手外骨骼康復技術研究進展

陳學斌，高海鵬，劉文勇，高敏，安崢

1.中日友好醫(yī)院 醫(yī)學工程處，北京100029；2.北京航空航天大學 生物與醫(yī)學工程學院，北京 100191

手外骨骼康復技術研究進展

陳學斌1，高海鵬1，劉文勇2，高敏1，安崢1

1.中日友好醫(yī)院 醫(yī)學工程處，北京100029；2.北京航空航天大學 生物與醫(yī)學工程學院，北京 100191

手功能損傷嚴重影響人們的日常生活，中風是引起手部功能損傷的重要原因。目前對中風后患手功能恢復主要依賴于醫(yī)護人員的手動訓練，手部外骨骼作為一種手部功能自主訓練的康復輔具逐漸受到關注。本文總結了手部外骨骼的國內外研究進展，分析了目前手部外骨骼常見的結構組成、驅動模式及控制模式等，以期對手部外骨骼的康復技術發(fā)展提供一些技術支持。

手外骨骼；康復輔具；控制模式；驅動模式；自由度

0 前言

中風是導致人類死亡的主要原因，更是導致患者致殘的首要原因。手功能損傷在中風后幸存患者中較為常見，中風后為恢復手的功能需要患者進行高強度持續(xù)性的康復訓練。研究顯示持續(xù)高強度的重復訓練可以提高中風后患者手部肌肉的力量，有助于手部功能的恢復[1]。目前對手功能的康復治療主要是依靠醫(yī)護人員的手動治療方式，手外骨骼這種既能滿足患者康復治療的需求，又能使患者自主進行康復訓練的康復訓練裝置引起了人們的關注。

手部外骨骼是一種固定于人手上的主動控制的機械驅動系統(tǒng)，能夠帶動手指同步活動，而手指和外骨骼受力運動的過程是互相反饋，相互變換的[2]。手部外骨骼可以協(xié)助患者進行重復性的手指康復訓練，在此過程中手部外骨骼可以通過不同的控制模式帶動手指實現(xiàn)不同自由度的動作以達到康復訓練的目的。研究顯示利用手外骨骼進行手的康復訓練能夠明顯提高中風后患者手部功能的恢復[3]。本文從中風后手部功能損傷及康復治療方式為切入點，從手外骨骼的結構及控制模式等方面介紹了目前國內外手外骨骼的研究現(xiàn)狀及存在的問題。

1 手部功能損傷及康復訓練

1.1 手部功能損傷及康復治療需求

手是人體重要的組成器官，人手由27塊骨骼組成，可以實現(xiàn)20個自由度的活動。食指、中指、無名指和小指由3個關節(jié)組成，分別是遠端指關節(jié)、近端指關節(jié)和指掌關節(jié)，這3個關節(jié)能夠實現(xiàn)伸展、彎曲2個自由度，指掌關節(jié)還能夠實現(xiàn)內收和外展2個自由度。拇指也是有3個關節(jié)組成，分別是指關節(jié)、指掌關節(jié)和腕掌關節(jié)，其中指關節(jié)和指掌關節(jié)能夠完成伸展和彎曲2個自由度，腕掌關節(jié)同時能夠實現(xiàn)內收和外展2個自由度。這樣每個手指都能完成4個自由度的活動，因此人的整個手能夠完成20個自由度的活動[1-2]。對物體的操縱和觸覺感知是人手的2大重要功能。手對物體的操縱功能主要是指手在骨骼、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的共同作用下完成對物體抓握、捏取以及對精細動作控制的能力[5]。手部功能的損傷嚴重影響人們的日常生活。外力、燒傷以及疾病等多種原因都能夠導致人手功能的損傷，其中由于中風引起的人手功能損傷最為常見。

世界衛(wèi)生組織的報告顯示全球每年新發(fā)中風患者有1500萬，其中有500萬患者死亡，幸存者會出現(xiàn)失明、失語、半身癱瘓以及思維混亂等后遺癥，其中500萬患者會導致永久性的殘疾，給家庭和社會造成沉重負擔[3-4]。目前中風后的康復治療重點是對患者的步行能力和日常生活能力中獨立活動能力的訓練，而往往忽略了患手和上肢功能的鍛煉，患手恢復的潛能無法得到充分的發(fā)揮，而患手功能恢復關系到患者的預后和生活質量。據(jù)統(tǒng)計顯示在中風6個月后，有65%的患者患手功能缺失，不能進行日常操作，需要進行患手手部功能的康復訓練[6]。對患者進行手部功能的康復訓練可以提高患者獨立生活能力，提高患者的自我認可程度，使患者更容易重新融入社會。

