一种基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复

本技术涉及医疗康复领域，尤其涉及一种基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备。背景技术：1、腕关节的结构非常复杂，包括多个骨质以及三角纤维复合体，主要包括前臂尺桡骨的远端、近排腕骨、远排腕骨以及五个掌骨的基底。手腕是连接手掌和前臂的重要关节，在日常生活中用到的地方有很多，因此，手腕是极易受到损伤的部位。2、手腕损伤通常见于外伤和神经性损伤，手腕功能的损伤会极大地影响日常生活，为了恢复手腕损伤，患者通常需要大量的康复训练，通过肌肉刺激大脑控制中枢以形成新的控制回路，逐步恢复手腕功能。3、当前也有不少用于手腕康复的医疗产品帮助康复患者进行康复治疗，但是多数产品采用的是高刚度结构，结构较为复杂笨重，且无法保证舒适性，通常只能在康复平台上进行康复训练，使用具有局限性。如王洪波等在中国发明公开专利cn115778755a中公开的“一种手腕康复装置及上肢康复机器人”，够完全覆盖人体腕部的掌屈、背伸、尺偏以及桡偏的生理空间，可根据患者的需求进行精准角度的康复训练，但是该机构结构复杂，且重量大，不方便穿戴和携带。技术实现思路1、为了解决当前手腕康复设备的穿戴不方便、不舒适且较为笨重的缺点，本实用新型提供了一种基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，使用电机进行传动，穿戴方便且舒适，能够辅助手腕的康复训练。2、为了实现本实用新型目的，本实用新型提供的一种基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，包括一个手部可穿戴部件、一个肘部可穿戴部件、多组扭弦式致动器。手掌部可穿戴部分包括一个柔性可穿戴物，用于穿戴在手掌处，柔性可穿戴物上设置有多个手部锚点；肘部可穿戴部件包括一个在前臂上端靠近肘部的肘部固定件，肘部固定件上设置有多个肘部锚点；3、每个扭弦式致动器均包括电机和两根弦，多个电机分别设置在多个肘部锚点上，两根弦的一端与所述电机的输出端连接，另一端与柔性可穿戴物上的手部锚点连接，当电机工作时，通过与其连接的两根弦产生拉力以拉动手腕运动。4、进一步地，肘部固定件为固定带，肘部固定带上安装有扭弦式致动器的电机。肘部固定带设置在在前臂上端靠近肘部处，肘部固定带上安装有扭弦式致动器的电机。5、进一步地，手部可穿戴部件上相应于手部锚点处设置有固定件，用于加固相应的手部锚点。6、进一步地，所述固定件采用魔术贴结构。7、进一步地，基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，手部可穿戴部件包括一个可以穿戴在手掌部位的柔性可穿戴物，连接扭弦式致动器的弦的一端。8、进一步地，手部可穿戴部件包括六个连接扭弦式致动器一端的手部锚点，分别分布在大拇指指根外侧、手心中指指根处、手背中指指根处、小拇指指根外侧、前臂左侧靠近腕关节处和前臂右侧靠近腕关节处9、进一步地，肘部可穿戴部件包括六个连接扭弦式致动器另一端的锚点，以腕部自由度为中心点，对称且均匀分布于前臂上端靠近肘部的地方。10、进一步地，扭弦式致动器包括一个电机、两根平行弦。11、进一步地，扭弦式致动器的电机固定在肘部可穿戴部件上。12、进一步地，扭弦式致动器的弦的一端连接在手部可穿戴部件的锚点上，另一端连接在肘部可穿戴部件的锚点上。13、进一步地，肘部可穿戴部件采用魔术贴结构。14、进一步地，每个手部锚点和/或每个肘部锚点处均固定设置有金属环，弦的端部设置有挂钩，弦通过挂钩设置在金属环上。15、进一步地，所述康复设备上设置有传感器接口。16、进一步地，每个电机的外侧包围设置有保护壳，保护壳的底部设置有间隙。17、进一步地，将所述扭弦式致动器替换为弹簧或者弹力带。18、进一步地，多个扭弦式致动器用于驱动手腕做屈曲或伸展、内收或外展动作，或，驱动手腕做旋前或旋后动作，其中，用于驱动手腕做屈曲或伸展、内收或外展动作的扭弦式致动器的弦平行于前臂放置，用于驱动手腕做旋前或旋后动作的扭弦式致动器的弦交叉设置。