[發(fā)明專利]一種腕部雙自由度柔性繩驅(qū)外骨骼式上肢康復訓練機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010011771.6
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111096870A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 龐在祥;王占禮;張邦成;劉帥;張曦予;孫中波;高智;姜大偉;高墨堯;李爽;宮麗男
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)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(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種腕部雙自由度柔性繩驅(qū)外骨骼式上肢康復訓練機器人，采用了柔性繩驅(qū)動的方式，未通過關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤等較大機構(gòu)來實現(xiàn)關(guān)節(jié)所需的自由度，因而本發(fā)明的裝置空間利用率高，穿戴更舒適，更輕便，能夠?qū)ι现麝P(guān)節(jié)肌肉以及運動功能神經(jīng)得到有效的物理刺激，更加貼合人體上肢的運動特性，避免了對患者造成二次傷害，本發(fā)明提供了一種腕部雙自由度柔性繩驅(qū)外骨骼式上肢康復訓練機器人，其組成包括：腕部及肘部活動部分、手臂支撐部分和地面固定部分，其中腕部及肘部活動部分中的大臂穿戴裝置與手臂支撐部分中弧形導軌模塊連接，手臂支撐部分中的立柱與地面固定部分中的加強肋連接，地面固定部分中大底盤與地面連接。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及康復機器人領域，尤其涉及一種腕部雙自由度柔性繩驅(qū)外骨骼式上肢康復訓練機器人。

背景技術(shù)

偏癱是臨床上常見的一種嚴重癥狀,多見于急性腦血管病發(fā)作中,患者常常由于腦神經(jīng)損害,發(fā)生一側(cè)肢體出現(xiàn)偏癱,癥狀可輕可重,輕者可以進行一些簡單動作的活動,然而這些動作都非常的不靈活,更有患者活動能力喪失,不能自理活動,對生活造成極為嚴重的影響。尤其是近年來,腦血管病的發(fā)病率逐年上升,再加上日益嚴峻的交通,導致各類事故頻發(fā),致使偏癱人數(shù)的數(shù)量逐年上升,這也相應的導致偏癱患者上肢功能障礙的發(fā)生率不斷增多。而人類生活中上肢運動功能的地位非常的重要,而且特殊。所以在患者發(fā)生偏癱后出現(xiàn)上肢功能障礙,對患者的生活質(zhì)量影響是非常大的。對于上肢功能障礙患者采取康復治療,能夠使患者上肢運動能力得到很大提高,通過不斷的運動肢體，刺激神經(jīng)才能達到康復，現(xiàn)在康復治療師并不多，一般患者通過一些半助力的方法進行恢復治療，這就使得上肢康復訓練機器人有很大的需求量。

現(xiàn)在所有的康復訓練機器人大致可以分為兩類：一類是末端驅(qū)動式上肢康復訓練機器人，此類機器人是一種以普通連桿機構(gòu)或串聯(lián)機構(gòu)為主體機構(gòu),通過對上肢功能障礙患者的上肢運動未端進行支撐,使上肢功能障礙患者可按預定軌跡進行被動訓練或主動訓練,從而達到康復訓練目的的康復設備，此類機器人機構(gòu)雖然簡單，但是運動方式也單一，沒有對人體上肢進行全方位康復訓練，另外人體之間的差異很大，康復訓練方式?jīng)]有做到個性化，不能針對不同的人體規(guī)劃出不同的康復訓練計劃。另一類是外骨骼式上肢康復訓練機器人，此類機器人是一種基于人體仿生學及人體上肢各關(guān)節(jié)運動機制而設計的,用于輔助上肢功能障礙患者進行康復訓練的康復輔助設備,根據(jù)其特殊的機械結(jié)構(gòu)緊緊依附于上肢功能障礙患者的上肢,帶動上肢功能障礙患者進行上肢的主、被動訓練，此類裝置可以將手腕自定義運動，但是其運動方式是在上肢部分安裝電機與諧波減速器，以此驅(qū)動裝置運動，這類裝置體積比較大，運動不是非常靈活，運動過程中慣性比較大，容易對手腕造成二次傷害。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種腕部雙自由度柔性繩驅(qū)外骨骼式上肢康復訓練機器人，解決了現(xiàn)有末端驅(qū)動式康復機器人無法精確地將牽引力施加到患肢各關(guān)節(jié)以達到刺激神經(jīng)的目的，運動方式單一的問題，同時解決了現(xiàn)有外骨骼式康復機器人關(guān)節(jié)處直接采用電機驅(qū)動的裝置慣性大，不易穿戴和采用繩驅(qū)動的空間利用率低，自由度不足等問題。本發(fā)明裝置穿戴更舒適，更輕便，尺寸和重量更小，能使上肢各關(guān)節(jié)肌肉以及運動功能神經(jīng)得到有效的物理刺激,能夠更貼合人手臂的運動特性，滿足對上肢功能障礙人群的康復訓練要求。

本發(fā)明提供了一種可穿戴柔性繩驅(qū)腕部康復訓練機器人，其組成包括：腕部及肘部活動部分1、手臂支撐部分2和地面固定部分3，其中腕部及肘部活動部分1中的大臂穿戴裝置105與手臂支撐部分2中弧形導軌模塊212通過螺釘連接，手臂支撐部分2中的立柱201與地面固定部分3中的加強肋303通過螺釘連接，地面固定部分3中大底盤307與地面通過螺栓連接。