1.2 手功能損傷的康復治療方案

中風后患者手部功能的損傷狀態(tài)可以分為2大類：① 手指處于攣縮狀態(tài)，此種情況下手部肌肉的攣縮和形態(tài)學上的改變導致患手一直處于彎曲狀態(tài)，手指伸展肌肉無力使手指無法伸展，這是中風后手部功能的主要表現(xiàn)類型；② 手指的強制狀態(tài)，此種情況下患者腕部關節(jié)的活動范圍小，患手指處于伸直狀態(tài)[5]。人手的解剖結構復雜，組織結構精密，手部功能精細，因此中風后手部功能的恢復需要長期的康復訓練。目前的手部康復訓練措施對醫(yī)護人員的依賴程度較大，需要醫(yī)護人員的手動輔助。

鑒于目前醫(yī)療資源的限制及康復成本壓力，且中風后患者一般會出現(xiàn)行動不便等癥狀，因此迫切需要一種能夠輔助患者進行手部功能訓練的自主訓練裝置。利用手外骨骼這種康復訓練裝置對受損傷的手進行康復訓練是一種很有前景的康復方式。手外骨骼通過模擬人手的活動帶動手指的活動，進而實現(xiàn)對患者患手的康復訓練，實現(xiàn)手指功能的恢復[7]。根據(jù)使用功能不同可將手部外骨骼分為康復性外骨骼和輔助性外骨骼?？祻托允植客夤趋揽蓪ｉT用來對手部進行鍛煉，是以恢復手部功能為目的的一類外骨骼；輔助性手部外骨骼是用于支持手部功能損傷的患者進行日常手部操作的設備，輔助性手部外骨骼也可以作為康復性外骨骼進行使用。

2 目前手部外骨骼的國內外研究現(xiàn)狀

手部外骨骼的研發(fā)始于20世紀90年代，其來源于工業(yè)機械手的研制，隨著技術的進步及研究的深入，手外骨骼的結構和功能都經(jīng)歷由簡單到復雜的過程。早期的手部外骨骼是一種主動控制的手部矯形器，只具有1個自由度的活動[8]。日本科學家L.Turki在1995年研制的LRP Master Hand手部外骨骼是一種遠程控制的外骨骼，該外骨骼的運動軌跡由1個角度傳感器來測定[9]。1997年日本的T.Kitada等研制的手部外骨骼可以實現(xiàn)多個自由度的活動[10]。同年美國田納西州立大學的研究人員研制的手外骨骼可輔助宇航員在電機的帶動下完成抓握與伸展動作[11]。早期的外骨骼設計相對簡單，能夠控制手部活動的自由度較少，對手指活動軌跡的控制與監(jiān)控較弱。2000年以后，手外骨骼的研究逐漸引起人們的關注，越來越多設計精密、功能完善的的手部外骨骼被研制出來。德國的A.Wege等研制的手部外骨骼通過手部16塊肌肉來控制外骨骼的運動，可實現(xiàn)手部20個自由度的活動[12]。2007年在第十屆國際康復機器人大會上，Worsnopp等匯報了一種針對食指康復的手部外骨骼，該設備能夠模擬食指3個自由度的活動，且安裝有角度和壓力傳感器在保護手指的情況下能夠更好的控制外骨骼的活動[13]。2009年在日本舉辦的國際機器人與自動化大會中，F(xiàn)ontana等提出了一種針對食指和拇指功能恢復的外骨骼，該外骨骼能夠實現(xiàn)食指3個自由度的活動，拇指3個自由度的活動，并且在指端安裝有雙向力傳感器在手指的抓握物體時會產生力學反饋作用[14]。2010年日本東京工業(yè)大學研制的手部外骨骼使用肌電控制模式，通過氣動橡膠肌肉來驅動手指的活動，能夠實現(xiàn)手部10個自由度的活動[15]。2015年美國伊利諾伊大學芝加哥分校的科研人員發(fā)現(xiàn)利用手部外骨骼對患者的患手進行康復訓練，能夠明顯提高患手的活動范圍及靈活度，具有較好的康復訓練效果[3]。

