阅读说明：本技术 左右手通用五指康复训练装置 (Second self general the five fingers device for healing and training ) 是由 喻洪流 罗胜利 刘石雨 孟巧玲 李慧 杨洁 唐心意 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种左右手通用五指康复训练装置,支撑架上连接拇指、食指、中指、无名指、小拇指的气动手指,气泵放置通过总输气管和总出气阀连接换气阀的气缸进气孔连接总出气阀,五个出气孔分别通过分气阀、分气管和指端进气阀与拇指、食指、中指、无名指、小拇指的气动手指相连接；气动手指的指端进气阀通过刚性导气管连接近节气囊,刚性导气管与基连板上的U型扣活动连接,通过对五个气动手指的重新排布实现病人左右手互换单独训练,远节气囊两端分别连接近节固定板和远节固定板,并与近节气囊连接。本发明通过对手指进行单元化设计,配合气压驱动,速连速分的连接方式实现了同一康复训练设备对病人左右手部单独训练模式,有效提高了康复设备的使用率。(The present invention relates to a kind of second self general the five fingers device for healing and training, the pneumatic-finger of thumb, index finger, middle finger, the third finger, little finger is connected on support frame, air pump is placed through the total air outlet valve of cylinder intake hole connection that total appendix connects scavenging air valve with total air outlet valve, and five ventholes pass through gas-separating valve, gas-distributing pipe and finger tip intake valve respectively and are connected with the pneumatic-finger of thumb, index finger, middle finger, the third finger, little finger；The finger tip intake valve of pneumatic-finger passes through rigid gas-guide tube and connects nearly solar term capsule, rigid gas-guide tube is flexibly connected with the U-shaped button on base connecting plate, realize that patient right-hand man exchanges individually training by the rearrangement to five pneumatic-fingers, remote section balloon ends are separately connected nearly section fixed plate and remote section fixed plate, and connect with nearly solar term capsule.The present invention is designed by opponent's fingering row blocking, and cooperation air pressure driving, the connection type of fast Lian Sufen realizes same rehabilitation training equipment to the independent training mode of patient or so hand, effectively increases the utilization rate of rehabilitation equipment.)

左右手通用五指康复训练装置

技术领域

本发明涉及一种手部康复机械结构，尤其是一种左右手通用康复训练结构。

背景技术

脑卒中是老年人中常见的疾病，近年来，随着人口老龄化问题的日益严重，脑卒中患者的数量逐年增加，国内外医护资源相对不足。相关研究人员把研究方向逐渐转移到康复训练机器人，康复训练机器人的出现在一定程度上缓解了医护资源不足的问题。研究表明，复杂而又庞大的机械结构会对病人造成一定的心理负担不利于病人的康复训练。轻量化，小型化成为当前康复训练设备的发展趋势。

手部作为人体上肢末端的执行器，手部的灵活与健康对提高人们的生活质量具有十分重要的意义。目前手部康复训练设备分为刚性结构和柔性结构，刚性结构可实现精准控制，但一般表现为结构复杂、体型庞大，柔性结构一般设计为可穿戴、体积较小，但在控制上精度不高。进一步的这两种类型的康复训练设备一般只能用于单侧手部的康复训练，在一定程度上限制了手部康复训练设备的使用率。

综合考量现有手部康复训练设备的利弊，结合人体左右手的结构及运动特特点，本发明设计了一种用于左右手通用康复训练器，实现了同一机构左右手部单独训练的目的，有效提高了设备的使用率。

发明内容

本发明在于通过简化手部康复训练设备结构，减小设备的整体体积，以达到缓解病人在训练过程中心理压力的目的；进一步的通过对称的结构设计配合速连速分机构实现了同一设备对病人左右手部单独训练，从而有效提高设备的使用率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种左右手通用五指康复训练装置，包括支撑架、气泵、换气阀、连接板以及气动手指，所述支撑架由基座和一对支撑连板通过安装螺钉固定连接而成；所述支撑架通过基连板连接拇指、食指、中指、无名指、小拇指的气动手指，所述气泵放置在支撑架内部并通过总输气管连接总出气阀，所述换气阀的气缸一侧的进气孔连接总出气阀，另一侧的五个出气孔分别通过分气阀、分气管和指端进气阀与拇指、食指、中指、无名指、小拇指的气动手指相连接；安装在气缸表面的堵气阀与总进气阀及分气阀共同在气缸内部形成一个密闭换气腔；所述气动手指由近节气囊，近节固定板，远节气囊，远节固定板，远节指环，近节指环，刚性导气管组成，所述指端进气阀通过刚性导气管连接近节气囊，所述刚性导气管与设置在基连板上的U型扣活动连接，所述刚性导气管采用硬质材料制成，可抵抗弯曲变形，与U型扣活动连接可实现单根手指的速连速分，通过对五个气动手指的重新排布实现病人左右手互换单独训练，所述远节气囊两端分别连接近节固定板和远节固定板，并与近节气囊连接，近节固定板突出端设置近节指环，用于固定手指近节部分，所述远节固定板突出端设置远节指环，用于固定手指远节部分，通过对近节气囊与远节气囊的充气放气辅助手指完成屈伸动作。

