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1、(10)授权公告号 CN 102284177 B (45)授权公告日 2013.06.26 CN 102284177 B *CN102284177B* (21)申请号 201110224698.1 (22)申请日 2011.08.08 A63B 23/16(2006.01) A63B 21/008(2006.01) A61H 1/02(2006.01) (73)专利权人 东南大学 地址 211189 江苏省南京市江宁开发区东南 大学路 2 号 (72)发明人 宋爱国 吴常铖 柯欣 崔建伟 李会军 王楠 李晓鹏 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任 公司 32112 代理人 汤志武 C。
2、N 2726584 Y,2005.09.21, 全文 . CN 202397779 U,2012.08.29, 权利要求 1. US 2003073552 A1,2003.04.17, 全文 . CN 2798909 Y,2006.07.26, 全文 . CN 101181176 A,2008.05.21, 全文 . (54) 发明名称 手部主被动康复训练机构 (57) 摘要 一种手部主被动康复训练机构， 包括齿带传 动机构及基座， 在齿带传动机构中， 齿带套设在主 动轮及从动轮上， 并与直流电机及磁流变阻尼器 一同设在齿带轮支架上， 光电编码盘设在磁流变 阻尼器上， 在齿带上设有指套机构， 。
3、由指套、 指套 连接器以及力传感器组成， 在齿带轮支架上连接 有 U 型架且能与其实现转动连接， 齿带传动机构 连接于 X 向转动机构， 包括相啮合的第二蜗轮及 第二蜗杆， 第二蜗杆连接于第二步进电机， 第二步 进电机设在 U 型架上， U 型架连接有 Z 向转动机 构， 包括转台、 转台座、 相啮合的第一蜗轮及第一 蜗杆， 第一蜗杆连接于第一步进电机， 在转台上设 有转台转动轴， 做为第一蜗轮的转轴与第一蜗轮 连接， 转台与 U 型架连接， 转台座设在基座上。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 吴宇飞 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国。
4、家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 (10)授权公告号 CN 102284177 B CN 102284177 B *CN102284177B* 1/1 页 2 1. 一种手部主被动康复训练机构， 包括 ： 齿带传动机构及基座 (4)， 齿带传动机构包括 拇指齿带 (10)、 食指齿带 (21)、 中指齿带 (22)、 无名指齿带 (23)、 小指齿带 (24)、 主动轮 (13)、 从动轮 (9)、 齿带轮支架 (8)、 直流电机 (14)、 磁流变阻尼器 (7)、 光电编码盘 (6)、 第 一关联轴 (38)、 第二关联轴 (39)、 第一转轴 (19) 。
5、及第二转轴 (20)， 拇指齿带 (10)、 食指齿 带 (21)、 中指齿带 (22)、 无名指齿带 (23) 及小指齿带 (24) 套设在主动轮 (13) 及从动轮 (9)上， 主动轮(13)及从动轮(9)分别设在第一关联轴(38)及第二关联轴(39)上， 第一关 联轴 (38) 及第二关联轴 (39) 设在齿带轮支架 (8) 上， 在齿带轮支架 (8) 上设有电机支架 (37) 和磁流变阻尼器支架 (40)， 所述直流电机 (14) 及磁流变阻尼器 (7) 分别设在电机支 架 (37) 和磁流变阻尼器支架 (40) 上， 光电编码盘 (6) 设在磁流变阻尼器 (7) 上， 在拇指齿 带(。
6、10)、 食指齿带(21)、 中指齿带(22)、 无名指齿带(23)及小指齿带(24)上分别设有拇指 指套机构、 食指指套机构， 中指指套机构、 无名指指套机构及小指指套机构， 采用指套机构， 所述的指套机构由指套 (11)、 指套连接器 (12) 以及设在指套和指套连接器之间的力传感 器(41)组成， 其特征在于， 所述齿带轮支架(8)上分别设有第一转轴(19)及第二转轴(20) 且第一转轴 (19) 的轴线及第二转轴 (20) 的轴线与指套机构的运动方向平行， 在齿带轮支 架 (8) 上连接有 U 型架 (5) 且齿带轮支架 (8) 通过第一转轴 (19) 及第二转轴 (20) 与 U 型。
