[發(fā)明專利]一種可穿戴柔性上肢機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910064320.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109571445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡冰山;盧鴻潤(rùn);余紅陽(yáng);喻洪流
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;A61H1/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

本發(fā)明涉及一種可穿戴柔性上肢機(jī)器人，其特征在于，包括：驅(qū)動(dòng)盒機(jī)構(gòu)(1)：包括盒體(12)，以及布置在盒體(12)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器組件(13)、控制器組件(14)和鋰電池組件(16)；緊身服機(jī)構(gòu)(2)：包括可穿戴的緊身服(21)，以及連接緊身服(21)與驅(qū)動(dòng)盒機(jī)構(gòu)(1)的導(dǎo)管組件(23)，所述導(dǎo)管組件(23)沿人體上肢肌肉分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，體積小、重量輕，對(duì)肩部的負(fù)荷要求小，單向柔性傳動(dòng)，具有多自由度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種上肢機(jī)器人，尤其是涉及一種可穿戴柔性上肢機(jī)器人。

背景技術(shù)

上肢功能復(fù)雜多樣，直接影響著人們的日常生活能力。隨著我國(guó)老齡化人口不斷增多，因身體機(jī)能衰退導(dǎo)致上肢能力減弱的患者同樣在增加。除此之外，我國(guó)是人口大國(guó)，每年因傷病導(dǎo)致上肢肌力衰退的人同樣不是一個(gè)小數(shù)目。上肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練以及上肢運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備能夠有效幫助上肢功能患者。可穿戴上肢機(jī)器人是此類設(shè)備中的典型代表，但現(xiàn)有的可穿戴上肢機(jī)器人存在體積較大、質(zhì)量較大、適應(yīng)能力差的缺點(diǎn)，而相對(duì)輕量化的穿戴上肢機(jī)器人又存在自由度過(guò)少的缺點(diǎn)。

綜上所述，現(xiàn)有的可穿戴上肢機(jī)器人不能很好地平衡體積、質(zhì)量、自由度三者，且通常是剛性連接，適應(yīng)能力差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可穿戴柔性上肢機(jī)器人。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種可穿戴柔性上肢機(jī)器人，包括：

驅(qū)動(dòng)盒機(jī)構(gòu)：包括盒體，以及布置在盒體內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器組件、控制器組件和鋰電池組件；

緊身服機(jī)構(gòu)：包括可穿戴的緊身服，以及連接緊身服與驅(qū)動(dòng)盒機(jī)構(gòu)的導(dǎo)管組件，所述導(dǎo)管組件沿人體上肢肌肉分布。

進(jìn)一步的，所述盒體由八個(gè)包角、十二個(gè)支條、六塊平板組成，所述平板上開(kāi)設(shè)有出線口和插線口。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)器組件固定在盒體組件內(nèi)的多個(gè)柔性直線驅(qū)動(dòng)器。

進(jìn)一步的，所述柔性直線驅(qū)動(dòng)器，包括：支架組件：包括滾輪支架，以及布置在滾輪支架內(nèi)的滾輪組；導(dǎo)向桿組件：包括固定于支架組件端部的導(dǎo)向桿，以及套設(shè)在導(dǎo)向桿外部的壓力彈簧；繞繩組件：包括通過(guò)纜繩連接導(dǎo)向桿的繞繩桿，柔性直線驅(qū)動(dòng)器利用彈性元件緩沖，依靠纜繩傳遞動(dòng)力，具有單向柔性直線傳動(dòng)的特點(diǎn)，且體積較小、負(fù)載能力強(qiáng)。

進(jìn)一步的，所述柔性直線驅(qū)動(dòng)器以同向、小距離偏移交錯(cuò)的形式固定。

更進(jìn)一步的，所述柔性直線驅(qū)動(dòng)器的輸出端與導(dǎo)管組件相連接。

更進(jìn)一步的，所述柔性直線驅(qū)動(dòng)器安裝有十個(gè)，能夠提供左右上肢各五個(gè)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)源。

進(jìn)一步的，所述控制器組件包括與驅(qū)動(dòng)器組件相連接的驅(qū)動(dòng)控制器，以及控制驅(qū)動(dòng)控制器的總控制器。

進(jìn)一步的，所述鋰電池組件包括與驅(qū)動(dòng)器組件相連接并為驅(qū)動(dòng)器組件提供電源的鋰電池，以及將鋰電池固定在盒體內(nèi)的鋰電池框和架設(shè)在鋰電池框下部的高支撐件。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)管組件包括沿肌肉分布的兩段三角肌前束導(dǎo)管、兩段三角肌中束導(dǎo)管、兩段三角肌后束導(dǎo)管、兩段肱二頭肌導(dǎo)管和兩段肱三頭肌導(dǎo)管。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)管組件通過(guò)導(dǎo)管接頭固定在緊身服上。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)管組件末端通過(guò)末端接線頭固定在緊身服上。

進(jìn)一步的，所述盒體組件放置在緊身服肩部相固定的背包內(nèi)。

進(jìn)一步的，緊身服在導(dǎo)管接頭和末端接線頭的安裝位置、背心等活動(dòng)度較小的位置均采用彈性小的材料，在關(guān)節(jié)、肌肉等位置采用的是彈性較大的材料。