一种用于上肢康复的训练装置的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械技术领域，具体是涉及到一种用于上肢康复的训练装置。


背景技术：

2.脑卒中又称“中风”、“脑血管意外”。是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，病患年龄多在40岁以上，男性较女性多，严重者可引起死亡。出血性卒中的死亡率较高。调查显示，城乡合计脑卒中已成为我国第一位死亡原因，也是中国成年人残疾的首要原因，脑卒中具有发病率高、死亡率高和致残率高的特点。
3.脑卒中病人的手功能障碍往往表现为屈曲挛缩，手的屈肌张力占优势，手的指间关节和掌指关节伸展困难，丧失握持、对掌及一系列精细运动功能，给病人生活造成极大的不便。脑卒中康复的原则是越早越好，早期康复治疗是减轻或减少病人的残疾、残损和残障的重要措施。
4.现有的，用于上肢康复的训练装置训练模式单一，不能对不同训练阶段的病人进行针对性训练；因此，临床上为病人进行康复训练时，通常采用人工活动手的每个小关节，康复人员的工作量大，而且费时费力。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构合理、操作简单、康复效果好、适用范围广，能满足不同康复阶段的患者使用的用于上肢康复的训练装置。
6.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种用于上肢康复的训练装置，包括工作台，所述工作台上设有气缸，所述气缸包括设于工作台上的缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞连接有活塞杆，所述活塞杆连接有驱动机构，所述缸体通过软管连接有气动手套，所述气动手套由驱动机构通过活塞杆驱动气缸抽气/充气，完成手指屈伸动作。
7.更具体的，所述驱动机构包括第一推杆，所述第一推杆的一端连接有第一把手，第一推杆的另一端通过第一轴销与活塞杆铰接，第一推杆上设有第二轴销，所述第二轴销与设于工作台上的第一铰接座铰接，所述活塞杆与活塞铰接。
8.更具体的，所述驱动机构包括第一推杆，所述第一推杆的一端连接有第一把手，第一推杆上设有第二轴销，所述第二轴销与设于工作台上的第一铰接座铰接，所述第二轴销上设有齿轮，所述活塞杆连接有与齿轮啮合的齿条。
9.更具体的，所述气动手套包括手套本体，所述手套本体上设有分流器，所述分流器的进气口与软管连接，分流器的出气口分别连接五根与手指对应的分流管，每根所述分流管对应手指节处设有气囊。
10.更具体的，所述手套本体对应掌心处设有固定板，所述固定板上设有套环，所述套环的内径与第一把手适配。
11.更具体的，所述工作台上设有控制器和第一电机，所述第一电机的输出端与第二轴销连接，控制器与第一电机电性连接。
12.更具体的，所述第二轴销上连接有角度传感器，所述工作台上设有训练副机，所述训练副机包括设于工作台上的第二铰接座，所述第二铰接座设有伺服电机，所述伺服电机的输出端连接有第三轴销，所述第三轴销与第二铰接座铰接，第三轴销安装于第二推杆上，所述第二推杆上连接有第二把手，所述角度传感器和伺服电机均与控制器电性连接，所述控制器上设有显示屏。
13.更具体的，所述控制器电性连接有与肌电信号传感器和电刺激头，所述肌电信号传感器和电刺激头均设置与患侧手需训练的肌群上。
14.更具体的，所述工作台上设有隔板，所述隔板设于缸体与训练副机之间。
15.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，包括以下步骤：
16.患侧手戴好气动手套，健侧手置于第一把手上；
17.当健侧手的手指伸直，手掌向前推动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直；
18.当健侧手的手指弯曲，手掌握住第一把手向后拉时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲；
19.或者，
20.当健侧手的手指伸直，手掌向前推动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲；
21.当健侧手的手指弯曲，手掌握住第一把手向后拉时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直。
22.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，包括以下步骤：
23.患侧手戴好气动手套，气动手套通过套环套设于第一把手上；
24.当患侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直；
25.当患侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲；
26.或者，
27.当患侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲；
28.当患侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直。
29.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，包括以下步骤：
