手部康复及辅助抓取装置的研发

广西皇朝医疗研发手部康复及辅助抓取设备

手部康复和辅助抓取装置是当前医学领域备受关注的话题。手的功能在人们的日常生活中至关重要。然而，中风、脊髓损伤、神经损伤、帕金森病和肌肉萎缩症等因素可能会导致手部功能受损。此外，车祸或工伤等事故也会导致手部功能障碍。对于患者来说，康复训练是恢复手部功能的关键方法。然而，传统的康复设备和一对一的咨询治疗往往无法保证患者得到足够的训练和康复康复强度.

康复器具的开发

几十年来，随着机器人技术的不断发展，机器人已经成为人类社会不可缺少的一部分。康复训练过程。目前，研究主要集中在两类康复设备上：刚性手外骨骼和软质辅助手套。传统的刚性机器人通常由电动机驱动，具有复杂的机械设计和较高的重量，这可能会给患者带来不适和潜在风险。相比之下，软质可穿戴康复手套由柔性材料制成，主要由电缆、智能材料或气动/液压执行器驱动，为手部提供无接头且灵活的结构，使其更加舒适和安全。软质康复手套具有重量轻、便携、功重比高、成本低、人机交互性好等优点，比硬质手套更适合手部康复训练，前景广阔。使用柔软的康复手套可以带来积极的效果，帮助改善患者的康复能力手部康复治疗，减轻他们的经济负担，帮助他们尽快回归社会和家庭生活。

技术进步

在软质康复手套的开发中，仿生学的灵感导致将基于复合织物材料的软关节结构融入到手套设计中。利用3D打印技术，可以制造出能够弯曲和拉伸的轻质软手套。此外，深度学习技术可用于软手套的位置估计和控制。此外，还提出了力反馈手套的概念来生成触觉信号，使远程或虚拟任务更加有形和可控。

软机器人驱动器的类型

软体机器人驱动主要包括气动/液压驱动、缆索/腱驱动以及其他智能材料驱动。对于气动或液压驱动的软质可穿戴手套，通常使用聚合物或织物材料来制造嵌入式腔室，这些腔室在加压时可以产生所需的运动，例如弯曲和拉伸。近年来，一些团队开始探索各种软质手套用于手部康复训练。其中，广西皇朝医疗团队使用弹性室和纤维增强材料设计了一种柔软的可穿戴手套。这种手套可以在液体压力下产生弯曲、扭曲、拉伸等多种轨迹。此外，他们还研发并生产了多款以织物材料为主的软体机器人康复训练手套，协助手部受伤患者进行康复训练和日常生活。这些手部功能康复手套提供双向运动模式，包括主动手指弯曲和伸展，并通过内部包裹的折叠室增加弯曲角度。为了进一步提高感官性能，可以考虑在软手套表皮上使用PDMS材料，因为其电性能调节方便。

拇指辅助的进步

尽管取得了这些成就，但软穿戴手套的研究主要集中在五个手指的屈伸方面，而拇指外展辅助的研究相对较少。因此，我们的重点在于拇指外展辅助的设计。我们开发了软康复手套的硬件控制系统和人机交互界面，并实现了力/位置混合PID控制算法。最后，我们通过实验来评估软质康复手套在康复训练范围和精准抓取能力方面的表现。实验结果表明，所提出的软康复手套具有良好的灵活性和适应性，有效协助患者康复训练并提供抓握帮助，从而改善他们的日常生活。

未来发展方向

展望未来，未来发展需要进一步探讨几个关键方面软质康复手套。首先，软质康复手套的设计需要进一步优化，以达到更好的舒适度和适应性。这包括材料选择、结构设计和机械驱动系统的改进。特别是软关节结构和运动范围的改进将有助于增强手套的灵活性和功能性。

其次，软质康复手套的控制系统也需要不断完善。先进的控制算法和传感技术可以实现对手部动作的精确监测和控制，从而提高康复训练的有效性和个性化。此外，人机交互界面的设计需要更加人性化和直观，以确保患者能够轻松使用和掌握。

此外，软质康复手套在康复训练过程中的应用场景也需要进一步研究。除了针对特定疾病或损伤的康复训练外，探索手套在日常生活中的辅助功能，例如协助抓握和操作家用设备，将有助于提高患者的生活质量和自主能力。

而且，软质康复手套的性价比也是需要考虑的重要因素。通过采用成本较低的材料、简化制造工艺和扩大生产规模，可以降低手套的制造成本，使其更广泛地使用和使用。

综上所述，软质康复手套作为创新的康复辅助器具，在帮助康复方面具有巨大的潜力。患者手部功能恢复并提高他们的生活质量。然而，需要进一步的研究和开发来应对当前的挑战并不断提高其性能和有效性。随着技术的不断进步和研究的深入，软质康复手套将为更多需要康复训练和辅助抓握的患者带来希望和便利。

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