进一步，所述基连板内表层设有海绵垫，用于避免手背与基连板之间的刚性接触从而提高病人在训练过程中的舒适度，所述海绵垫全覆盖于基连板内表面，且基连板通过锁紧螺栓组固定于支撑架上。

进一步，所述基连板背平面上设有四个等距离间隔的U型扣，所述基连板两侧分别设置左倾面和右倾面，所述左倾面背面设置有左拇指U型扣，且与左拇指U型扣通过螺钉固定连接，所述右倾面背面设置有右拇指U型扣，且与右拇指U型扣通过螺钉固定连接。

进一步，所述基连板两侧的左倾面和右倾面呈对称布置，且左倾面和右倾面与基连板水平面的夹角为40°±5°。

进一步，所述U型扣在自然状态下内圆直径略小于刚性导管外圆直径，用于确保连接的稳定；所述U型扣顶端侧向开口，最大开口度大于刚性导管外壁直径，用于确保实现快速且准确的连接。

进一步，所述近节指环和远节指环均可调节指环内圆大小，用于适配不同病人近节段手指的粗细。

一种左右手通用五指康复训练方法，采用左右手通用五指康复训练装置，

(1)用于手部收缩康复训练时，气泵正气压工作将气体通过总输气管输送至气缸，通过气缸中的换气腔将气流均分至五个分气口，并通过五根分气管将气体分别输送至拇指、食指、中指、无名指以及小拇指5个气动手指的近端气囊与远端气囊中，在近端指环与远端指环的作用下，气囊膨胀迫使手指弯曲，完成手部收缩运动；

(2)用于手部舒展康复训练时，气泵负气压工作拇指、食指、中指、无名指以及小拇指五个气动手指的远端气囊中气体与近端气囊中气体分别通过五根分气管将气体回输至气缸内部的换气腔，并通过输气管将气体回输至气泵，在近端指环与远端指环的作用下，气囊收缩迫使手指舒展，完成手部舒展运动；

(3)用于左右手互换训练时，初始位置为右手训练模式，将大拇指从右拇指U型扣中拔出，重新安放至左拇指U型扣中，然后将食指、中指、无名指、小拇指依次从右食指U型扣、右中指U型扣、左中指U型扣、左食指U型扣中取出然后按顺序将食指、中指、无名指、小拇指安放至左食指U型扣、左中指U型扣、右中指U型扣、右食指U型扣中，完成右手训练模式到左手训练模式的切换；

(4)用于左右手互换训练时，初始位置为左手训练模式，将大拇指从左拇指U型扣中拔出，重新安放至右拇指U型扣中，然后将食指、中指、无名指、小拇指依次从左食指U型扣、左中指U型扣、右中指U型扣、右食指U型扣中取出然后按顺序将食指、中指、无名指、小拇指安放至右食指U型扣、右中指U型扣、左中指U型扣、左食指U型扣中，完成左手训练模式到右手训练模式的切换。

本发明有益效果是：本发明结合人体左右手的结构及运动特特点，采用单元化结构设计，将5根气动手指分为5个独立单元，配合速连速分机构，以重新排序的方式实现同一训练设备对左右手部单独训练的目的，这样不仅大大缩减了机构的整体体积，缓解病人在训练过程中的心理压力，而且可以有效提高设备的使用率。

附图说明

图1为本发明的左右手通用五指康复训练装置整体模块结构示意图；

图2为手部康复训练器结构示意图；

图3为气动手指单元结构示意图；

图4为右手训练模式结构示意图；

图5为换向快拆示意图；

图6为左手训练模式结构示意图；

图7为换气阀结构示意图；

图8为手指收缩训练结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图8所示，本发明的左右手通用五指康复训练装置，包括支撑架100，基座101，安装螺钉102，支撑连板103，气泵200，供气泵201，总出气阀202，总输气管203，总进气阀204，换气阀300，气缸301，进气口301-1，出气口301-2，换气腔301-3，分气阀302，分气管303，堵气阀304，连接板400，海绵垫401，基连板402,左倾面402-1，右倾面402-2，U型扣403，右拇指U型扣403-1，右食指U型扣403-2，右中指U型扣403-3，左中指U型扣403-4，左食指U型扣403-5，左拇指U型扣403-6，锁紧螺栓组404，气动手指500，大拇指500-1，食指500-2，中指500-3，无名指500-4，小拇指500-5，指端进气阀501，近节气囊502，近节固定板503，远节气囊504，远节固定板505，远节指环506，近节指环507，刚性导气管508。