30.患侧手戴好气动手套，健侧手置于第一把手上，气动手套通过套环套设于第二把手上；
31.当健侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销同向转动角度α；
32.当健侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯
曲，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销同向转动角度β；
33.或者，
34.当健侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销反向转动角度α；
35.当健侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销反向转动角度β。
36.或者
37.当健侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销反向转动角度α。
38.当健侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销反向转动角度β。
39.或者
40.当健侧手向前推动第一把手时，气缸对气囊充气，气动手套带动患侧手的手指弯曲，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销同向转动角度α。
41.当健侧手向后拉动第一把手时，气缸对气囊抽气，气动手套带动患侧手的手指伸直，角度传感器采集第一推杆绕第二轴销转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器，控制器发出控制指令给伺服电机，伺服电机驱动第二推杆绕第三轴销同向转动角度β。
42.本实用新型的有益效果是，患者通过驱动机构带动活塞杆运动，活塞杆驱动活塞沿缸体往复运动，能实现气缸对气动手套进行充气/抽气，完成手指屈伸动作，结构合理，操作简单，患者可独自进行康复训练；使用时，患者能选择由健侧手驱动患侧手手指进行屈伸训练，亦能选择患侧手驱动患侧手手指进行屈伸训练，适用范围广，康复效果好，能满足不同康复阶段的患者使用，能节省治疗师长时间做手部训练的时间，节约医疗资源。
附图说明
43.图1为本实用新型其中一实施例的结构示意图；
44.图2为图1所示的缸体的结构示意图；
45.图3为图2所示的活塞杆的结构示意图；
46.图4为图1所示的气动手套的结构示意图；
47.图5为图4所示的手套本体的结构示意图；
48.图6为图5所示的套环的结构示意图；
49.图7为隔板的结构示意图；
50.图8为图7所示的训练副机的结构示意图；
51.图9为图8所示的第二推杆的结构示意图；
52.图10为齿条的结构示意图；
53.图11为第一开关的结构示意图。
54.在图中，1、工作台；11、第一铰接座；13、隔板；2、缸体；21、活塞；22、活塞杆；23、第一轴销；24、第一推杆；241、第一开关；242、第二开关；25、第一把手；26、第二轴销；27、齿轮；28、齿条；3、软管；4、气动手套；41、手套本体；42、分流器；43、分流管；44、气囊；45、固定板；46、套环；5、第一电机；6、角度传感器；7、训练副机；71、第二铰接座；72、伺服电机；73、第三轴销；74、第二推杆；75、第二把手；8、控制器。
具体实施方式
55.下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明：
56.实施例一
57.请一并参阅图1-6，本实施例提供的用于上肢康复的训练装置，包括工作台1，所述工作台1上设有气缸，所述气缸包括设于工作台1上的缸体2，所述缸体2内设有活塞21，所述活塞21连接有活塞杆22，所述活塞杆22连接有驱动机构，所述缸体2通过软管3连接有气动手套4，所述气动手套4由驱动机构通过活塞杆22驱动气缸抽气/充气，完成手指屈伸动作。
58.患者通过驱动机构带动活塞杆22运动，活塞杆22驱动活塞21沿缸体2往复运动，能实现气缸对气动手套4进行充气/抽气，完成手指屈伸动作，结构合理，操作简单，患者可独自进行康复训练；使用时，患者能选择由健侧手驱动患侧手手指进行屈伸训练，亦能选择患侧手驱动患侧手手指进行屈伸训练，适用范围广，康复效果好，能满足不同康复阶段的患者使用，能节省治疗师长时间做手部训练的时间，节约医疗资源。
59.更具体的，所述驱动机构包括第一推杆24，所述第一推杆24的一端连接有第一把手25，第一推杆24的另一端通过第一轴销23与活塞杆22铰接，第一推杆24上设有第二轴销26，所述第二轴销26与设于工作台1上的第一铰接座11铰接，所述活塞杆22与活塞21铰接；所述第二轴销26与第一轴销23之间的距离小于第二轴销26与第一把手25的距离；通过杠杆原理，第一推杆24以第二轴销26为支点，第二轴销26与第一轴销23之间的距离为阻力臂，第二轴销26与第一把手25的距离为动力臂，患者通过推/拉第一把手25驱动活塞21沿缸体2往复运动，能节省患者体力。
60.更具体的，所述气动手套4包括手套本体41，所述手套本体41上设有分流器42，所述分流器42的进气口与软管3连接，分流器42的出气口分别连接五根与手指对应的分流管43，每根所述分流管43对应手指节处设有气囊44；手套本体41穿戴舒适，通过气囊44抽气/充气驱使患者手指进行抓、握、伸展等被动训练，结构合理，安全性高，能有效地抑制手指的痉挛，恢复手指灵活性，不仅能提高患者的康复效果和生活质量。
