作品名稱:手指康復儀
學校名稱:衢州學院
參賽隊伍:什么名字好呢
參賽學生:禹賢斌 潘潔 楚善騰
指導老師:王濤
據調查,在我國殘疾人數巨大,其中肢體殘疾人數居多,而手部殘疾人數又占了其中一大部分。多數手部殘疾,需要康復治療的患者一般集中在以下幾種情況:韌帶斷裂手術后康復,手無力的康復,偏癱手部肌肉萎縮的康復,中風手指屈伸痙攣的康復,手指功能異常等。其中一大部分的患者都為家庭中的主要勞動力,術后家庭經濟情況本就比較拮據,無力承擔昂貴的康復費用。國外的手指康復儀雖功能完善,結構先進,但價格昂貴,在國內引進臨床應用較少。國內產品雖價格較為低廉,但功能單一結構簡單,且大都為患者后期的主動恢復,無法使用于手指恢復初期。鑒于此,我們制作了這一款輕便的手指康復設備,彌補了國內的空白。
設備由控制系統、舵機及驅動系統、智能語音識別模塊、一系列復雜的傳動機構以及機體框架組成。考慮到手指康復機每根手指所需力度、速度不同,手指不同彎曲程度所需力度也不盡相同,因此采用舵機作為動力源。為了更方便使用者操作,我們采用了語音控制技術,解決了誤識別以及非標準普通話等問題。考慮到設備只需承受手部的重量并且需要頻繁移動的情況,我們選擇了鋁作為我們設備的支撐與外殼材料。鋁有著良好的材料性能并且兼顧了重量輕,價格低廉。十分符合我們的要求。
我們在進行了廣泛的調研之后,決定以STC89C52RC作為控制系統,以舵機作為執行器,設計了該方案,本次設計有以下創新點及優點:
1.實現全自動,因手部重度患者手指無力,在手指握緊階段以及手指舒張階段,都由機械帶動手部運動,所以適合患者的手指康復初期的使用與康復。
2.實現多檔調節,行程分為長、中、短三檔,速度上也分為快、中、慢三檔,因此每個手指部分都有9個不同的擋位供選擇。完全可以根據患者病情嚴重情況選擇,也適用與在康復不同階段的患者。一機實現多用,減少資源的浪費,減輕病人的經濟負擔。
3.實現語音控制,需手指康復的病人手部本就不方便,單獨使用市面上已有的手指康復儀十分困難,基于此,我們的手指康復儀實現了語音控制,無需患者動手,只需要患者說出指令即可實現控制,方便患者使用,減輕患者親友的負擔。
使用者在使用的過程中只需將手放在手指套中,通過語音控制檔速,舵機會帶動滑塊做復雜的往復運動,滑塊再帶動手部做握緊及舒張運動,實現手指康復。