[實(shí)用新型]基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821339054.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209464288U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉斌;單暉;楊洪波;顧國(guó)剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): A61H1/02
• 分類(lèi)號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，包括底座支撐模塊、可拆卸設(shè)置于所述底座支撐模塊上的多體位座椅模塊、設(shè)置于所述底座支撐模塊上的康復(fù)訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)模塊、設(shè)置于所述底座支撐模塊上的肩關(guān)節(jié)自適應(yīng)移動(dòng)模塊及設(shè)置于所述肩關(guān)節(jié)自適應(yīng)移動(dòng)模塊上的上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂具有七個(gè)自由度，包括腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、與所述腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊通過(guò)前臂尺寸調(diào)節(jié)模塊串聯(lián)連接的肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊及通過(guò)上臂尺寸調(diào)節(jié)模塊與所述肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊的另一端串聯(lián)連接的肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊；

所述腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊包括串聯(lián)連接的背屈/掌屈運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和尺屈/橈屈運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)相較于點(diǎn)Ow；

所述肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊包括串聯(lián)連接的屈曲/超伸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和前臂旋前/旋后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)相較于點(diǎn)Oe；

所述肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊包括依次串聯(lián)連接的肩關(guān)節(jié)外擺/內(nèi)收運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前屈/后伸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和外旋/內(nèi)旋運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，三個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)相較于點(diǎn)Os。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述的前臂尺寸調(diào)節(jié)模塊用于自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)Ow和Oe之間的距離，以適應(yīng)不同患者前臂的長(zhǎng)度尺寸，并且將該數(shù)據(jù)記錄在康復(fù)訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)模塊中；所述的上臂尺寸調(diào)節(jié)模塊用于自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)Os和Oe之間的距離，以適應(yīng)不同患者上臂的長(zhǎng)度尺寸，并且將數(shù)據(jù)記錄在康復(fù)訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)模塊中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述的肩關(guān)節(jié)自適應(yīng)移動(dòng)模塊通過(guò)底部設(shè)置的可上下伸縮的主動(dòng)升降立柱支撐設(shè)置在底座支撐模塊上，其頂端通過(guò)第一被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接有一第一轉(zhuǎn)板，所述第一轉(zhuǎn)板的兩端均通過(guò)第二被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接有一第二轉(zhuǎn)板，所述上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂上的第一快速拆裝機(jī)構(gòu)再通過(guò)第三被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與所述第二轉(zhuǎn)板連接，通過(guò)第一被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、第二被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、第三被動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂在水平面內(nèi)的水平移動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂包括一套或兩套，根據(jù)患者的康復(fù)訓(xùn)練要求進(jìn)行上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械臂的數(shù)量與左右分布的配置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述的多體位座椅模塊包括座椅本體及設(shè)置于所述座椅上的頸部調(diào)整機(jī)構(gòu)、腰部調(diào)整機(jī)構(gòu)、腿部關(guān)節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)、第二快速拆裝機(jī)構(gòu)和第一萬(wàn)向輪組。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述的底座支撐模塊包括U型底部支撐板和第二萬(wàn)向輪組，所述U型底部支撐板內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)用于與所述第二快速拆裝機(jī)構(gòu)配合以實(shí)現(xiàn)快速拆卸與安裝的快速拆裝配合機(jī)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述第二快速拆裝機(jī)構(gòu)為設(shè)置在所述座椅本體底部的底板兩側(cè)的安裝凸條，所述快速拆裝配合機(jī)構(gòu)為開(kāi)設(shè)在所述U型底部支撐板兩內(nèi)側(cè)的供所述安裝凸條配合插入的兩安裝槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述康復(fù)訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)模塊包括電腦顯示屏、設(shè)置于所述電腦顯示屏側(cè)部的系統(tǒng)登錄控制面板、用于將所述電腦顯示屏安裝于所述底座支撐模塊上的被動(dòng)臂以及系統(tǒng)控制與存儲(chǔ)單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于路徑規(guī)劃的個(gè)性化上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊的手柄處安裝有第一六維力傳感器；所述背屈/掌屈運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部集成有第一角度傳感器，所述尺屈/橈屈運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部集成有第二角度傳感器；所述屈曲/超伸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部集成有第一扭矩傳感器和第三角度傳感器，所述前臂旋前/旋后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外部安裝有第一壓力傳感器；所述肩關(guān)節(jié)外擺/內(nèi)收運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部集成有第二扭矩傳感器和第四角度傳感器，所述前屈/后伸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部集成有第三扭矩傳感器和第五角度傳感器，所述外旋/內(nèi)旋運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外部安裝有第二六維力傳感器；所述的腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊的手柄上設(shè)有痛點(diǎn)記錄按鈕。