61.更具体的，所述手套本体41对应掌心处设有固定板45，所述固定板45上设有套环46，所述套环46的内径与第一把手25适配；由于患侧手的手指抓握能力不强，套环46将手套本体41与第一把手25连接，既不影响手腕转动，又能防止患侧手从第一把手25上掉落。
62.所述第一把手25与第一推杆24铰接，第一推杆24上开设有用于容纳第一把手25的收纳槽，不用时第一把手25收纳于收纳槽内，一方面能避免第一把手损坏，另一方面能节约占地空间。
63.更具体的，所述工作台1上设有控制器8和第一电机5，所述第一电机5的输出端与
第二轴销26连接，控制器8与第一电机5电性连接，控制器8上设有显示屏；显示屏能显示各项数值及训练动作，对于部分手臂力量欠缺的患者，通过控制器8进行相应的设置，可通过第一电机5为推/拉第一把手25提供助力，帮助患者完成康复训练。
64.本实施例提供的用于上肢康复的训练装置可以将工作台1水平放置，使用时，用户通过前后推动第一把手25，实现患侧手手指的屈伸；亦可以将工作台1竖直放置，使用时，用户通过上下推动第一把手25，实现患侧手手指的屈伸。
65.作为本实施例的一种变形，活塞21还可以采用单向密封活塞，与打气筒原理类似，可以多次推动第一把手25，对气囊44进行充气，使得患侧手手指的弯曲，在分流器42上设置排气阀，打开排气阀进行放气，使得患侧手手指的伸直，病人可以根据自身的康复训练需求选择不同训练模式。
66.实施例二
67.本实施例提供的技术方案与实施例一基本相同，不同之处在于：请参阅图10，所述驱动机构包括第一推杆24，所述第一推杆24的一端连接有第一把手25，第一推杆24上设有第二轴销26，所述第二轴销26与设于工作台1上的第一铰接座11铰接，所述第二轴销26上设有齿轮27，所述活塞杆22连接有与齿轮27啮合的齿条28，齿条28通过滑槽与工作台1滑动连接，使用时，患者通过推/拉第一把手25使得齿轮27转动，齿轮27通过齿条28带动活塞杆22运动，活塞杆22驱动活塞21沿缸体2往复运动，从而实现气动手套4抽气/充气完成手指屈伸动作；驱动机构还可以为在第二轴销26上设置凸轮，患者通过第一推杆24带动凸轮转动，凸轮驱动活塞杆22运动，实现气缸的抽气/充气。
68.作为本实施例的一种变形，请参阅图11，所述驱动机构包括第一推杆24，第一推杆24安装于齿条28上，工作台1上设有第一铰接座11，第一铰接座11上铰接有第二轴销26，第二轴销26的两端分别连接有齿轮27和第二电机，所述活塞杆22连接有与齿轮27啮合的齿条28，齿条28通过滑槽与工作台1滑动连接，第一推杆24上对称设有第一开关241和第二开关242，第一开关241和第二开关242分别控制第二电机正转或反转；使用时，手指张开手掌向前推第一推杆24，手掌按下第一开关241；或手指弯曲手掌握住第一推杆24向后拉，手指按下第二开关242，从而控制第二电机正转或反转，实现气缸的抽气/充气。
69.实施例三
70.请一并参阅图7-9，本实施例与实施例一提供的技术方案基本相同，不同之处在于：所述第二轴销26上连接有角度传感器6，所述工作台1上设有训练副机7，所述训练副机7包括设于工作台1上的第二铰接座71，所述第二铰接座71设有伺服电机72，所述伺服电机72的输出端连接有第三轴销73，所述第三轴销73与第二铰接座71铰接，第三轴销73安装于第二推杆74上，所述第二推杆74上连接有第二把手75，所述角度传感器6和伺服电机72均与控制器8电性连接。
71.健侧手推/拉第一推杆24，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息，并将角度信息传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，控制伺服电机72转动相同的角度，从而使得第二推杆74绕第三轴销73转动相同的角度，第二把手75通过气动手套4带动患侧上肢作出与健侧患肢相同的动作，从而实现上肢、手指共同运动，能有效提升患者上肢和手指康复效率。
72.更具体的，所述工作台1上设有隔板13，所述隔板13设于缸体2与训练副机7之间；
使患者注意力放在患侧手的运动上，以提高训练效果。
73.更具体的，所述控制器8电性连接有与肌电性号传感器和电刺激头，所述肌电信号传感器和电刺激头均设置与患侧手需训练的肌群上；健侧手用力推/拉第一推杆24时，气动手套4带动患侧手指屈伸，当肌电信号传感器检测到信号，显示屏显示肌电信号的强度；当肌电信号传感器未检测到信号，控制器8控制电刺激头对需训练的肌群进行电刺激。
74.在本实施例中，还可以将气缸用牵引绳替换，牵引绳的两端分别连接第一推杆24和手套本体41的五根手指，健侧手推/拉第一把手25，使得第一推杆24转动对牵引绳收卷/放卷，从而实现患侧手的手指屈伸。
75.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，通过健侧手手臂力量驱动患侧手手指屈伸的联动训练，包括以下步骤：
76.患侧手戴好气动手套4，健侧手置于第一把手25上；
77.手指联合反应训练：当健侧手的手指伸直，手掌向前推动第一推25杆时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直；
78.当健侧手的手指弯曲，手掌握住第一把手25向后拉时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲；
