[發明專利]一種上肢康復訓練機器人

在審

• 申請號: 201710753798.0
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107374912A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（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

技術領域

本發明涉及的是一種醫療康復器械領域的裝置，是一種上肢康復訓練機器人。

背景技術

由于中風導致的偏癱后遺癥的康復治療的問題是醫學專家及患者和醫護工作者及家屬所要面對的、迫切需要解決的問題。雖然，目前國內外已有相應康復機器人，但是能實現上肢肩關節、肘關節同時多自由轉動康復訓練的機器人機構復雜，費用昂貴，而且功能也不是太齊全，這使得康復機器人的使用受到了很大的限制。基于結構和功能方面本文擬設計一種結構簡單，功能齊全，能同時實現上肢肩關節被動訓練和主動訓練同時進行，實現肩關節和肘關節做多自由度康復訓練。

發明內容

為了克服以上所述的目前康復機器人的不足，本發明提出一種結構簡單功能齊全的上肢康復機器人。

本發明的具體技術方案為：

所述能實現人體上肢多自由度轉動的康復輔助訓練機器人包括：球面副運動機構，直角坐標系三軸聯動系統，上肢支架系統。

所述直角坐標系三軸聯動系統包括沿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)通過聯軸器(109)連接絲杠軸(106)并驅動其進行轉動，實現螺母組件(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)通過聯軸器(204)連接絲杠軸(208)并驅動其進行轉動，實現螺母組件(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；

所述直角坐標系三軸聯動系統提供三個移動自由度，實現肩關節的多自由度被動訓練，上肢支架系統實現肘關節屈伸被動訓練。

通過球面副機構連接上肢支架系統和直角坐標系三軸聯動系統，球面副運動機構提供三個轉動自由度，肩關節在由直角坐標系三軸聯動系統提供牽引力進行被動訓練情況下，患者可以自主轉動訓練，增加了肩關節的轉動刺激。

附圖說明

圖1為本發明實施例的整體結構示意圖。

圖2為本發明直角坐標系三軸聯動系統示意圖。

圖3為本發明球面副運動機構示意圖。

圖4為本發明上肢支架系統示意圖。