[發明專利]外骨骼可穿戴式上肢康復機器人

有效

• 申請號: 201110352097.9
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102499857A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李智軍;葉雯珺
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于：包括關節外骨骼，肘關節外骨骼，腕關節外骨骼，與手部外骨骼。其中，肩關節外骨骼有兩個自由度；肘關節外骨骼有兩個自由度；腕關節外骨骼有一個自由度；手部外骨骼有3個自由度。總共八個自由度。所述自由度所有電機由電機驅動器驅動，電機驅動器可以使用24V蓄電池供電，實現便攜的特性。對于肩部、肘部的三個大功率關節使用了盤式電機和諧波減速器，由內外法蘭輸出，沒有回轉誤差，可以實施精確地控制。

2.根據權利要求1所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述肩關節外骨骼包括：肩關節背部連接板、肩關節側展電機、肩關節連接件、肩關節屈伸電機及肩關節上臂連接板，其中，肩關節側展電機輸出端包括第一內法蘭和第一外法蘭，第一內法蘭與肩關節背部連接板相連；肩關節連接件與第一外法蘭相連；肩關節上臂連接板與第一內法蘭相連；肩關節屈伸電機的輸出端包括第二內法蘭和第二外法蘭，第二外法蘭與肩關節連接件相連，第二內法蘭與肩關節上臂連接板相連接；肩關節上臂連接板與肘關節外骨骼相連接。

3.根據權利要求2所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述肩關節側展電機采用盤式電機與諧波減速器，第一內法蘭和第一外法蘭作為其輸出端，并采用蓄電池作為驅動電源；所述肩關節屈伸電機采用盤式電機與諧波減速器，第二內法蘭和第二外法蘭作為其輸出端，并采用蓄電池作為驅動電源。

4.根據權利要求1所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述肘關節外骨骼包括：肘關節上臂連接板、肘關節屈伸電機、肘關節連接板、肘關節旋轉電機及肘關節小臂旋轉桿，其中，肘關節上臂連接板與肩關節外骨骼相連接；肘關節屈伸電機的輸出端包括第三內法蘭和第三外法蘭，第三內法蘭與肘關節上臂連接板相連；肘關節連接板與第三外法蘭相連接；肘關節旋轉電機與肘關節連接板相連；肘關節小臂旋轉桿的一端與肘關節旋轉電機的輸出軸相連，其另一端設有鍵槽，肘關節小臂旋轉桿通過該鍵槽與腕關節外骨骼相連接；所述肘關節小臂旋轉桿與腕關節外骨骼之間通過螺絲調節長度。

5.根據權利要求4所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述肘關節屈伸電機采用盤式電機及諧波減速器，第三內法蘭和第三外法蘭作為其輸出端，并采用蓄電池作為驅動電源；所述肘關節旋轉電機采用蓄電池作為驅動電源。

6.根據權利要求1所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述腕關節外骨骼包括：腕關節小臂旋轉桿腕關節連接板腕關節屈伸電機及腕關節手掌連接板，其中，腕關節小臂旋轉桿的一端帶有鍵槽，其通過該鍵槽與肘關節外骨骼相連，所述腕關節小臂旋轉桿與肘關節外骨骼之間通過螺絲調節長度；腕關節連接板與腕關節小臂旋轉桿相連；腕關節屈伸電機固定在腕關節連接板上；腕關節手掌連接板與腕關節屈伸電機的輸出軸相連接，手部外骨骼安裝在腕關節手掌連接板上。

7.根據權利要求6所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述腕關節屈伸電機采用蓄電池作為驅動電源。

8.根據權利要求1所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述手部外骨骼包括：大拇指電機殼、大拇指電機、大拇指桿件、手背連接板、手指驅動電機、手指傳動部件及手指桿件，其中，大拇指電機殼與腕關節外骨骼相連，大拇指電機與大拇指電機殼相連，大拇指桿件與大拇指電機的輸出軸相連，手背連接板與腕關節外骨骼相連，手指驅動電機與手背連接板相連，手指傳動部件與手指驅動電機的輸出軸相連，手指桿件與手指傳動部件相連。

9.根據權利要求8所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述大拇指電機及手指驅動電機采用蓄電池作為驅動電源。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，其特征在于，所述肩關節外骨骼含有兩個自由度；肘關節外骨骼含有兩個自由度；腕關節外骨骼含有一個自由度；手部外骨骼含有3個自由度。