姓 名：******
成果单位名称：******

手是人体最重要的结构之一，手不仅能完成许多粗大工作，而且能从事与日常生活密切联系的各种精细活动。然而，许多意外事故和疾病，如外伤、脑卒中等可能会导致人手的感觉和运动功能丧失。所以如何让丧失的手功能得到康复，是手功能受损患者最急需解决的问题，也是最难以解决的问题。
我国现有脑卒中患者约900万人，每年新发病例在150万人以上，大约75%脑卒中患者在发病后会留下不同程度的后遗症，在众多的后遗症中，以偏瘫发生率最高，在偏瘫的康复中，又以手功能的康复最为困难。患者的手在后期往往因肌肉痉挛，形成一个屈曲的半握拳姿势。医学理论和实践证明，肢体损伤的患者为了防止肌肉“废用性”萎缩，必须要进行有效的肢体训练才能恢复其功能。但据调查，由于各方面条件的限制，我国现在手功能康复产品还处于比较低端的起步阶段，只能进行简单的手部拉伸训练，无法根据患者需求进行主动/被动等康复训练，而且无法对训练状况进行监控。国外相关产品不是尚处于实验室阶段就是价格过于昂贵，根本无法满足广大患者的使用需求。
为了解决这一难题，人们依据人体脑部的可塑性原理，提出了连续被动训练的康复方法。随着科技的发展，近年来新兴的外骨骼手部康复训练器成为了手部康复新的发展方向。
本设计在分析人手生物学特性的基础上，设计了一种新的外骨骼式机械手，用于手部功能障碍的脑卒中患者的康复训练。基于四边形连杆及连杆滑槽机构设计了外骨骼手机构本体，该外骨骼手可以适应不同人手长度，能够依据感应器采集的肌电信号来驱动手指进行弯曲和内收/外展康复运动。康复过程要求保证康复力始终垂直作用于指骨以避免损坏关节周围的软组织。对外骨骼手关节单自由度和二自由度构型进行了分析，在Solidworks软件环境下建立了外骨骼手的运动学模型。整个设计采用两个电机进行驱动，并在设计基础上对外骨骼手部训练器的控制方法进行了设计，建立了基于患者自身患侧肌电信号/语音信号/健侧信号控制/触碰控制等外骨骼手多元控制系统方案。并可在机械手上安装力传感器，在训练中实时反馈患者受力情况，以帮助医师制定更合理的训练方案。

技术水平：
1. 依照“GB中国人手部尺寸”，对外骨骼手功能训练器的外形进行了仿生设计。
2. 依照人手的的用力范围和活动范围选取和装配驱动电机，设计机械结构，模拟手部真实运动轨迹。
根据之前项目经验（声控假手、等比例控制肌电假手）设计了动力外骨骼手训练器的多元控制系统及相关电气设计。
3. 肌电比例控制可将微弱肌肉电信号放大100且在增大放大倍数的同时减少了了信号干扰。


技术创新点：
1. 集合多种控制模式（语音、肌电信号、健侧控制）对动力外骨骼手训练器进行控制，达到更好的训练和康复辅助效果。
2. 采用四边形连杆及连杆滑槽机构设计了外骨骼手机构本体，具有较好的仿生性，结构简单易行。
3. 位置可调节松紧绑带系统，通过中指节上的四个定位孔，可以前后调节中指节（PIP）绑带板的位置，从而实现使用者佩带位置的自由调节。让手指长短不同的患者都可以更加舒适的佩戴，以更好地完成康复训练和对其进行日常生活辅助。
4. 采用两个直线推杆电机驱动整个机械结构，使整个机构比起现有设计都更加简洁、更加轻便、便于使用和携带且成本更加低廉。
5. 集合多种控制模式（语音、肌电信号、健侧控制）对动力外骨骼手训练器进行控制，达到更好的训练和康复辅助效果。

联系人：******
电话：******