭等操作时，训练模具15带动旋转部件22相对训练部件8转动或者相对训练部件8上下运动，从而带动按压旋转编码器24同步运动，旋转编码
器24产生脉冲信号，训练部件控制板10接收采集脉冲信号并进行处理，然后将处理后的信号发送至主机，主机根据接收到的信号判断操作者对训练模具15的操作是否正确。
38.此外，底座1、训练部件8以及训练模具15上可以设置有控制开关，以方便单独控制底座1、训练部件8以及训练模具15的打开和关闭。
39.由此可见，与现有技术相比，本实用新型的一种情景互动手功能训练装置能够实现常规的插板训练，同时通过设置不同的训练模具15与训练部件8配合，并设置动作感应模块12，动作感应模块12能够感应操作者的按、压、旋、扭等操作，以实现按、压、旋、扭等动作的康复训练，从而使得操作者能够进行多种训练项目的锻炼，进而提高手功能康复训练的效果，并且能够通过显示模块5 将不同的训练情景显示在操作面板4上，使得操作者能够在不同的情景互动过程中完成不同康复项目的训练，增加了训练过程中的趣味性。
40.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。