[發(fā)明專利]一種上肢康復訓練機器人

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710753798.0
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107374912A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 王沫楠;耿慧玉;冉耕
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種能實現(xiàn)人體上肢康復訓練的機器人，由球面副運動機構、直角坐標系三軸聯(lián)動系統(tǒng)和上肢支架系統(tǒng)組成，其特征在于，

所述直角坐標系三軸聯(lián)動系統(tǒng)包括沿X軸方向運動的絲桿螺母運動機構、沿Y軸方向運動的絲桿螺母運動機構和沿Z軸方向運動的絲桿螺母運動機構；

沿X軸方向運動的絲桿螺母運動機構包括：絲杠軸(106)、螺母組件(107)、導軌(105)、導軌滑塊組件(111)、基座(104)、絲桿固定端(110)、絲桿支撐端(101)、角接觸球軸承(102)、步進電機(108)和聯(lián)軸器(109)；基座(104)和步進電機(108)固定在底座(103)上，絲桿固定端(110)和絲桿支撐端(101)固定在基座(104)兩端，角接觸球軸承(102)固定在絲桿支撐端(101)，導軌(105)通過螺釘組擰緊在基座(104)上，導軌滑塊組件(111)嵌套在導軌(105)上并與螺母組件(107)連接，步進電機(108)通過聯(lián)軸器(109)連接絲杠軸(106)并驅動其進行轉動，實現(xiàn)螺母組件(107)在導軌(105)上進行移動；

沿Y軸方向運動的絲桿螺母運動機構包括：絲杠軸(208)、螺母組件(207)、導軌(202)、導軌滑塊組件(206)、基座(201)、絲桿固定端(205)、絲桿支撐端(209)、角接觸球軸承(210)、步進電機(203)和聯(lián)軸器(204)；基座(201)連接固定在螺母組件(107)上，絲桿固定端(205)和絲桿支撐端(209)固定在基座(201)兩端，角接觸球軸承(210)固定在絲桿支撐端(209)，導軌(202)通過螺釘組擰緊在基座(201)上，導軌滑塊組件(206)嵌套在導軌(202)上并與螺母組件(207)連接，步進電機(203)通過聯(lián)軸器(204)連接絲杠軸(208)并驅動其進行轉動，實現(xiàn)螺母組件(207)在導軌(202)上進行移動；

沿Z軸方向運動的絲桿螺母運動機構：絲杠軸(301)，螺母組件(303)、光桿(302)、步進電機(306)、聯(lián)軸器(304)和移動臺(305)；步進電機(306)連接固定在移動臺(305)上，移動臺(305)連接固定在螺母組件(207)上，光桿(302)與絲桿軸(301)平行固定在移動臺(305)上，步進電機(306)通過聯(lián)軸器(304)驅動絲杠軸(301)沿Z軸方向移動；

所述球面副運動機構：上半球面構件(401)、下半球面構件(402)、球桿構件(403)和連接件(404)；球桿構件(403)通過連接件(404)連接到上肢大臂支架(501)；

所述上肢支架系統(tǒng)包括：上肢大臂支架(501)、步進電機(502)、上肢小臂支架(503)、傳動齒輪(504)、傳動軸(505)和傳動齒輪(506)；傳動軸(505)通過螺紋副連接固定上肢小臂支架(503)，上肢小臂支架(503)與上肢大臂支架(501)通過鉸接形成轉動副，步進電機(502)通過傳動齒輪(504)、傳動齒輪(506)和傳動軸(505)帶動上肢小臂做屈伸轉動訓練。

2.根據權利要求1所述的上肢康復訓練機器人，其特征在于，所述直角坐標系三軸聯(lián)動系統(tǒng)中的絲桿軸(301)、絲桿軸(208)和絲桿軸(106)在空間中兩兩互相垂直，提供三個移動自由度，實現(xiàn)肩關節(jié)的多自由度被動訓練，上肢支架系統(tǒng)中上肢大臂支架(501)與上肢小臂支架(503)通過鉸接形成轉動副，傳動軸(505)通過螺紋副連接擰緊于小臂支架(503)的轉動副處，即可以同時實現(xiàn)肘關節(jié)屈伸被動訓練。

3.根據權利要求1所述的上肢康復訓練機器人，其特征在于，球面副機構通過上半球面構件(401)連接直角坐標系三軸聯(lián)動系統(tǒng)，通過連接件(404)連接到上肢支架系統(tǒng)，球面副運動機構提供三個轉動自由度，可以實現(xiàn)肩關節(jié)在由直角坐標系三軸聯(lián)動系統(tǒng)提供牽引力進行被動訓練情況下，患者可以自主轉動訓練，增加肩關節(jié)的轉動刺激。