7、 架 (5) 实现转动连接， 所述第一转轴 (19) 连接于 X 向转动机构， 所述的 X 向转动机构包括 相啮合的第二蜗轮 (36) 及第二蜗杆 (35)， 第二蜗轮 (36) 与第一转轴 (19) 连接， 第二蜗杆 (35) 连接于第二步进电机 (16)， 所述第二步进电机 (16) 设在 U 型架 (5) 上， 在 U 型架 (5) 上连接有 Z 向转动机构， Z 向转动机构包括转台 (3)、 转台座 (18)、 相啮合的第一蜗轮 (34) 及第一蜗杆(33)， 第一蜗杆(33)连接于第一步进电机(2)且与第一步进电机(2)输出轴的 一端连接， 在第一步进电机 (2) 输出轴的另一端上连。
8、接有手轮 (1)， 在转台 (3) 上设有转台 转动轴(42)， 所述转台转动轴兼做为第一蜗轮(34)的转轴与第一蜗轮(34)连接， 所述转台 (3) 与 U 型架 (5) 连接， 所述的转台座 (18) 设在基座 (4) 上。 权 利 要 求 书 CN 102284177 B 2 1/3 页 3 手部主被动康复训练机构 技术领域 0001 本发明涉及一种手部主被动康复训练机构， 用于手部受伤患者的手部康复训练， 属于医疗保健器械。 背景技术 0002 医学理论实践证明， 对于手部受伤患者， 对其手部进行康复训练是十分重要的医 疗手段， 及早进行康复训练可以明显减少残疾的可能性。 在国内传统的。
9、康复治疗中， 治疗师 通常手把手地对患者进行单调的一对一的康复训练， 缺乏科学评价训练参数和康复效果的 客观数据， 难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗效果。 因此， 研制一种满足手部主被动 康复训练机构可以提高康复训练效率和效果， 具有重要的应用价值和实际的紧迫性。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种供手部受伤患者使用的手指和腕部主被动康复训练 且姿态可调的手部主被动康复训练机构。 0004 本发明的目的是这样实现的 ： 一种手部主被动康复训练机构， 包括 ： 齿带传动机 构及基座， 齿带传动机构包括拇指齿带、 食指齿带、 中指齿带、 无名指齿带、 小指齿带、 主动 轮、 从动轮、。
10、 齿带轮支架、 直流电机、 磁流变阻尼器、 光电编码盘、 第一关联轴、 第二关联轴、 第一转轴及第二转轴， 拇指齿带、 食指齿带、 中指齿带、 无名指齿带及小指齿带套设在主动 轮及从动轮上， 主动轮及从动轮分别设在第一关联轴及第二关联轴上， 第一关联轴及第二 关联轴设在齿带轮支架上， 在齿带轮支架上设有电机支架和磁流变阻尼器支架， 所述直流 电机及磁流变阻尼器分别设在电机支架和磁流变阻尼器支架上， 光电编码盘设在磁流变阻 尼器上， 在拇指齿带、 食指齿带、 中指齿带、 无名指齿带及小指齿带上分别设有拇指指套机 构、 食指指套机构， 中指指套机构、 无名指指套机构及小指指套机构， 采用指套机构，。
11、 所述的 指套机构由指套、 指套连接器以及设在指套和指套连接器之间的力传感器组成， 其特征在 于， 所述齿带轮支架上分别设有第一转轴及第二转轴且第一转轴的轴线及第二转轴的轴线 与指套机构的运动方向平行， 在齿带轮支架上连接有 U 型架且齿带轮支架通过第一转轴及 第二转轴与 U 型架实现转动连接， 所述第一转轴连接于 X 向转动机构， 所述的 X 向转动机构 包括相啮合的第二蜗轮及第二蜗杆， 第二蜗轮与第一转轴连接， 第二蜗杆连接于第二步进 电机， 所述第二步进电机设在 U 型架上， 在 U 型架上连接有 Z 向转动机构， Z 向转动机构包 括转台、 转台座、 相啮合的第一蜗轮及第一蜗杆， 第一。
12、蜗杆连接于第一步进电机且与第一步 进电机输出轴的一端连接， 在第一步进电机输出轴的另一端上连接有手轮， 在转台上设有 转台转动轴， 所述转台转动轴兼做为第一蜗轮的转轴与第一蜗轮连接， 所述转台与 U 型架 连接， 所述的转台座设在基座上。 0005 使用时首先通过第一步进电机、 第二步进电机将康复训练机构调整至适当位置， 确保将手肘放在基座上后需要训练的手指能够插入手指指套。 接通电源， 设定好主、 被动训 练模式及训练强度后， 即可通过移动的传送带对手指和手腕进行相应的康复训练。训练过 说 明 书 CN 102284177 B 3 2/3 页 4 程中光电编码盘和力传感器分别采集位置信息和患。
13、者手指部位的受力信息。 0006 与现有技术相比， 本发明具有如下优点 ： 0007 1、 具有主动阻尼训练、 被动助力训练两种训练模式。 在主动训练模式下， 患者的手 指主动施力拖动指套做屈伸运动 ； 在被动训练模式下， 直流电机根据设定的训练强度和光 电编码盘得到的位置信息转动， 带动手指做屈伸运动。 0008 2、 训练强度可调。根据程序给出的不同训练强度， 在主动训练模式下磁流变阻尼 器对患者手指施加不同程度的阻尼力， 在被动训练模式下直流电机输出不同大小的力带动 手指进行不同速度的康复训练。 0009 3、 手指指套与指套连接器之间的力传感器能够测量训练过程中患者手指的受力 情况。 。