近年來，我國手部外骨骼的研究也取得了一些進展，在外骨骼的位置控制及活動自由度等方面都有不錯的表現(xiàn)。我國哈爾濱工業(yè)大學2008年研制的針對食指康復訓練的手部外骨骼可以實現(xiàn)食指彎曲伸展、內收外展等動作，在該外骨骼上安裝有多種位置傳感器和壓力傳感器，能夠保障外骨骼的正常運行和手指的安全[7,16]。南京大學2009年報道的手部外骨骼是一種針對單個手指的康復訓練裝置，該外骨骼通過氣動系統(tǒng)提供動力。在外骨骼的傳動裝置上安裝有4個位置傳感器，在外骨骼與手指的接觸點上具有雙向的力學傳感器，利用該外骨骼可以直接進行單手指的康復訓練或在虛擬端進行虛擬控制訓練[17]。北京航天航空大學2011年報道的手外骨骼主要針對食指和拇指進行康復訓練，在外骨骼的每個指關節(jié)處都裝有角度傳感器，控制外骨骼的動作，在指端裝有力學傳感器，可以進行力學的虛擬反饋，該外骨骼可以模擬食指和拇指各自4個自由度的活動[18-19]。

3 手外骨骼的結構及控制模式

目前手部外骨骼的研究逐漸增多。不同的外骨骼在控制模式、傳感器、結構、驅動模式及其實現(xiàn)的功能等方面各有不同。目前常見的手外骨骼，見表1。

表1 目前常見的手外骨骼

3.1 手外骨骼的控制模式

目前對于手部外骨骼的控制模式主要可分為3大類：① 主從控制模式；② 生物電控制模式；③ 預先設定模式。傳感器是對手外骨骼的控制模式的重要反饋，能夠保障外骨骼功能的實施及手指的安全。

3.1.1 主從控制模式

主從控制模式中手部外骨骼分別位于“主動手”和“從動手”上，“主動手”的操縱帶動其上外骨骼的活動，與此同時位于“從動手”上的外骨骼重復主動手上外骨骼的活動軌跡，從而帶動從動手的活動。在中風后手部的康復訓練中以未受影響的手為主動手，以患手為從動手，主動手的活動帶動從動手的活動，以達到康復訓練的目的。日本東京大學的H.Yamaura等研制的手部康復外骨骼中就使用了該模式，在主動手的控制模塊中安裝了位置傳感器，主動手手指的活動帶動其上位置傳感器的活動，位置傳感器將手指的運動軌跡傳輸給從動手外骨骼的控制電機，通過電機的轉動帶動從動手手指的活動，進而協(xié)助患手完成手指的伸展和彎曲動作[29-30]。日本岐阜大學H.Kawasak等2007年研制的針對手部功能康復使用的手部外骨骼也是主從式控制，相較于其他的手部康復外骨骼而言，該設備能夠實現(xiàn)手部18個自由度的活動，同時該外骨骼通過力傳感器檢測手指和外骨骼之間的相互作用力，對手指能夠起到保護作用，但是該外骨骼的體積較大，重量較沉，患者的使用舒適度不佳[20,31]。日本九州大學的Jumpei等2014年研制的橡膠手也是一種主從控制的手部外骨骼，在主動手外骨骼上安裝有角度和位移傳感器，通過測定主動手手指位移的變化來控制從動橡膠手手指位移的改變，該設備的從動裝置也能夠作為手部外骨骼控制手指的活動[32]。研究表明，中風后雙手的同時康復訓練與單手康復訓練相比，手指活動的協(xié)調性會更好，手指活動的幅度明顯增大[21]。因此主從模式的訓練可能對中風后患者的治療具有較好的應用前景。

