[發(fā)明專利]形狀記憶合金繩索驅(qū)動(dòng)的上肢康復(fù)訓(xùn)練裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910360643.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110037892B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 訾斌;孫智;錢(qián)森;李元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02;A63B23/12;A63B23/14;A63B21/055
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種形狀記憶合金繩索驅(qū)動(dòng)的上肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器模塊、肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、兩組上臂桿、兩組肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、前臂桿、腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊，兩組上臂桿套接于上臂位置，前臂桿套接于前臂位置，腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊套接于腕部并供使用者手持，通過(guò)多個(gè)形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器和繩索帶動(dòng)肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上肢的動(dòng)作。本發(fā)明可以輔助患者實(shí)現(xiàn)上肢肩關(guān)節(jié)前屈/后伸、外旋/內(nèi)旋，肘關(guān)節(jié)伸展/屈曲，腕關(guān)節(jié)外展/內(nèi)收，背屈/掌屈，足夠滿足主要的康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練器材領(lǐng)域，具體是一種形狀記憶合金繩索驅(qū)動(dòng)的上肢康復(fù)訓(xùn)練裝置及方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)腦卒中患者約800萬(wàn)人，每年新發(fā)病例約150萬(wàn)人，因病和其他意外事故導(dǎo)致上肢運(yùn)動(dòng)障礙的病人數(shù)量逐年上升。康復(fù)醫(yī)學(xué)的研究結(jié)果表明，神經(jīng)系統(tǒng)具有自我重塑性，運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練能夠重新建立肢體與腦部損傷中樞神經(jīng)間的聯(lián)系，逐步刺激促使腦部損傷部位康復(fù)，達(dá)到對(duì)肢體行為的有效控制。因此，通過(guò)輔助患者肢體運(yùn)動(dòng)，附加相應(yīng)藥物治療，患者通過(guò)長(zhǎng)期、重復(fù)訓(xùn)練，可以顯著減輕病情，恢復(fù)受損腦部神經(jīng)功能。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練由專業(yè)理療師徒手對(duì)患者完成，存在專業(yè)人才匱乏、效率低、成本高、操作場(chǎng)合受限的缺點(diǎn)。相反，機(jī)器人成功應(yīng)用在許多工作時(shí)間長(zhǎng)、任務(wù)繁重的行業(yè)中，能夠準(zhǔn)確重復(fù)預(yù)定動(dòng)作，因而更加適合上肢運(yùn)動(dòng)障礙患者的康復(fù)訓(xùn)練。

中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)：CN102499857A公開(kāi)了一種外骨骼可穿戴式上肢康復(fù)機(jī)器人，包括肩關(guān)節(jié)外骨骼，肘關(guān)節(jié)外骨骼，腕關(guān)節(jié)外骨骼，手部外骨骼，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及傳動(dòng)部。僅能實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的患者被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，無(wú)法滿足不同康復(fù)階段患者對(duì)訓(xùn)練模式的需求。

中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)：CN103845184A公開(kāi)了一種繩索驅(qū)動(dòng)的外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，包括支撐座椅，上臂環(huán)，前臂環(huán)，繩索及驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置僅靠上臂環(huán)、前臂環(huán)承擔(dān)患者上肢重量，極易在康復(fù)過(guò)程中對(duì)患者造成二次傷害，康復(fù)訓(xùn)練模式單一。

發(fā)明內(nèi)容 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種形狀記憶合金繩索驅(qū)動(dòng)的上肢康復(fù)訓(xùn)練裝置及方法，增加裝置的柔彈性，提供主被動(dòng)模式下的康復(fù)訓(xùn)練功能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

形狀記憶合金繩索驅(qū)動(dòng)的上肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于：包括形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器模塊、肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、兩組上臂桿、兩組肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊、前臂桿、腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊，其中：

肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊包括十字萬(wàn)向方塊體，十字萬(wàn)向方塊體其中兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別設(shè)有肩關(guān)節(jié)連接板，兩肩關(guān)節(jié)連接板各自一端分別通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于十字萬(wàn)向方塊體對(duì)應(yīng)側(cè)面，每個(gè)肩關(guān)節(jié)連接板還分別緊貼固定連接有肩關(guān)節(jié)安裝板，其中一個(gè)肩關(guān)節(jié)連接板的轉(zhuǎn)軸的軸端還同軸固定連接有繩鼓，十字萬(wàn)向方塊體另外兩個(gè)相對(duì)側(cè)面分別設(shè)有上臂連接板，兩上臂連接板各自一端分別通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于十字萬(wàn)向方塊體對(duì)應(yīng)側(cè)面，兩個(gè)上臂連接板板端延伸方向與肩關(guān)節(jié)安裝板板端延伸方向相反，即上臂連接板板端向遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)器安裝平板的方向延伸，其中一個(gè)上臂連接板的轉(zhuǎn)軸軸端還同軸固定連接有繩鼓，每個(gè)繩鼓上均有兩段旋向相反的螺紋，兩繩鼓分別隨各自連接的轉(zhuǎn)軸共同轉(zhuǎn)動(dòng)；

每組上臂桿分別包括上臂調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、上臂支撐桿、上臂托架，其中上臂支撐桿軸向一端穿入并連接于上臂調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，并由上臂調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)上臂支撐桿的穿出長(zhǎng)度，上臂托架通過(guò)卡箍套裝固定于上臂支撐桿，所述肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模塊中，兩上臂連接板一一對(duì)應(yīng)與兩組上臂桿的上臂調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定連接；