[發明專利]可穿戴式骨折復位與康復一體化機器人

有效

• 申請號: 202010421526.2
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111685880B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 孫濤;賀志遠;王攀峰;連賓賓;宋軼民
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/56;A61B17/88;A61H1/02;B25J9/16;B25J11/00;B25J13/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.可穿戴式骨折復位與康復一體化機器人，包括近端環(2)和設置在近端環下方的遠端環(4)，所述的近端環和遠端環通過六條主動支鏈(3)連接，其特征在于：

所述近端環和遠端環均包括環形體且均為中心對稱結構，在所述的近端環和遠端環的環形體上每隔120°的外緣向外突出形成凸緣，在每一個凸緣處均沿豎直方向開有兩個用于連接主動支鏈的外圈安裝孔，在所述的近端環和遠端環上分別沿圓周方向均勻間隔開有多個軸線沿豎直方向設置的內圈圓孔；

所述六條主動支鏈(3)結構完全相同，并且六條主動支鏈根據與近端環對稱中心線夾角的不同分為兩組，兩組主動支鏈與近端環對稱中心線的夾角大小相等方向相反，每組所述主動支鏈均以近端環對稱中心線為中心軸在空間上均勻分布；

一端與近端環上的任意一組外圈安裝孔的兩個外圈安裝孔相連的兩個主動支鏈(3)的另一端與遠端環上的兩組外圈安裝孔中的兩個彼此相鄰的外圈安裝孔相連；

每條所述主動支鏈(3)均包括平臺連接套(8)，所述的平臺連接套包括上下一體同軸線設置的下環形柱體和上環形柱體，在所述的下環形柱體和上環形柱體變徑處沿水平方向設置有一個支撐臂，在所述的支撐臂上設置有軸線沿豎直方向設置的定向軸，所述的平臺連接套的上環形柱體插入近端環(2)的一個外圈安裝孔內，所述的上環形柱體通過設置在上環形柱體外壁上的外螺紋與連接套固定件(16)上的中心螺紋通孔螺紋連接，所述的連接套固定件壓緊設置在近端環(2)頂壁上，所述定向軸插入近端環內圈圓孔內，限制所述平臺連接套(8)軸向轉動；

近端虎克鉸鏈(10)和遠端虎克鉸鏈(14)包括中心十字結構(17)，所述的中心十字結構(17)包括虎克鉸鏈中心塊(22)，在所述的虎克鉸鏈中心塊的中間沿十字交叉方向分別開有第一通孔和第二通孔，一根長軸(18)與所述的第一通孔轉動連接，一根雙頭螺柱(21)依次穿過第一短軸(19)上的軸向通孔、開在長軸徑向中部的徑向通孔以及第二短軸(20)上的軸向通孔，所述的第一短軸(19)和第二短軸(20)分別與第二通孔轉動配合，所述的第一短軸、第二短軸的外端分別插入U形第二連接座的左右連接臂的通孔內，所述的第一短軸、第二短軸與第二連接座的左右連接臂的通孔轉動配合，且通過與雙頭螺柱(21)兩端螺紋連接的螺母和墊片將第一短軸、第二短軸壓緊在長軸的側壁上，所述的長軸的兩端分別插入U形第一連接座的左右連接臂的通孔內，所述的長軸與第一連接座的左右連接臂的通孔轉動配合，所述的近端虎克鉸鏈(10)的第一連接座的頂壁為環形壁；

在所述的近端虎克鉸鏈的第一連接座的頂面的中心固定有一根軸桿，所述的軸桿的下部為圓柱軸段，中部為螺紋軸段且上部為D型軸段，所述的軸桿從下至上依次穿過軸承鎖緊螺母的中心孔以及滑動軸承的中心螺紋通孔，所述的軸桿中部的螺紋軸段與滑動軸承的中心螺紋通孔螺紋連接固定，所述的軸承鎖緊螺母套在圓柱軸段且軸承鎖緊螺母的中心孔直徑大于軸桿下部圓柱軸段的直徑；

所述軸承鎖緊螺母(9)和滑動軸承(15)嵌入平臺連接套(8)的下環形柱體的中心孔設置且所述的軸承鎖緊螺母通過設置在軸承鎖緊螺母外壁上的外螺紋與下環形柱體中心孔上的內螺紋螺紋連接固定，所述滑動軸承和下環形柱體的中心孔之間轉動配合，一個D型軸套(25)的下端穿過平臺連接套(8)的上環形柱體的中心孔并緊密套在軸桿上部的D型軸段上，所述的D型軸套與平臺連接套的上環形柱體的中心孔間隙配合；

一個中間移動副(11)包括絲杠或滾珠絲杠和通過絲杠副連接在絲杠或滾珠絲杠上的法蘭螺母，所述的絲杠或滾珠絲杠的一端與開在近端虎克鉸鏈(10)上的第二連接座的底面中間的螺紋孔螺紋連接并通過螺母固定，在所述的法蘭螺母上螺紋連接有套筒(12)，在所述的套筒的側壁上沿套筒軸線方向開有滑槽，在所述的絲杠或滾珠絲杠的另一端連接有指示桿，所述的指示桿插入滑槽且能夠沿滑槽移動，在所述的套筒(12)外壁上標有刻度，通過指示桿讀取主動支鏈(3)的當前長度，所述套筒下端設置有套筒螺紋孔，所述的套筒螺紋孔與設置在力傳感器(13)上端的上螺紋軸螺紋連接，設置在所述的力傳感器下端的下螺紋軸與開在遠端虎克鉸鏈(14)的第二連接座的頂面中間的螺紋孔螺紋連接，設置在所述遠端虎克鉸鏈的第一連接座底面中間的螺紋桿插入遠端環上的外圈安裝孔內并通過螺母鎖緊固定在遠端環上；每條所述主動支鏈均與驅動裝置連接，所述的驅動裝置的轉動輸出端插入D型軸套(25)的上端D型孔中且兩者緊密配合，帶動D型軸套轉動。