一种手指康复训练牵引装置的制作方法

本发明涉及医疗机器人领域，特别是涉及一种手指康复训练牵引装置。

背景技术：

随着科技的不断发展，机器人技术在康复医学中的应用变得非常普遍。由于传统的治疗师人数有限，且患者的康复效果受限于医疗师的技术水平，因此利用康复机器人来替代传统的康复治疗师，既可以提高康复效率又可以解决人为因素带来的治疗差异，又效缓解了当前社会因人口老龄化而引起的巨大的疾病康复训练的压力。

手是人体的重要器官，能够完成各种复杂精巧的动作。在日常生活中，手要经常做各种动作以完成人体的一系列生理活动，因此手指特别容易受到损伤。然而，当前的手指康复机器人种类少、成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种手指康复训练牵引装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种手指康复训练牵引装置，包括控制平台，所述控制平台的顶面上固定有弹力球，所述弹力球材料为硅胶，所述弹力球上设置有牵引组件，所述弹力球的顶面设置为平面，所述弹力球的平面上开设有手形槽，所述手形槽包括相贯通的手掌槽、四个手指槽、一个手腕槽和一个拇指槽，四个所述手指槽间隔顺序排列，所述牵引组件包括四个指套，四个所述指套分别滑动连接在四个所述手指槽内，所述指套远离所述手指槽的一端固定有牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端插接在所述控制平台内，所述控制平台控制所述牵引绳实现拉紧和放松动作。

优选的，所述控制平台包括外壳，所述弹力球固定在所述外壳的顶面上，所述外壳内设置有控制系统，所述外壳的侧壁上分别设置有触摸屏、系统复位按钮reset和电源开关，所述控制系统分别与所述触摸屏、电源开关、系统复位按钮reset电性连接。

优选的，所述外壳内设置有四个直流电机，所述直流电机的输出轴上套接有绕线轮，四个所述牵引绳远离所述指套一端伸入外壳并分别绕接在所述绕线轮上，所述直流电机与所述控制系统信号连接。

优选的，四个所述手指槽之间设有手指绑带，所述手掌槽上相对的两个所述槽壁之间设有手掌绑带，所述手腕槽上相对的两个所述槽壁之间设有手腕绑带，所述手指绑带、手掌绑带、手腕绑带分别嵌设在所述弹力球的平面上，所述手指绑带平行于所述手掌绑带，所述手掌绑带平行于所述手腕绑带。

优选的，所述指套上远离所述牵引绳的一端固定有弹性布条的一端，所述弹性布条的另一端固定在所述手腕绑带上，所述手指绑带、手掌绑带、手腕绑带和弹性布条的材料都为杜邦莱卡面料。

优选的，所述控制系统包括stm32f103zet6芯片，所述stm32f103zet6芯片为主控芯片，所述stm32f103芯片分别与所述系统复位按钮reset、所述电源开关电性连接，所述stm32f103芯片与所述触摸屏之间电性连接有驱动芯片ads7843，所述ads7843用于驱动所述触摸屏。

优选的，stm32f103zet6芯片与所述直流电机之间设有控制组件，所述控制组件包括ir2110s芯片和两个并联的irf840芯片，所述ir2110s芯片用于驱动irf840芯片组成h桥控制直流电机的正反转与调速。

优选的，所述外壳的顶面上固定有手腕支撑架，所述手腕支撑架与所述手形槽、指套处于同一平面上。

优选的，所述外壳上开设有四个牵引绳过孔，所述外壳内设有四个滑轮组，所述牵引绳过孔与所述滑轮组上下对应设置，所述滑轮组包括上下对应设置的两个滑轮，两个所述滑轮前后错开，所述牵引绳远离所述指套的一端伸入牵引绳过孔并通过滑轮导向绕接在所述绕线轮上。

优选的，所述外壳的顶面上固定有锥形立柱，所述弹力球固定在所述锥形立柱上。

本发明公开了以下技术效果：患者将手置于手形槽内，各绑带平贴手掌、手指和手腕，将手指前端套入指套，开启电源开关按钮带动直线电机正转，带动绕线轮收线，牵引绳向控制平台内移动，拉动指套向前运动，使手指进行舒张运动，手指完全展开后，可开启系统复位按钮reset，使得直线电机反转，绕线轮放线，在弹性布条收缩作用下拉动手指弯曲运动，牵引效果好，弯曲、展开运动平缓，对患者康复理疗效果极佳，且易于操作，使用成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明手指康复训练牵引装置的轴测图；

