[發明專利]腰背部及兩臂牽引康復機

有效

• 申請號: 201310348839.X
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103393524A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王子豪;高星;蘇澤宇;柴長坤;張翔;閆虹先;肖中陽
• 申請（專利權）人: 王子豪
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

技術領域

本發明涉及一種醫療康復器材，具體涉及一種腰背部及兩臂牽引康復機，屬于機電設備技術領域。

背景技術

隨著人們生活節奏的加快，工作壓力的增大，越來越多的人長時間坐在辦公桌前，而缺乏運動與休息，人們患腰背部、肩部和臂部的關節疾病概率大大增加。許多國家正在研發各種操作簡便、功能齊全、安全性能高的牽引康復機器人，該機器人作為以一種醫療康復機器人，越來越受到歐洲、美國、日本等國家和地區的重視。如今外國的各種康復機器人已進入中國市場，但造價昂貴。而國內現有的康復機器人存在治療部位單一、成本高、精度低、個性化低等不足。

申請號為201110076865.2的發明專利提供了一種可穿戴式7自由度上肢運動康復訓練外裝置，包括在底座上的支撐桿和外骨骼訓練裝置，其中外骨骼訓練裝置有肩部內收/外展關節、屈/伸關節、旋內/旋外關節、肘部屈/伸關節、旋內/旋外關節以及腕部內收/外展關節和屈/伸關節共七個旋轉關節串聯而成。該康復裝置采用電機直接驅動關節，通過齒輪實現驅動，有回轉誤差，而且普通電機很難滿足該申請中大扭矩的回轉。

申請號為201110352097.9的發明專利提供了一種外骨骼可穿戴式上肢康復機器人，采用大功率電機使用諧波減速器傳動及盤式電機，回轉誤差雖小，但一般電機無法滿足其精度和功率要求，采用特殊電機會導致成本高；且該康復機結構復雜，不易維護，各部分替換性差。

申請號為201110029533.9的發明專利提供了一種外骨骼可穿戴式康復機器人，該康復機采用綁定的連接方式實現機器與人體的連接，舒適性差，人體活動范圍受限。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種腰背部及雙臂牽引康復機，該康復機下采用氣缸作為動力源，氣缸為直線運動，沒有回轉誤差，且功率大于普通電機，成本低；同時該康復機結構相對簡單，便于維護和替換。

該腰背部及兩臂牽引康復機整體為左右對稱的結構，包括腰背部系統和兩個臂部系統，兩個臂部系統分別安裝在背部系統的左右兩邊；所述腰背部系統與人體背部相貼合的一面為其正面，另一面為背面。

所述腰背部系統包括臀部基板、背部中間板、肩部基板、左側運動機構和右側運動機構；其中臀部基板和背部中間板位于同一豎直面內，且背部中間板位于臀部基板上方；所述肩部基板安裝在背部中間板的正面，臀部基板和肩部基板的對稱軸重合；所述左側運動機構和右側運動機構的結構形式相同，布置在康復機背面的左右兩邊。

所述右側運動機構包括電動推桿、腰部承重連桿、背部橫軸和背部氣缸；其中電動推桿豎直安裝在臀部基板的背面，其固定端與臀部基板鉸接，動力輸出端與腰部承重連桿中部的凸起鉸接；所述腰部承重連桿的底部與臀部基板鉸接，頂部豎直向上彎折后與背部橫軸的右端鉸接；所述背部橫軸的左端鉸接在背部中間板背面右側的底部；所述背部氣缸的固定端與背部橫軸鉸接，動力輸出端與背部中間板正面頂部鉸接。

所述臂部系統包括肩部單元、肘部單元和腕部單元；兩個臂部系統分別通過肩部單元對稱布置在肩部基板的左右兩側。

所述肩部單元包括三個肩部氣缸、支架和三個十字萬向節；所述支架為半圓形結構，支架通過其外圓周面底部的凸起與肩部基板相連，所述三個肩部氣缸的固定端分別通過圓柱鉸鏈安裝在支架圓周面的三等分點上，動力輸出端均向內傾斜后各通過一個肩部氣缸接頭連接一個十字萬向節。

所述肘部單元包括大太陽輪、兩個大行星輪、肘部舵機、大行星輪外環、大行星輪端蓋、肘部氣缸、兩個肘部連桿組和環形護臂；所述肩部單元中的三個萬向節各通過一個L型板與大太陽輪固接；所述大太陽輪外圓周面的中間位置加工有外齒，通過該外齒兩側的光滑圓周面將大太陽輪安裝在大行星輪端蓋和大行星輪外環之間；大行星輪端蓋的底部固接肘部舵機，肘部舵機輸出齒輪與大太陽輪嚙合。兩個大行星輪固定在大行星輪外環上，所述兩個大行星輪均與大太陽輪嚙合，保證兩個大行星和肘部舵機輸出齒輪在大太陽輪的圓周方向均勻分布；所述環形護臂的直徑小于大行星輪外環的直徑，肘部氣缸的固定端與大行星輪外環外圓周面的頂部鉸接，動力輸出端向內傾斜后與環形護臂外圓周面頂部的圓柱鉸鏈相連；所述肘部側板和肘部橫板構成肘部連桿組，所述肘部側板的一端與大行星輪外環固接，另一端與肘部橫板鉸接，肘部橫板的另一端與環形護臂固接；所述兩個肘部連桿組的安裝位置分別在對應圓周水平直徑的兩個端點上。