3.1.2 生物電控制模式

生物電信號控制模式首先是外骨骼從機體的腦部或手部獲得肌肉活動的生物電信號，通過對生物電信號的分析獲得手指動作的意圖，進而將指令傳輸給手部外骨骼的控制電機，通過電機的運轉帶動患手的活動。Benjuya等于1990年首先研制出了一種能夠利用手部肌電信號控制的手部矯形器，但該矯形器只能對手指實現(xiàn)一個自由度的動作[33]。德國柏林工業(yè)大學于2006年研制的依靠肌電信號控制的手部外骨骼，該外骨骼有16個關節(jié)，能控制除拇指外的其他4個手指的16個自由度的活動[34]。香港理工大學2011年研制的手部康復訓練外骨骼是通過檢測拇指短肌和伸指總肌的肌電信號來控制外骨骼的伸展和彎曲動作。該手部外骨骼能按照使用者肌電圖信號的強弱設定控制閾值，研究者對8個中風受試者每周進行3～5個周期的訓練，總共完成20個周期的運動訓練后，研究者發(fā)現(xiàn)患者的手部運動功能得到了明顯提高[35]。Jimson等在2013年完成一種依靠手部肌肉肌電控制的手部外骨骼系統(tǒng)，本研究中研究者首先用角位移傳感器測定分析正常手指在彎曲和伸展一定角度時的肌電信號，通過正常手活動的肌電信號控制中風患者患手手部外骨骼的彎曲和伸展的角度，進而實現(xiàn)對患手的康復訓練[36]。德國的Soekadar等研制的手部康復輔助外骨骼是利用腦電信號與眼部肌電信號的共同作用控制的，研究者發(fā)現(xiàn)該控制模式能夠增強患者利用手部外骨骼輔助患者進行日常操作的適應性[37]。生物電信號控制的外骨骼因為其控制模式由生物電信號控制符合人體的生理機能，因此是一種很有應用前景的控制模式，但也有其局限性，由于生物電檢測是非創(chuàng)傷性的，而控制手部活動的肌肉相互之間是互相重疊的，因此無法對手指活動的所有肌肉或腦部的信號進行采集及分析鑒別，因此外骨骼動作的靈活性會受限制。

3.1.3 預先設定及虛擬觸覺交互控制模式

預先設定控制模式是目前研究較多的外骨骼控制模式。預先設定是指在進行康復訓練時已預先設定好外骨骼的運動路徑，通過外骨骼的活動帶動手部的活動[9]。該模式能夠提高患者訓練的趣味性，增加患者主動參與的主動性。哈爾濱工業(yè)大學的手部外骨骼系統(tǒng)[16]以及北航的手部外骨骼系統(tǒng)[19]都采用了預先設定的控制模式。Sergei等的手部外骨骼系采用了預設定控制模式，在康復訓練中通過虛擬端設備模擬手部的彎曲動作、彈琴及力量測試等任務。研究者選擇了8位中風后手部功能損傷的患者進行康復訓練，結果顯示經(jīng)過一段時間的訓練后，研究者發(fā)現(xiàn)受試者手指的活動范圍和活動速度均有所提高，在臨床測試中患者完成任務的時間有明顯降低[38]。美國伊利諾伊大學的手部外骨骼也是預設定控制模式，其利用手部外骨骼的虛擬端進行日常生活用品的操作任務訓練，如倒水、取食等任務，訓練1個月后6名受試者虛擬操作的能力增強，臨床檢測也顯示患者手指的靈活性增強[3]。預設定模式的優(yōu)點是對手部活動的控制簡單，易于實現(xiàn)，穩(wěn)定可靠，且重復性好，但缺點是該模式的動作固定，患者手指的活動是一種被動活動過程，降低了患者參與康復訓練的主動參與性。

3.2 傳感器對手外骨骼的控制反饋

傳感器是手外骨骼控制反饋的重要組成部件，其不僅能夠調控反映外骨骼完成動作的狀態(tài)而且能夠保障手指的安全。隨著手外骨骼功能的越來越復雜，對其進行外骨骼進行監(jiān)測的傳感器的類型和功能也在增多。功能簡單的手外骨骼只含有一種傳感器，如日本東京大學H.Yamaura等研發(fā)的手外骨骼系統(tǒng)只含有1個位置傳感器，該外骨骼的缺點是沒有壓力傳感器，無法檢測手外骨骼對手指的施力情況，容易造成手指的損傷[34]。常規(guī)手外骨骼有2種傳感器，位置傳感器和壓力傳感器，其中位置傳感器可以監(jiān)控外骨骼的活動位置，也可以檢測電機的轉動力矩；壓力傳感器可以檢測外骨骼對手指所受的壓力，也可以監(jiān)測動力傳動裝置對外骨骼所施加的力量。功能更復雜的的手外骨骼會含有多種類型的傳感器，如柏林大學研制的通過肌電模式控制的手外骨骼含有5種不同的傳感器，分別是兩種角度測量傳感器、壓力傳感器、肌電描記器傳感器和電流傳感器。在該手外骨骼中肌電描記器傳感器通過從控制手部活動的肌肉中獲取肌電信號來控制手外骨骼的活動；兩種角度測量傳感器分別通過測量外骨骼的活動角度和驅動外骨骼運動的電機的轉動角度來監(jiān)控外骨骼的活動位置；在外骨骼每個手指都有6個壓力傳感器，分別位于手指指節(jié)與手外骨骼接觸的部位的上方和下方，可以監(jiān)測手外骨骼對手指所施加的壓力。電流傳感器用來監(jiān)測驅動手外骨骼活動的電機中的電流，通過對電流的分析可以獲得電機扭矩的變化進而也可以推算出電機對外骨骼所施加的力量[39]。傳感器的使用使得手外骨骼的控制更加精細，使用更加安全。