19、与现有技术相比，本实用新型能够实现的有益效果至少如下：20、(1)本实用新型采用柔性材料和人体进行交互，保证了穿戴的舒适性、安全性。同时柔性材料能够根据外力产生相应的形变，使其更加贴合于人体柔软的皮肤组织。21、(2)本实用新型为能够实现腕部完整自由度的柔性可穿戴设备，该设备可以保证腕关节每个自由度的屈伸运动，不仅可以实现正常的关节助力，还可辅助腕部失能者实现特定的腕部运动，即可以在外骨骼提供关节驱动力给人体关节，形成以人体关节为运动目标的手腕运动，辅助失能患者的腕部运动，以促进腕部的功能康复。22、(3)本实用新型从人体手腕生理学出发，以扭弦式致动器模仿人体肌肉和肌腱来驱动腕关节的运动，因此能够帮助患者实现完整的腕部康复辅助要求。23、(4)本实用新型具有轻便快捷、安全舒适、穿戴方便等优点，能够以柔性的辅助驱动方式来辅助患者的手腕康复训练。技术特征：1.基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，包括手部可穿戴部件、肘部可穿戴部件和多个扭弦式致动器，2.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，手部可穿戴部件上相应于手部锚点处设置有固定件，用于加固相应的手部锚点。3.根据权利要求2所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，所述固定件采用魔术贴结构。4.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，手部可穿戴部件上设置有6个手部锚点，分别分布在大拇指指根外侧、手心中指指根处、手背中指指根处、小拇指指根外侧、前臂左侧靠近腕关节处和前臂右侧靠近腕关节处。5.根据权利要求4所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，肘部可穿戴部件上设置有6个手部锚点，分布在以腕部自由度为中心点，对称且均匀分布于前臂上端靠近肘部的地方。6.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，每个手部锚点和/或每个肘部锚点处均固定设置有金属环，弦的端部设置有挂钩，弦通过挂钩设置在金属环上。7.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，所述康复设备上设置有传感器接口。8.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，每个电机的外侧包围设置有保护壳，保护壳的底部设置有间隙。9.根据权利要求1所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，将所述扭弦式致动器替换为弹簧或者弹力带。10.根据权利要求1-9任一所述的基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，其特征在于，多个扭弦式致动器用于驱动手腕做屈曲或伸展、内收或外展动作，或，驱动手腕做旋前或旋后动作，其中，用于驱动手腕做屈曲或伸展、内收或外展动作的扭弦式致动器的弦(2)平行于前臂放置，用于驱动手腕做旋前或旋后动作的扭弦式致动器的弦(2)交叉设置。技术总结本技术提供了一种基于扭弦式致动器的腕关节可穿戴柔性康复设备，包括：手部可穿戴部件、肘部可穿戴部件和六组扭弦式致动器。手部可穿戴部件包括柔性可穿戴物，柔性可穿戴物上分布有多个手部锚点。肘部可穿戴部件包括在前臂上端靠近肘部的肘部固定带。肘部固定带上安装有多个扭弦式致动器的电机。每个扭弦式致动器包括一个电机、两根平行弦。弦的一端连接电机，另一端连接手部可穿戴部件的锚点位置。本技术具有轻便快捷、安全舒适、穿戴方便等优点，能够以柔性的辅助驱动方式来辅助患者的手腕康复训练。技术研发人员：周奕彤,宋飞虎,张伟捷,邓雨阳,陈百基受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：20231007技术公布日：2024/8/15