14、0010 4、 鉴于人体手部拇指与其他四个手指活动方向的不同， 手部主被动康复训练机构 的第一步进电机、 第二步进电机以及手轮使之具有姿态调整功能， 通过姿态调整实现 5 个 手指多个方向的全面康复训练。手部主被动康复训练机构的 Z 向运动通过第一步进电机 2 和手轮 1 来实现， X 向运动通过第二步进电机 14 和手轮 15 来实现。在进行康复训练之前， 医师根据病人的具体情况与需求调节手部康复训练机构的角度与姿态， 调整好后选择合适 的训练模式即可以进行康复训练。 附图说明 0011 图 1 是本发明的手部主被动康复训练机构的结构图前视图。 0012 图 2 是本发明的手部主被动康复训练。
15、机构的结构图上视图及局部视图。 0013 图 3 是本发明的手部主被动康复训练机构的转台机构剖视图。 0014 图 4 是本发明的手部主被动康复训练机构的齿带支架与 U 型架装配图上视图。 0015 图 5 是本发明的手部主被动康复训练机构的 U 形架机构左视图。 0016 图 6 是本发明的手部主被动康复训练机构的主动轮与齿带支架装配图剖视图。 0017 图 7 是本发明的手部主被动康复训练机构的从动轮与齿带支架装配图剖视图。 具体实施方式 0018 一种手部主被动康复训练机构， 包括 ： 齿带传动机构及基座 4， 齿带传动机构包括 拇指齿带 10、 食指齿带 21、 中指齿带 22、 无名。
16、指齿带 23、 小指齿带 24、 主动轮 13、 从动轮 9、 齿带轮支架 8、 直流电机 14、 磁流变阻尼器 7、 光电编码盘 6、 第一关联轴 38、 第二关联轴 39、 第一转轴 19 及第二转轴 20， 拇指齿带 10、 食指齿带 21、 中指齿带 22、 无名指齿带 23 及小指 齿带 24 套设在主动轮 13 及从动轮 9 上， 主动轮 13 及从动轮 9 分别设在第一关联轴 38 及 第二关联轴 39 上， 第一关联轴 38 及第二关联轴 39 设在齿带轮支架 8 上， 在齿带轮支架 8 上设有电机支架 37 和磁流变阻尼器支架 40， 所述直流电机 14 及磁流变阻尼器 7 。
17、分别设在 电机支架 37 和磁流变阻尼器支架 40 上， 光电编码盘 6 设在磁流变阻尼器 7 上， 在拇指齿带 10、 食指齿带 21、 中指齿带 22、 无名指齿带 23 及小指齿带 24 上分别设有拇指指套机构、 食 指指套机构， 中指指套机构、 无名指指套机构及小指指套机构， 采用指套机构， 所述的指套 机构由指套 11、 指套连接器 12 以及设在指套和指套连接器之间的力传感器 41 组成， 其特 征在于， 所述齿带轮支架 8 上分别设有第一转轴 19 及第二转轴 20 且第一转轴 19 的轴线及 说 明 书 CN 102284177 B 4 3/3 页 5 第二转轴 20 的轴线与。
18、指套机构的运动方向平行， 在齿带轮支架 8 上连接有 U 型架 5 且齿带 轮支架 8 通过第一转轴 19 及第二转轴 20 与 U 型架 5 实现转动连接， 所述第一转轴 19 连接 于 X 向转动机构， 所述的 X 向转动机构包括相啮合的第二蜗轮 36 及第二蜗杆 35， 第二蜗轮 36 与第一转轴 19 连接， 第二蜗杆 35 连接于第二步进电机 16， 所述第二步进电机 16 设在 U 型架 5 上， 在 U 型架 5 上连接有 Z 向转动机构， Z 向转动机构包括转台 3、 转台座 18、 相啮合 的第一蜗轮 34 及第一蜗杆 33， 第一蜗杆 33 连接于第一步进电机 2 且与第一。
19、步进电机 2 输 出轴的一端连接， 在第一步进电机 2 输出轴的另一端上连接有手轮 1， 在转台 3 上设有转台 转动轴 42， 所述转台转动轴兼做为第一蜗轮 34 的转轴与第一蜗轮 34 连接， 所述转台 3 与 U 型架 5 连接， 所述的转台座 18 设在基座 4 上。 说 明 书 CN 102284177 B 5 1/5 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102284177 B 6 2/5 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102284177 B 7 3/5 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102284177 B 8 4/5 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 102284177 B 9 5/5 页 10 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102284177 B 10 。