[發明專利]一種新型基于差速傳動的三自由度腕部康復機器人

有效

• 申請號: 201910850621.1
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110478193B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王沫楠;王健;蓋子儀
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種新型基于差速傳動的三自由度腕部康復機器人，包括：側屈與側偏運動模塊、旋轉運動模塊和電機轉速控制模塊，側屈與側偏運動模塊使用雙電機差速傳動用于幫助患者實現腕關節掌側屈、背側屈，尺側偏和橈側偏運動；旋轉運動模塊用于幫助患者腕關節的旋轉和對手臂的支撐；電機轉速控制模塊用于控制整個機器人的側偏模式、側屈模式和旋轉模式，使其完成訓練腕關節活動的功能。本發明輔助患者進行腕部的掌屈/背屈、內翻/外翻、內收/外展三個運動自由度的運動訓練，具有貼合腕部運動軌跡，結構緊湊、尺寸小、重量低，便于家庭使用，提高康復訓練效率的特點。

技術領域

本發明涉及外骨骼康復機器人領域，特別是腕關節康復機器人，適用于各種疾病事故引起的神經性、組織性運動障礙的病人，為他們恢復腕部的運動功能。

背景技術

機器人技術應用于康復領域目前還算處于初步階段，其與傳統的康復醫療手段相比，病患能夠接受并對康復機器人保有一定的信心；該種機器人的設計能夠保障安全性，患者對其安全程度信任；傳統醫師對康復機器人的發展和應用前景樂觀；康復機器人記錄的治療數據對開發新的治療手段很有幫助，最重要的是在其他領域為深入研究人體運動規律與大腦之間的關聯提供素材；康復機器人可以提供遠長于醫師的康復訓練時間，康復進程加快。

用于治療偏癱的康復機器人并不完美，還存在這些困境：訓練動作不精細，不能充分提供中樞神經康復需要的運動刺激；與患肢的夾持部分通常是僅夾持一點，由于運動時患者肌肉痙攣各關節的運動有不確定性，特定肌肉的控制乏力；目前的研究目標主要限定在研究機器人的應用是否合理，相應訓練方式治療效果與傳統方法比較，對提高康復訓練的臨床效果的研究不深入；評價指標為跟隨最新理論更新，在康復訓練中采集的數據與訓練效果的相互輔導關系模糊。

本發明提出的一種基于差速傳動的三自由度腕部康復機器人，結構簡單，動作精細，訓練效果顯著，在機械結構上有一重過載保護，與其他關節康復機器人具有融合性的三自由度腕部康復機器人結構，該機器人應對不斷更新的康復理論有一定的適應力。

發明內容

本發明提出了一種新型基于差速傳動的三自由度腕部康復機器人，可以幫助患者實現腕關節掌側屈、背側屈，尺側偏和橈側偏，還有腕關節的旋轉運動，機構的結構能夠保障患者的安全性，可以提供遠長于醫師的康復訓練時間，加快康復進程。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種新型基于差速傳動的三自由度腕部康復機器人，包括：側屈與側偏運動模塊、旋轉運動模塊和電機轉速控制模塊，其中：

所述側屈與側偏運動模塊用于幫助患者實現腕關節掌側屈、背側屈，尺側偏和橈側偏，機構上裝有手柄，患者使用時手掌握在手柄上，手柄下方旋轉板提供支撐；

所述旋轉運動模塊用于幫助患者腕關節的旋轉和對手臂的支撐，手臂固定架一邊裝有柔性帶，使用時，患者手臂放到固定架上，可以帶動訓練腕關節；

所述電機轉速控制模塊用于控制整個機器人的運動模式使其完成功能，控制方式總共分為三種，側偏模式、側屈模式和旋轉模式；