[實(shí)用新型]外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420239187.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN203935386U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程秀芳;徐文墨;陳暉;陶然;侯偉民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北聯(lián)合大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，它涉及一種上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，特別適用于腦卒中病人的上肢康復(fù)訓(xùn)練。?

背景技術(shù)

根據(jù)全國(guó)腦血管病防治辦公室的估計(jì)，在存活的腦卒中患者中，75％左右的患者不同程度地喪失勞動(dòng)能力，40％重度致殘，給家庭和社會(huì)造成了沉重的負(fù)擔(dān)。臨床醫(yī)學(xué)證明，訓(xùn)練開始越早，腦的可塑性越大，運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的潛力越大。人體上肢從事各種復(fù)雜、精細(xì)活動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)功能直接影響人類的日常生活能力。在臨床康復(fù)中，醫(yī)師通常以徒手方式或機(jī)械器具對(duì)患肢進(jìn)行一對(duì)一的連續(xù)被動(dòng)訓(xùn)練，反復(fù)的引導(dǎo)患者患肢運(yùn)動(dòng)直到其能夠復(fù)現(xiàn)正常的動(dòng)作。我國(guó)患者數(shù)量多、治療師資源缺乏，同時(shí)很多家屬因不能協(xié)同完成這種高強(qiáng)度訓(xùn)練而放棄治療，使病人錯(cuò)過了康復(fù)的最好時(shí)機(jī)。為此，設(shè)計(jì)安全、定量、有效、可以進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練的上肢康復(fù)機(jī)器人具有實(shí)際意義。人體上肢康復(fù)主要涉及肘關(guān)節(jié)屈伸和前臂內(nèi)、外旋兩個(gè)自由度。目前，已存在幾種訓(xùn)練上肢康復(fù)的機(jī)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)笨重，對(duì)于腦卒中患者康復(fù)效果不佳。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)腦卒中病人上肢康復(fù)訓(xùn)練過程中所遇到的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可穿戴、能夠輔助患者完成肘關(guān)節(jié)屈伸，前臂內(nèi)、外旋兩種運(yùn)動(dòng)的外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，模擬運(yùn)動(dòng)療法進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。?

實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：一種外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，包括驅(qū)動(dòng)部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分，所述驅(qū)動(dòng)部分采用交流伺服電機(jī)；所述傳動(dòng)部分由減速器、聯(lián)軸器、一對(duì)錐齒輪、一對(duì)直齒輪、電磁離合器、四根軸、套筒、二根聯(lián)接銷組成，所述聯(lián)軸器與減速器、第一傳動(dòng)軸聯(lián)接；所述電磁離合器與第三傳動(dòng)軸、第四傳動(dòng)軸聯(lián)接；所述套筒使用聯(lián)接銷一、聯(lián)接銷二分別與第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸聯(lián)接；所述圓錐齒輪一和第一傳動(dòng)軸固定聯(lián)接；所述圓錐齒輪二和第四傳動(dòng)軸固定聯(lián)接；所述圓柱齒輪一和第二傳動(dòng)軸固定聯(lián)接；所述執(zhí)行部分由齒輪支撐板、前臂支撐板一、前臂支撐板二、限位銷一、限位銷二、限位擋板、上臂支撐板組成，所述齒輪支撐板和圓柱齒輪二構(gòu)成鉸鏈聯(lián)接，與前臂支撐板一固定聯(lián)接；所述前臂支撐板一和前臂支撐板二用調(diào)節(jié)螺栓聯(lián)接，通過調(diào)節(jié)螺栓以及聯(lián)接銷一的位置協(xié)同變化來調(diào)節(jié)上臂長(zhǎng)度；所述前臂支撐板二與第三傳動(dòng)軸固定聯(lián)接；所述限位銷一與圓柱齒輪二固定?聯(lián)接；所述限位銷二與上臂支撐板固定聯(lián)接；所述限位擋板與第三傳動(dòng)軸固定聯(lián)接；所述上臂支撐板和人體上臂固定。?

所述電磁離合器接合，斷開套筒和第二傳動(dòng)軸的聯(lián)接時(shí)，所述伺服電機(jī)通過減速器、聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過圓錐齒輪一和圓錐齒輪二嚙合實(shí)現(xiàn)第四傳動(dòng)軸的90°運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，通過所述電磁離合器把運(yùn)動(dòng)傳給第三傳動(dòng)軸，帶動(dòng)前臂支撐板二、前臂支撐板一、齒輪支撐板、圓柱齒輪二一起運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)肘關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)；所述電磁離合器斷開，套筒和第二傳動(dòng)軸聯(lián)接時(shí)，所述伺服電機(jī)通過減速器、聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸，通過聯(lián)接銷一把運(yùn)動(dòng)傳給套筒，經(jīng)過聯(lián)接銷二帶動(dòng)第二傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過圓柱直齒輪一和圓柱直齒輪二嚙合，實(shí)現(xiàn)前臂的內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。?

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明模擬了人體肘關(guān)節(jié)屈伸，前臂內(nèi)、外旋兩種康復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)分離電磁離合器、連接套筒與第二傳動(dòng)軸時(shí)，進(jìn)行前臂內(nèi)、外旋康復(fù)訓(xùn)練，當(dāng)接合電磁離合器、斷開套筒與第二傳動(dòng)軸時(shí)，進(jìn)行肘關(guān)節(jié)屈伸康復(fù)訓(xùn)練，本裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可穿戴，安全，成本低，可用于醫(yī)院和家庭的康復(fù)訓(xùn)練。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是肘關(guān)節(jié)屈伸安全限位示意圖。?

圖3是齒輪支撐板和圓柱齒輪二連接示意圖。?

圖中：1-伺服電機(jī)；2-減速器；3-聯(lián)軸器；4-圓錐齒輪一；5-第一傳動(dòng)軸；6-下極限定位銷；7-聯(lián)接銷一；8-套筒；9-聯(lián)接銷二；10-第二傳動(dòng)軸；11-圓柱齒輪一；12-齒輪支撐板；13-圓柱齒輪二；14-限位銷一；15-前臂支撐板一；16-調(diào)節(jié)螺栓；17-前臂支撐板二；18-限位銷二；19-限位擋板；20-第三傳動(dòng)軸；21-電磁離合器；22-第四傳動(dòng)軸；23-圓錐齒輪二；24-上臂支撐板；25-前臂內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)；26-肘關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。?