[發明專利]一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構

有效

• 申請號: 201710332557.9
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107049705B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 張雷雨;李劍鋒;吳強;劉鈞輝;趙朋波
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;A61H1/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，該上肢康復外骨骼機構包括5個主動關節、4個被動滑動副及3個調整單元，主動關節包括第一關節、第二關節、第三關節、第四關節及第五關節，被動滑動副包括第一被動滑動副、第二被動滑動副、第三被動滑動副及第四被動滑動副，調整單元包括可調轉盤、絲杠調整單元及導桿調整單元；

該上肢康復外骨骼機構通過可調轉盤安裝在升降柱的頂端，升降柱的下部連接裝置底板，調整升降柱的高度以適應不同患者的身高尺寸；

可調轉盤分別連接懸臂梁與主動關節及被動滑動副，主動關節及被動滑動副安裝在懸臂梁的末端，通過轉動可調轉盤，調整懸臂梁及主動關節偏離中心面的距離；

第一被動滑動副及第二被動滑動副水平垂直安裝在懸臂梁末端下部，且各滑動副中設置了兩個拉伸彈簧，以提高滑動副的彈性和對主動關節的支撐作用；

第一關節豎直地安裝在兩被動滑動副的下部，第一關節的軸線豎直指向人體盂肱關節的中心；

第二關節通過側立板連接第一關節，第二關節垂直地安裝在側立板上，第二關節的軸線水平地指向人體盂肱關節的中心；

第三關節安裝在第二關節的旋轉臂上，第三關節的軸線沿人體上臂指向人體盂肱關節的中心；

絲杠調整單元安裝在旋轉臂與第三關節之間，通過調整第三關節沿自身軸線方向的位置，以適應不同患者的上臂尺寸；

第三被動滑動副設置在第三關節的外半環內，第三被動滑動副的內半環與人體上臂綁縛連接，采用直線軸承的方式，使得內半環能夠沿外半環相對滑動，且兩者之間設置了四個壓簧，第三被動滑動副用于補償及適應人體上肢在抬升過程中上臂與第三關節的位移偏離；

第四關節與人體肘關節相對應，第四關節連接第三關節與第五關節；

第五關節的五級箱體上安裝了第四被動滑動副，在第四被動滑動副內設置了四個壓簧，第四被動滑動副包括固定半環、滑動半環、二級直線軸承、二級光桿及二級壓簧；滑動半環能夠沿固定半環滑動，滑動半環與人體前臂綁縛連接，以補償及適應人體前臂相對于第五關節的位移變化；

導桿調整單元安裝在五級箱體上，手柄及夾持架安裝在兩根光桿上，能夠沿光桿移動，以適應不同患者的前臂尺寸。

2.根據權利要求1所述的一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，可調轉盤包括支撐軸、轉盤底座、鎖緊手輪及一級深溝球軸承；

支撐軸由兩一級深溝球軸承支撐，支撐軸采用空心結構且上部設置了定位止口，鎖緊手輪用于將轉盤鎖緊在工作位置。

3.根據權利要求1所述的一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，第一被動滑動副通過固定底板懸掛在懸臂梁末端的下部，第一被動滑動副采用雙平行導軌和滑塊的方式，一級面板安裝在四個滑塊上，在固定底板與一級面板之間設置了兩根拉伸彈簧，同時在固定底板上沿一級面板滑動方向設置了兩個限位塊。

4.根據權利要求3所述的一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，第二被動滑動副垂直安裝在一級面板上，第二被動滑動副同樣采用雙平行導軌和滑塊的方式，二級面板安裝在四個滑塊上，在一級面板與二級面板之間設置了兩根拉伸彈簧，同時在一級面板上沿二級面板滑動方向設置了兩個限位塊。

5.根據權利要求1所述的一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，絲杠調整單元采用絲杠和雙導桿結構，該單元安裝在第二關節的旋轉臂上，第三關節的三級箱體上設置了兩個通孔，且在三級箱體的內部安裝有一個螺母副，螺母副與絲杠配合；

絲杠的兩端由二級深溝球軸承和三級深溝球軸承支撐，絲杠一端安裝了旋轉手輪，手動調整第三關節在絲杠調整單元上的位置。

6.根據權利要求5所述的一種含被動滑動副的上肢康復外骨骼機構，其特征在于，第三被動滑動副安裝在第三關節的外半環內，外半環帶動第三被動滑動副轉動；

第三被動滑動副的內半環的上下兩側各設計了一個凸臺，在兩凸臺內采用過盈的配合方式各安裝一個一級直線軸承，一級直線軸承與安裝在外半環內的一級光桿滑動配合；

在一級直線軸承的兩側各設置一根一級壓簧，共安裝了四根一級壓簧。