79.联合反应，是指当身体某一部位进行抗阻运动或主动用力时，诱发患侧肌群不自主的肌张力增高或出现运动反应，健侧手推动第一把手25，患侧手手指被动地由健侧手手臂的力量驱动屈伸，并保持健侧手的手指与患侧手的手指动作相同，能通过联合反应促进患侧手手指的神经恢复，大幅提升康复效果。
80.或者，
81.手指联合式分离反应训练：当健侧手的手指伸直，手掌向前推动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲；
82.当健侧手的手指弯曲，手掌握住第一把手25向后拉时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直。
83.通过手指联合式分离反应训练打破联合反应，从而实现患侧手手指的自由控制。
84.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，通过患侧手手臂力量驱动患侧手手指屈伸的联动训练，包括以下步骤：
85.患侧手戴好气动手套4，气动手套4通过套环46套设于第一把手25上；
86.患侧手共同运动反应训练：当患侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直；
87.当患侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲；
88.患侧手推动第一把手25，患侧手部的肌群共同收缩，诱发患侧手指屈伸，既能对患侧手的手臂进行康复训练，又能在训练患侧手手臂的同时进行患侧手手指的康复训练，能通过共同运动促进患侧手手臂、手指的神经恢复，大幅提升康复效果。
89.或者，
90.患侧手共同运动式分离反应训练：当患侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲；
91.当患侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手
指伸直。
92.通过患侧手共同运动式分离反应训练打破患侧手手臂、手指的联合反应，从而实现患侧手手臂、手指的自由控制。
93.一种用于上肢康复的训练装置的使用方法，通过健侧手手臂力量驱动患侧手的上肢及手指同时屈伸的联动训练，包括以下步骤：
94.患侧手戴好气动手套4，健侧手置于第一把手25上，气动手套4通过套环46套设于第二把手75上；健侧手向前推第一推杆24，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息为α；健侧手向后拉第一推杆24，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息为β；
95.上肢联合反应训练：当健侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73同向转动角度α；
96.当健侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73同向转动角度β；
97.角度传感器6采集第一把手25转动的角度信息，并将角度信息传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，控制伺服电机72转动相同的角度，从而实现健侧手和患侧手的手臂、手指共同运动，通过联合反应促进患侧手手臂、手指的神经恢复，能有效提升患者上肢和手指康复效率。
98.或者，
99.上肢联合式分离反应训练：当健侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73反向转动角度α；
100.当健侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73反向转动角度β。
101.或者
102.当健侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44抽气，气动手套4带动患侧手的手指伸直，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73反向转动角度α。
103.当健侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73反向转动角度β。
104.或者
105.当健侧手向前推动第一把手25时，气缸对气囊44充气，气动手套4带动患侧手的手指弯曲，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息α，并将角度信息α传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73同向转动角度α。
106.当健侧手向后拉动第一把手25时，气缸对气囊抽气44，气动手套4带动患侧手的手指伸直，角度传感器6采集第一推杆24绕第二轴销26转动的角度信息β，并将角度信息β传输给控制器8，控制器8发出控制指令给伺服电机72，伺服电机72驱动第二推杆74绕第三轴销73同向转动角度β。
107.通过上肢联合式分离反应训练打破健侧手和患侧手的手臂、手指的联合反应，从而实现患侧手手臂、手指的自由控制。
108.以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。