3.3 手外骨骼的機械結構及驅動模式

外骨骼是固定于手部的驅動手指活動的機械系統(tǒng)，由于手部的骨骼多且小，因此手部外骨骼的結構設計相對復雜，目前常見的手部外骨骼的機械結構主要是連桿裝置、滑輪機構及齒輪裝置等。直流電機系統(tǒng)控制的驅動裝置和氣動系統(tǒng)控制的驅動裝置是目前手部外骨骼活動的動力來源。

3.3.1 連桿裝置

連桿裝置是外骨骼的結構中最常見的應用機構。L.Turki等在1995年研制的手部外骨骼就是一種由直流電機驅動的四連桿機構組成的的手部外骨骼，該外骨骼能夠實現(xiàn)人手的14個自由度[24]，四連桿機構手外骨骼結構[20]，見圖1。T.Kitada等在1997年研制的手部外骨骼是一種連桿裝置的曲柄滑塊結構的，該外骨骼能夠完成20個自由度的活動[10]。意大利米蘭大學2005年時研制的手康復外骨骼[40]，是通過連桿裝置將四個手指固定在一起，由直流電機帶動手指的活動。Frisoli等于2007年研制的食指康復外骨骼是一種六連桿裝置，通過電機驅動外骨骼的伸展活動帶動食指的運動[41]。我國南京大學2009年研制的觸覺虛擬交互模式的外骨骼是連桿結構的，該外骨骼通過一個四連桿機構與手指相連，由氣動系統(tǒng)提供動力來驅動外骨骼的運動，進而帶動手指的運動[17]。北京航空航天大學2012年報道的針對食指康復的手部外骨骼是基于連桿裝置構成的，通過電機的驅動其能夠實現(xiàn)食指全部4個自由度的活動[42]。Nasi?owski等2014年設計的一種手部外骨骼通過連桿機構控制手指活動[43]。連桿裝置的結構簡單，活動靈活，但是連桿裝置在手指自由度實現(xiàn)方面往往受到限制，且連桿裝置的外骨骼體積相對較大。

圖1 四連桿機構手外骨骼結構[20]

3.3.2 滑輪機構和齒輪裝置

在手部的外骨骼結構設計中，滑輪機構[13]（圖2）和齒輪裝置[24]（圖3）也是常見的結構。A.Chiri等設計的手部外骨骼是通過滑輪機構進行控制的，在該外骨骼中直流電機通過纜線帶動外骨骼上滑輪的轉動進而帶動手指的活動[28]。荷蘭代爾夫特理工大學研制的食指外骨骼由4個滑輪機構組成，其中3個控制食指的彎曲伸展活動，一個滑輪控制食指的內收和外展活動，每個滑輪機構都各有一個直流電機提供驅動力[44]。哈爾濱工業(yè)大學在2008年研制的手部外骨骼是基于齒輪轉動而控制手指活動的外骨骼，每個指關節(jié)的活動都有一個扇形齒輪和正齒輪控制，齒輪的轉動帶動手指的彎曲和伸展活動，齒輪的活動由直流電機驅動，該裝置能夠實現(xiàn)每個手指2個自由度的活動[16]。Loureiro等報道的手部外骨骼系統(tǒng)能夠控制拇指和其他4個手指的活動，其外骨骼的活動是基于齒輪和螺紋結構的轉動，直流電機帶動螺紋的轉動進而通過齒輪驅動外骨骼的活動，該裝置能夠實現(xiàn)手指3個自由度的活動[45]。Worsnopp等設計的手外骨骼是以食指康復訓練為目的，在該裝置中使用了線傳動的正齒輪和扇形齒輪機構，該外骨骼能夠模擬食指的3個自由度的活動[13]。東京大學2005年研制的手部外骨骼也是由齒輪機構構成的，在該外骨骼系統(tǒng)中研究者使用了條形齒輪和扇形齒輪，通過直流電機帶動2種齒輪的轉動進而帶動手部實現(xiàn)彎曲伸展的動作[46]?；喓妄X輪裝置在手外骨骼自由度的實現(xiàn)方面具有一定的優(yōu)越性，但是其活動速度減慢且增大了外骨骼活動的摩擦力，對驅動電機的驅動力要求較高。

