[實用新型]一種三自由度混聯上肢康復機器人

有效

• 申請號: 201320029586.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203244559U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 楊啟志;曹電鋒;莊佳奇;訾鵬飛;吳偉光;尹小琴
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于醫療康復設備技術領域，可模擬再現腕關節和前臂的實際康復運動，能夠實現腦卒中及類似病癥患者腕關節和前臂的康復訓練功能。?

背景技術

腦卒中（也稱腦中風）是嚴重威脅中老年人身體健康的疾病，隨著我國逐漸進入老齡化社會，發病率有逐年上升的趨勢。這種疾病引發了患者肢體運動功能的喪失及相關并發癥。尤其是上肢運動功能的喪失，極大地影響了患者日常生活的能力。臨床上對偏癱患者的康復方法很大程度依賴于治療醫師對患者一對一的物理治療，這樣的方法是一種勞力集中的過程，不僅費時費力，也缺乏量化且客觀的評價。機器人技術的發展及其與臨床康復醫學的結合為康復機器人研究提供了一個很好的契機，利用機器人及其相關技術對訓練過程進行客觀的監測與評價，?提高偏癱康復訓練的針對性及科學性，同時將治療醫師從繁重的體力勞動中解脫出來，為患者制定更好的康復方案，進一步提高康復的效率。?

作為康復患者的一種治療工具,?康復機器人應該提供多樣的、有效的運動模式。從臨床康復醫學的經驗出發，機器人的運動模式應適用于不同病情和不同恢復期的患者，并有助于恢復患者日常活動功能，這對保持患者對正確運動的感覺及增強患者自信心都具有相當重要的作用。當前的上肢康復機器人形式較為單一，都以串聯居多，中國專利200710168725.1公開的一種穿戴式手功能機器人及控制系統，結構復雜，占用空間大，支鏈長，重量大，需要較大的驅動力來驅動。這樣就導致機器人運動不夠平穩，很難達到預期的康復效果，甚至會對病人的病情產生不良影響。?

本發明提出的混聯式空間三自由度康復機器人可以實現前臂的內旋/外旋，以及腕部的伸直/彎曲，上旋/下旋這三個動作。相比于傳統的串聯式康復機器人，該混聯式康復機器人結構簡單，相對剛度大，末端精度高，運行平穩，易于控制，更有助于病人達到前臂與腕關節的康復訓練效果。?

發明內容

本發明提供了一種基于混聯機構的上肢康復機器人，能夠有效的解決現有康復機械的不足，簡單方便地達到預期的運動效果，很好地結合病人的實際情況，實現有效的前臂與腕關節的康復訓練。?

本發明是通過以下技術方案實現的：設計一種適用于前臂和腕關節康復訓練的混聯式三自由度康復機器人，它能實現繞X、Y、Z軸的姿態轉動,可以幫助患者得到很好的腕關節和前臂訓練。?

一種三自由度混聯上肢康復機器人由一個并聯機構和一個串聯轉動副疊加而成，所述并聯機構是由動平臺通過支鏈AB、支鏈CD、支鏈EF連接靜平臺所組成，所述支鏈AB為兩根連桿通過移動副一連接組成，支鏈AB的底端通過移動副一連接在靜平臺上，支鏈AB的頂端通過球副一連接在動平臺上；支鏈EF為兩根連桿通過移動副三連接組成，支鏈EF的底端通過轉動副三連接在靜平臺上，支鏈EF的頂端通過球副三連接在動平臺上，支鏈CD的底端通過轉動副三聯接在靜平臺上，支鏈CD的頂端通過球副二聯接在動平臺上；所述串聯轉動副為動平臺上通過轉動副串聯轉動平臺；所述靜平臺、動平臺和轉動平臺為圓環狀，動平臺和轉動平臺的軸線處于同一直線。球副一、球副二和球副三互呈120°分布（ACE呈正三角形）在動平臺上，轉動副一、轉動副二和轉動副三互呈120°分布（BDF呈正三角形）在靜平臺上，且轉動副一、轉動副二和轉動副三軸線互呈60°夾角，轉動平臺通過R副聯接在動平臺上，回轉軸線和動平臺的軸線重合，電機垂直固定在動平臺上，小齒輪內齒圈固定在電機輸出軸上，外齒圈和固定在轉動平臺的大齒輪進行嚙合，手柄固定在轉動平臺上面，跟支鏈CD相對布置。?

本發明的有益效果是：該混聯三自由度機器人占用空間小，結構簡單，相對剛度大，末端精度高，易于控制，成本低廉，可以很好地實現繞X、Y、Z軸的姿態轉動，而且便于驅動，運動效果好，可根據患者的病情來設置不同的驅動，達到不同的康復訓練效果。?

附圖說明

圖1??一種三自由度混聯上肢康復機器人機構示意圖。?

圖2??一種三自由度混聯上肢康復機器人機構俯視圖。?

圖3??一種三自由度混聯上肢康復機器人機構左視圖。?

圖中，1、手柄；2、轉動平臺；3、支鏈AB；4、靜平臺；5、支鏈CD；6、支鏈EF；7、動平臺；8、大齒輪；9、小齒輪；10、電機。?

具體實施方式