智能手部康复器的研制

　　笔者研制的手部康复训练器是康复机器人的一种，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而有效的康复训练，可以使患者的手部运动机能得到更好的恢复。其主要用途可以归纳为：

　　(1)脑血栓患者手部运动功能的恢复训练;

　　(2)神经系统疾病造成手部运动障碍患者的康复治疗(脑瘫等);

　　(3)因外伤造成手部损伤患者运动功能的恢复治疗;

　　(4)断指再植手术后的运动功能恢复治疗;

　　(5)帕金森综合症的辅助治疗。

　　1设计方案

　　智能手部康复器的总体结构如图1所示。

　　其基木参数如下:

　　(1)输出力矩调整范陆I:0.1-1N"m; (2)训练周期调整范11:3-lOs; (3)末端指'y的牵动范I}I:O0-1800; C4> AC220V,最大输入功率30 W 。

　　1.1电y系统

　　包括单片机、驱动电路、传感器、信写处理。它们的关系是:各执行部件把下作中状态(动作)提供给传感器，然后山传感器输出信写，经信写处理电路送至单片机，山单片机实施调'y。

　　1.2控制软件

　　(1)单机程序，包括速度调竹、力的调 ,运动范调竹、训练参数存储等，此外还有训练次数存储程序;

　　(2)PCfil6 C微机软件)主要评定训练的效果，或者测定病人康复程度。大了驱动系统(机械驱动系统)

　　(1)采用自流伺服电机，调速性能好、运动平稳、转动惯m:小;

　　(2)减速器;

　　(3)轮毅机构。

　　1.4四连杆机构(执行机构)

　　带动手指完成伸屈运动的机构。

　　2作原理及特点

　　2.1下作原理

　　如图2所示，使用时，把患者手部放置于一个特制手套内，然后把手套指尖部的小环什于什指钩上，把手及手套一起固定于底板上。接上AC220 V电源，按动电源开关，康复器进行系统自检，如正常就开始按设定参数进行下作。训练过程中，通过上卜推动而板左侧的训练参数设定开关，患者可随时调整训练参数以适应自己的训练要求，以达到最佳的训练状态。LED撤示器撤示了患者训练的次数(也可以编程设定撤示训练时间)，状态指示表明系统开机自检后是否处于正常下作状态。

　　如图3，电源启动后，减速电机带动卷线轮按设定速度正反旋转(不超过+1800 > >缠绕在卷线轮上的软牵动钢W牵动驱动臂左右摆动。由图2可以看出，驱动臂、连杆、牵指杆、底板实际上组成了一个四杆机构，通过驱动臂的摆动，带动了牵指杆的上卜摆动，从而带动了患者手指的屈伸，达到训练的日的。连接于卷线轮尾部的电位计用于检测卷线轮转角，从而间接测得牵指杆牵动手指运动的位置。