[發明專利]可穿戴型頸部助力并聯機器人

有效

• 申請號: 201110106233.6
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102151187A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 陳峰;湯敏;卞麗琴;馬聰;劉惠娟;朱海榮;戴偉;易龍芳;馬衛國;劉羨飛
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: A61F5/01
• 分類號: A61F5/01
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

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技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種可穿戴的頸部助力并聯機器人。

背景技術

在日常生活中，人的頸部是運動最復雜、活動最多的身體部位之一。頸部為了支持頭顱的重量，承載了較重的負荷。同時，跟隨著大腦對視覺、聽覺和嗅覺的刺激反應，頭部需要快速靈敏地轉動，這更增加了頸椎的負擔，日積月累引發頸椎病，而電腦的普及使低頭工作方式人群的增加,更使頸椎病日趨高發。

器械治療是頸椎病康復的重要手段，常見的頸椎病治療器械，只能被動地幫助脖頸承載患者頭部重量，不能主動幫助病患減輕脖頸負擔。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可主動為頸椎病患者減輕頸部負擔幫助患者康復的可穿戴的頸部助力并聯機器人?，由以下技術方案實現：

所述并聯機器人，包括一可穿套于人頸的頸套、至少三組助力桿組件和可穿戴于人體的支承甲，所述助力桿組件由上支桿、下支桿及伺服電機組成，所述伺服電機固定在上述兩支桿中的一支桿的一端，伺服電機軸與另一支桿的一端連接，通過伺服電機實現上、下兩支桿的鉸接，在電機轉動時上、下兩支桿相對轉動，所述頸套置于所述支承甲的上方，所述三組助力桿組件分別置于所述頸套或所述支承甲的左右兩側及后部中心位置上，其中的上支桿上端和下支桿下端分別與所述頸套和所述支承甲的對應部位進行球鉸接。

所述支承甲包括左肩架、右肩架、背板和固定帶，所述左肩架、右肩架為適應人體肩部的凹槽形結構，相互隔開與人體左右肩部相當的距離；并用所述背板連接，固定帶可滑動地連接在左肩架、右肩架的下端。

所述左肩架、右肩架的兩下端分別連接由織品制成的圈套，所述固定帶通過穿接該圈套與左肩架、右肩架進行所述可滑動地連接。

所述背板由兩邊部板、一中部板和兩片纖維織品組成，兩邊部板對稱置于中部板的兩側，并分別通過一片纖維織品與中部板連接。

所述頸套包括U形套圈、至少一片纖維織品和至少一個搭扣，所述纖維織品為一矩形，其一端邊連接在U形套圈的U形開口一端，相對的端邊通過搭扣與U形開口的另一端連接。

所述頸套主要由U形套圈、兩片纖維織品和至少一個搭扣，兩片所述纖維織品的一端邊分別連接在U形套圈的U形開口的兩端，兩所述纖維織品的相對的端邊通過搭扣連接。

所述上支桿和下支桿均由滑桿、套桿和螺栓、螺母連接件組成，所述滑桿和套桿上分別設有孔，通過螺栓穿接兩桿上不同位置的孔，實現所述助力桿組件的長度調節。

本發明將套于頸部的頸套與固定于肩部的支承甲用助力桿組件連接，而助力桿組件由上支桿和下支桿組成，上支桿的下端和下支桿的上端通過電機鉸接，通過電機的轉動可使兩支桿相對轉動，頸套的運動可通過控制對應電機的轉動來實現。這樣可應用并聯式機器人控制系統對頸套的運動進行控制。例如，根據人體對應部位的感受，利用控制系統中的傳感元件，對頸套進行有針對性的主動式運動；又可選擇系統中預先設定的運動程式，使頸套進行被動式運動。通過主動或被動的方式來改善頸椎部分的功能。頸套能完成前屈后伸、左右側屈及旋轉基本運動，在運動中給予對應頸部適當的助力或在靜止狀態下給予一定的支撐力。使練習者能減輕因頭顱因重量對頸部產生的壓迫力，加快頸椎病的康復，隨著康復者頸部力量的加強和動作的熟練程度的提高，系統逐步減少對其助力支持，直到康復。此外，本發明的機器人結構簡單穩定，對其運動的控制較準確。

附圖說明

圖1是可穿戴型頸助力并聯機器人的結構圖。

圖2是頸套結構圖。

圖3是頸套結構圖。

圖4助力桿組件結構圖。

圖中，1頸套，1a?U形套圈，1b?纖維織品，1c搭扣，2助力桿組件，3支承甲，2a上支桿，2a1連接孔，2b下支桿，2b1連接孔，2c滑桿，2d套桿，3a右肩架，3a1圈套，3b左肩架，3b1圈套，3c背板，3c1邊部板，3c2中部板，3c3纖維織品，4伺服電機，5固定帶。

具體實施方式

對照圖1，本發明的機器人主要由頸套1、三組助力桿組件2和可穿戴于人體的支承甲3組成。