图2为本发明滑轮组的结构示意图；

图3为本发明手指康复训练牵引装置的俯视图；

图4为本发明控制平台的结构示意图；

图5为本发明控制系统的结构示意图；

其中，1为弹力球，2为手掌槽，3为手指槽，4为手腕槽，5为拇指槽，6为指套，7为牵引绳，8为外壳，9为触摸屏，10为系统复位按钮reset，11为电源开关，12为直流电机，13为绕线轮，14为手指绑带，15为手掌绑带，16为手腕绑带，17为弹性布条，18为手腕支撑架，19为牵引绳过孔，20为滑轮，21为锥形立柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5，本发明提供一种手指康复训练牵引装置，包括控制平台，所述控制平台的顶面上固定有弹力球1，所述弹力球1材料为硅胶，所述弹力球1上设置有牵引组件，所述弹力球1的顶面设置为平面，所述弹力球1的平面上开设有手形槽，所述手形槽包括相贯通的手掌槽2、四个手指槽3、一个手腕槽4和一个拇指槽5，手形槽依据人手形状设置，尺寸相对较大，适用人群更广，四个所述手指槽3间隔顺序排列，本发明主要用于活动除拇指外其他四根手指，带动其舒张、弯曲运动，所述牵引组件包括四个指套6，四个所述指套6分别滑动连接在四个所述手指槽3内，手指槽壁上开设有滑槽(图中未显示)，指套两端固定有滑块(图中未显示)，滑块设置在滑槽内滑动，所述指套6远离所述手指槽3的一端固定有牵引绳7的一端，所述牵引绳7的另一端插接在所述控制平台内，所述控制平台控制所述牵引绳7实现拉紧和放松动作。

进一步优化方案，所述控制平台包括外壳8，所述弹力球1固定在所述外壳8的顶面上，所述外壳8内设置有控制系统，所述外壳8的侧壁上分别设置有触摸屏9、系统复位按钮reset10和电源开关11，所述控制系统分别与所述触摸屏9、电源开关11、系统复位按钮reset10电性连接，所述外壳8内设置有四个直流电机12，所述直流电机12的输出轴上套接有绕线轮13，四个所述牵引绳7远离所述指套6一端伸入外壳8并分别绕接在所述绕线轮13上，所述直流电机12与所述控制系统信号连接，触摸屏为lcd触摸屏，开启电源开关11可带动直流电机12正转，使得绕线轮13收线拉动手指舒张，系统复位按钮reset10带动直线电机12反转，使得绕线轮13放线，在弹性布条17的作用下回拉牵引绳7，带动手指弯曲。

进一步优化方案，四个所述手指槽3之间设有手指绑带14，所述手掌槽2上相对的两个所述槽壁之间设有手掌绑带15，所述手腕槽4上相对的两个所述槽壁之间设有手腕绑带16，所述手指绑带14、手掌绑带15、手腕绑带16分别嵌设在所述弹力球1的平面上，所述手指绑带14平行于所述手掌绑带15，所述手掌绑带15平行于所述手腕绑带16，所述指套6上远离所述牵引绳7的一端固定有弹性布条17的一端，所述弹性布条17的另一端固定在所述手腕绑带16上，所述手指绑带14、手掌绑带15、手腕绑带16和弹性布条17的材料都为杜邦莱卡面料，具有极好的弹力与延伸性，贴合手部，当手指顶入指套最顶端时，牵引效果最好。

进一步优化方案，所述控制系统包括stm32f103zet6芯片，所述stm32f103zet6芯片为主控芯片，所述stm32f103芯片分别与所述系统复位按钮reset10、所述电源开关11电性连接，所述stm32f103芯片与所述触摸屏9之间电性连接有驱动芯片ads7843，所述ads7843用于驱动所述触摸屏9，stm32f103zet6芯片与所述直流电机12之间设有控制组件，所述控制组件包括ir2110s芯片和两个并联的irf840芯片，stm32f103zet6芯片控制四路直流电机12，每路皆采用一个ir2110s芯片和两个irf840芯片，ir2110s芯片用于驱动irf840芯片组成h桥控制直流电机12的正反转与调速。

进一步优化方案，所述外壳8的顶面上固定有手腕支撑架18，所述手腕支撑架18与所述手形槽、指套6处于同一平面上，患者手掌置于手形槽内，手腕延长部分架设在手腕支撑架18上。

进一步优化方案，所述外壳8上开设有四个牵引绳过孔19，所述外壳8内设有四个滑轮组，所述牵引绳过孔19与所述滑轮组上下对应设置，所述滑轮组包括上下对应设置的两个滑轮20，两个所述滑轮20前后错开，所述牵引绳7远离所述指套6的一端伸入牵引绳过孔19并通过滑轮20导向绕接在所述绕线轮13上，滑轮20对牵引绳7提供导向作用，并减小牵引绳7摩擦受损现象，提高使用寿命。

进一步优化方案，所述外壳8的顶面上固定有锥形立柱21，所述弹力球1固定在所述锥形立柱21上，弹力球1通过内嵌一个带锥形立柱21，固定在外壳8的顶面上。

本发明的使用方法：患者将手穿过各绑带并置于手形槽内，各绑带平贴手掌、手指和手腕，将手指前端套入指套6，开启电源开关11按钮带动直线电机12正转，带动绕线轮13收线，牵引绳7向穿过牵引绳过控19，通过滑轮20导向被绕线轮13收回，拉动指套6向前运动，使手指进行舒张运动，手指完全展开后，可开启系统复位按钮reset10，使得直线电机12反转，绕线轮13放线，在弹性布条17收缩作用下拉动手指弯曲运动，牵引效果好，弯曲、展开运动平缓。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明，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发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。