支撑架100由基座101和一对支撑连板103通过安装螺钉102固定连接；气泵200放置在支撑架100内部并通过总输气管203将气体输送至换气阀300，总输气管203通过总出气阀202与气泵200的出气口连接，通过总进气阀204与换气阀300的气缸301连接；气缸301外形呈方条状，且一侧设置进气口301-1与总进气阀204配合，在进气口301-1对侧设有五个出气口301-2分别与拇指、食指、中指、无名指、小拇指的五个气动手指通过分气管连接；安装在气缸301表面的堵气阀304与总进气阀202及分气阀302共同在气缸301内部形成一个密闭换气腔301-3。五个分气管303的一端分别通过五个分气阀302与气缸301连接，另一端通过指端进气阀501将气体输送至执行单元的气动手指500，指端进气阀501与刚性导气管508连接，刚性导气管508与设置在基连板402上的U型扣403活动连接，末端与近节气囊502连接；刚性导气管508采用硬质材料制成，可抵抗弯曲变形，与U型扣403活动连接可实现单根手指的速连速分，通过对五个气动手指的重新排布实现病人左右手互换单独训练。远节气囊504连接近节固定板503和远节固定板505并与近节气囊502共同构成气动手指主体，设置在近节固定板503突出端的近节指环507用于固定手指近节部分，设置在远节固定板505突出端的远节指环506用于固定手指远节部分，通过对近节气囊502与远节气囊504的充气放气辅助手指完成屈伸动作。

基连板402内表层设有海绵垫401通过避免手背与基连板402之间的刚性接触从而提高病人在训练过程中的舒适度，海绵垫401全覆盖于基连板402内表面，且基连板402通过锁紧螺栓组404固定于支撑架100上，基连板402背平面设置有4个等距离间隔的U型扣403分别是右食指U型扣403-2、右中指U型扣403-3、左中指U型扣403-4、左食指U型扣403-5，且与各U型扣通过螺钉固定连接。基连板402两侧分别设置左倾面402-1和右倾面402-2，左倾面402-1背面设置有左拇指U型扣403-6，且与左拇指U型扣403-6通过螺钉固定连接，右倾面402-2背面设置有右拇指U型扣403-1，且与右拇指U型扣403-1通过螺钉固定连接。

基连板402两侧设有对称折角，折角侧面为左倾面402-1、右倾面402-2，且左倾面402-1与右倾面402-2与基连板402水平夹角锐角大小所在范围为40°±5°。U型扣403自然状态下内圆直径略小于刚性导气管508外圆直径，用于确保连接的稳定。U型扣403顶端侧向开口，最大开口度大于刚性导气管508外壁直径，用于确保实现快速且准确的连接。近节指环507可调节指环内圆大小，用于适配不同病人近节段手指的粗细。远节指环506可调节指环内圆大小，用于适配不同病人远节段手指的粗细。

用于手部收缩康复训练时，气泵正气压工作将气体通过总输气管输送至气缸，通过气缸中的换气腔将气流均分至5个分气口，并通过5根分气管将气体分别输送至拇指、食指、中指、无名指以及小拇指5个气动手指的近端气囊与远端气囊中，在近端指环与远端指环的作用下，气囊膨胀迫使手指弯曲，完成手部收缩运动。

用于手部舒展康复训练时，气泵负气压工作拇指、食指、中指、无名指以及小拇指5个气动手指的远端气囊中气体与近端气囊中气体分别通过5根分气管将气体回输至气缸内部的换气腔，并通过输气管将气体回输至气泵，在近端指环与远端指环的作用下，气囊收缩迫使手指舒展，完成手部舒展运动。

如图4、图5、图6所示，用于左右手互换训练时，初始位置为右手训练模式，将大拇指从右拇指U型扣中拔出，重新安放至左拇指U型扣中，然后将食指、中指、无名指、小拇指依次从右食指U型扣、右中指U型扣、左中指U型扣、左食指U型扣中取出然后按顺序将食指、中指、无名指、小拇指安放至左食指U型扣、左中指U型扣、右中指U型扣、右食指U型扣中，完成右手训练模式到左手训练模式的切换。

如图8所示，用于手部收缩康复训练时，气泵正气压工作将气体通过总输气管输送至气缸，通过气缸中的换气腔将气流均分至5个分气口，并通过5根分气管将气体分别输送至拇指、食指、中指、无名指以及小拇指5个气动手指的近端气囊与远端气囊中，在近端指环与远端指环的作用下，气囊膨胀迫使手指弯曲，完成手部收缩运动。