一种手指康复器装置及手指训练方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107496141A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710913726.8(22)申请日2017.09.30(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新区科学大道100号(72)发明人逯鹏刘豪杰韩昕哲任海川张宏坡朱西昆漆连鑫张景景陈海洋(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种手指康复器装置及手指训练方法(57)摘要本发明公开了一种手指康复器装置及手指训练方法，所述的装置包括机械框架、智能终端模块、主控模块、电机模块、反馈模块、控制系统。所述的机械框架为电机座、滑轨、滑轮、尼龙线、大拇指套、大拇指架、食指套、食指架；所述的主控模块为单片机；所述的电机模块为步进电机；所述的反馈模块为表面肌电传感器；所述的指令模块为LeapMotion。智能终端模块通过RS485连接主控芯片模块，指令模块连接智能终端模块，主控芯片模块控制电机模块运动，反馈模块通过SPI连接主控模块。手势向前时，完成大拇指左右训练；手势向下时，完成食指上下训练；手势顺时针旋转时，完成食指与大拇指对指训练。当反馈模块检测到肌肉疲劳或痉挛信息时，训练停止，避免损伤使用者。CN107496141ACN107496141A权利要求书1/1页1.本发明公开了一种手指康复器装置及手指训练方法，所述的装置包括机械框架、智能终端模块、主控模块、电机模块、反馈模块、控制系统；所述的机械框架包括电机座、滑轨、滑轮、尼龙线、大拇指套、大拇指架、食指套、食指架，所述的主控模块为STM32F3单片机；所述的电机模块为带编码器的步进电机；所述的反馈模块为表面肌电传感器；所述的指令控制模块为LeapMotion传感器，实现识别手势的功能；智能终端模块与主控模块通过RS485进行通信，指令控制模块与智能终端模块通过串口进行通信，主控模块产生PWM方波信号控制电机模块运动，反馈模块通过SPI与主控模块进行通信；当手势是向前时，电机带动大拇指左右运动，完成大拇指左右方向的训练；当手势是向下时，电机带动食指上下运动，完成食指上下方向的训练；当手势是顺时针旋转时，电机带动食指和大拇指进行张开和闭合运动,完成食指与大拇指对指训练；在训练过程中，表面肌电传感器通过SPI，把检测到的肌肉疲劳和痉挛信息传给主控模块，然后主控模块控制电机模块立刻停止手指康复训练，避免损伤使用者。2.根据权利要求1所述的一种手指康复器装置及手指训练方法，其特征在于：所述的指令控制模块为LeapMotion，实现识别手势的功能。3.根据权利要求1所述的一种手指康复器装置及手指训练方法，其特征在于：所述的反馈模块为表面肌电传感器，在训练过程中，表面肌电传感器通过SPI，把检测到的肌肉疲劳和痉挛信息传给主控模块，然后主控模块控制电机模块立刻停止手指康复训练，避免损伤使用者。4.根据权利要求1所述的一种手指康复器装置及手指训练方法，其特征在于：所述的手指训练方法为当手势是向前时，电机带动大拇指左右运动，完成大拇指左右方向的训练；当手势是向下时，电机带动食指上下运动，完成食指上下方向的训练；当手势是顺时针旋转时，电机带动食指和大拇指进行张开和闭合运动，完成食指与大拇指对指训练，在训练过程中，表面肌电传感器通过SPI，把检测到的肌肉疲劳和痉挛信息传给主控模块，然后主控模块控制电机模块立刻停止手指康复训练，避免损伤使用者。2CN107496141A说明书1/3页一种手指康复器装置及手指训练方法技术领域[0001]本发明涉及康复训练装置领域，特别涉及一种手指康复器装置及手指训练方法。背景技术[0002]脑卒中的病人手部不能正常活动，需要进行手指康复训练。手部的构造极为精巧和复杂，脑卒中病人的手指仅靠自身，康复的难度较大，且治疗周期较长，手指能够恢复到原来运动机能的概率较小。所以如何恢复患者手指的运动机能，是一件非常重要的事情。经过多次去医院实际调研，发现大多数脑卒中病人的手部张不开，食指与大拇指不能进行对指运动，而食指与大拇指能进行对指运动又是脑卒中病人整体康复的一大标志，所以不管是医院医护人员还是病人对食指与大拇指对指训练康复器都有着强烈的需求。同时，食指与大拇指能进行对指运动，也就意味着病人可以自己拿笔，拿筷子，拿水杯等，一定程度地实现生活自理。[0003]脑卒中使用者在康复训练时，较常人易于疲劳，由于多数使用者训练部位的神经功能受损，在训练过程中人脑不能及时获取有关肌肉活动情况的反馈信息，随着训练的进行，疲劳程度会不断加重，肌张力会显著上升，进而引起痉挛、拉伤等严重后果。表面肌电信号与肌肉有着天然的联系,对肌肉进行量化分析后，不仅能够反映使用者的运动意图，同时也能