圖2 滑輪機構手外骨骼結構[13]

圖3 齒輪機構手外骨骼結構[24]

3.3.3 驅動模式

直流電機是目前外骨骼系統(tǒng)驅動力的主要來源，以上介紹的外骨骼系統(tǒng)主要是由直流電機提供動力的，除此之外氣動系統(tǒng)也是手部外骨骼常見的驅動動力。哈佛大學2005年研制的手部康復外骨骼的驅動力就是由兩個氣動桿提供的，氣動桿的末端和手指端外骨骼通過控制桿相連，進而氣動桿的動作帶動手指的活動，該裝置能夠實現(xiàn)手指彎曲和伸展2個自由度的活動[26]。匹茲堡大學研制的食指外骨骼的驅動力也是有氣動系統(tǒng)通過，在該裝置中氣動桿通過線傳動裝置與外骨骼相連，氣動桿的活動通過纜線的活動帶動手指的伸展和彎曲，該外骨骼系統(tǒng)能夠完成食指的2個自由度的活動[23]。日本崗山大學的手部外骨骼是通過氣動的橡膠肌肉來控制手部的活動的，通過控制橡膠肌肉氣體的體積進而引起橡膠肌肉的伸展和彎曲進而帶動手指完成6個自由度的活動[47]。除此外羅格斯大學2002年研制的手部外骨骼[25]，南京大學2009年研制的食指外骨骼[17]都是有氣動系統(tǒng)作為外骨骼活動的驅動力的。

4 存在的問題及前景展望

利用手外骨骼進行手功能的康復訓練是一種非常有前景的康復訓練手段，但目前手部外骨骼的應用也存在一些問題：① 手部外骨骼的重量及舒適度問題，為實現(xiàn)手部功能的更好恢復，需要設計自由度更多、功能更強的手部外骨骼，而這必然會造成手部外骨骼的結構復雜，體積增大，重量增加，容易造成患者訓練過程中手的不適與疲勞；② 手部外骨骼與患者手部的契合度問題，不同患者的手具有各自的差異性，而外骨骼的設計是固定的，因此外骨骼與患手之間的契合程度也是研究者應該考慮的問題，契合度不好的外骨骼也會影響康復訓練的效果，在該方面意大利的Marco等已進行初步的探索[27]；③ 對于外骨骼康復訓練有效性的問題。例如如何控制手外骨骼持續(xù)使用的時間、使用的模式等，才能達到最好的康復效果。目前手功能評價標準主要是通過一系列的標準測試問卷來完成，外骨骼訓練模式對手部功能恢復的有效性，能否從肌電腦電等生物電信號、手部伸展彎曲的活動程度及力學強度等進行實時有效的評價，有待于進一步研究。相信隨著技術的進步及研究的深入，手部外骨骼的功能將越來越完善，手部外骨骼作為一種手部康復輔具必將受到人們的重視。

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Research on the Development of Hand Exoskeleton as a Rehabilitation Technology

CHEN Xue-bin1, GAO Hai-peng1, LIU Wen-yong2,GAO Min1, AN Zheng1
1.Department of Medical Engineering, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China; 2.College of Biological and Medical Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

Hand function deficiencies have strong impact on people’s activities of daily living. Stroke is one of the most common causes of hand function deficiencies. At present the hand rehabilitation after stroke mainly depends on manual training from the medical staff. Hand exoskeleton, a technical aid that can assist the rehabilitation of hands through patients autonomous training, has caught more attention from researchers. In this review, we summarized the development of hand-exoskeleton at home and broad, and analyzed the common structures, driving patterns and control modes of hand exoskeleton, which may provide useful technical support for follow-up researches on the development of hand exoskeleton as a rehabilitation technology.

R197.39；TP242.6

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.02.022

1674-1633(2016)02-0086-06

2015-08-17

2015-11-30

作者郵箱：chenxuebin116@163.com

Abstract:: hand exoskeleton; rehabilitation technical aid; control modes; driving patterns; degree of freedom