[發明專利]一種基于SEA模塊的康復用手部外骨骼裝置

在審

• 申請號: 202010696851.X
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111759666A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 高興宇;李煜;李明楓;廖斌;張康瑞;黃海蘭
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種基于SEA模塊的康復用手部外骨骼裝置，包括外骨骼驅動部分、手部外骨骼部分、外骨骼固定手部護板；外骨骼驅動部分包括兩套驅動組件、齒輪支撐座、前側支撐座、側面連接板I、側面連接板II、換向輪I、換向輪II；手部外骨骼部分包括外骨骼MCP部分、外骨骼關節連接部分、外骨骼PIP部分、關節外殼、手部固定套、MCP?PIP連接板、手部護板；通過驅動部分的電機帶動外骨骼MCP部分、外骨骼PIP部分的線輪動作，通過線輪帶動周圍的關節連接板、以及連桿機構動作，模擬手指的關節運動，所述裝置的結構可拆卸，質量輕，可以高效的遠距離傳動，且可以較好的貼合手指的實際運動方式，成本低，可以作為整體康復機器人的模塊化部分。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種基于SEA模塊的康復用手部外骨骼裝置。

背景技術

近年來，我國腦卒中疾病呈現爆發式增長的態勢，每年腦卒中的患者達196萬。中風幸存者在康復后也常會出現殘疾的情況。并且隨著工業發展，遭受車禍、生產事故甚至運動活動中手部功能損傷的患者呈現逐年上升趨勢。傳統的手部康復療法主要依靠醫護人員對患者進行手動治療的方式，雖然有一定的康復效果，但是受限于醫護人員護理經驗的影響，并且效率較低。

近年來諸多實驗表明，康復機器人康復效果較好，且一定程度上能減輕醫護人員工作負擔，因此國內外紛紛展開康復康復機器人的研究。目前，線纜驅動的外骨骼機器人其線纜驅動反映了實際手指運動時肌腱的運動情況，有利于保持低重量、低慣性結構和獨立驅動控制的特點，但是存在設計復雜的問題，并且在傳動組件末端存在回轉中心不一定重合的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于SEA模塊的康復用手部外骨骼裝置，包括外骨骼驅動部分、手部外骨骼部分、外骨骼固定手部護板；

所述外骨骼驅動部分包括：兩套驅動組件、齒輪支撐座(5)、前側支撐座(8)、側面連接板I(7)、側面連接板II(13)、換向輪I(14-1)、換向輪II(14-2)；每套驅動組件包括驅動電機(1)、絲杠(2)、從動齒輪(3)、主動齒輪(4)、彈簧I(6)、SEA模塊(10)、導桿(12)、彈簧固定塊I(16)、彈簧固定塊II(17)、彈簧固定塊III(18)、彈簧固定塊IV(19)、彈簧固定塊V(20)、彈簧固定塊VI(21)、彈簧固定塊VII(22)、彈簧固定塊VIII(23)、彈簧II(24)、彈簧III(25)、彈簧IV(26)；所述SEA模塊(10)包括：SEA模塊連接塊(10-1)、絲杠螺母(10-2)、線輪IV(9)、線輪V(11)、軸承I(15)；彈簧固定塊I(16)為環形實體結構，彈簧固定塊I(16)的內環上加工有螺紋，彈簧固定塊II(17)、彈簧固定塊III(18)、彈簧固定塊IV(19)均與彈簧固定塊I(16)為相同結構，SEA模塊連接塊(10-1)為由中間橫梁、方形殼體構成的8字形結構，絲杠(2)通過絲杠螺母(10-2)安裝在SEA模塊連接塊(10-1)的中間橫梁上，貫穿SEA模塊(10)的絲杠(2)兩端分別通過軸承固定在SEA模塊連接塊(10-1)上，彈簧I(6)、彈簧II(24)均安裝在絲杠(2)上，彈簧固定塊I(16)、彈簧固定塊II(17)、彈簧固定塊III(18)、彈簧固定塊IV(19)的內環均通過螺紋連接安裝在絲杠(2)上，且滿足彈簧I(6)的兩端分別固定在彈簧固定塊I(16)和彈簧固定塊II(17)上，彈簧II(24)的兩端分別固定在彈簧固定塊III(18)和彈簧固定塊IV(19)上，彈簧固定塊II(17)、彈簧固定塊III(18)的外環分別固定在SEA模塊連接塊(10-1)的中間橫梁上，彈簧固定塊I(16)、彈簧固定塊IV(19)的外環分別固定在SEA模塊連接塊(10-1)上；彈簧固定塊V(20)為環形實體結構，彈簧固定塊VI(21)、彈簧固定塊VII(22)、彈簧固定塊VIII(23)均與彈簧固定塊V(20)為相同結構，導桿(12)穿過中間橫梁上的階梯孔貫穿SEA模塊(10)，導桿(12)的兩端分別固定在SEA模塊連接塊(10-1)上，彈簧III(25)、彈簧IV(26)均安裝在導桿(12)上，彈簧固定塊V(20)、彈簧固定塊VI(21)、彈簧固定塊VII(22)、彈簧固定塊VIII(23)的內環均通過軸孔過盈連接安裝在導桿(12)上，且滿足彈簧III(25)的兩端分別固定在彈簧固定塊V(20)和彈簧固定塊VI(21)上，彈簧IV(26)的兩端分別固定在彈簧固定塊VII(22)和彈簧固定塊VIII(23)上，彈簧固定塊VI(21)、彈簧固定塊VII(22)的外環分別安裝在SEA模塊連接塊(10-1)的中間橫梁上，彈簧固定塊V(20)、彈簧固定塊VIII(23)的外環分別固定在SEA模塊連接塊(10-1)上；線輪IV(9)、線輪V(11)分別通過軸承I(15)安裝在SEA模塊連接塊(10-1)上；絲杠(2)、導桿(12)的兩端分別固定在齒輪支撐座(5)和前側支撐座(8)上，驅動電機(1)固定在齒輪支撐座(5)上，主動齒輪(4)安裝在驅動電機(1)的輸出軸上，從動齒輪(3)安裝在伸出齒輪支撐座(5)的絲杠(2)一端，且滿足從動齒輪(3)與主動齒輪(4)相嚙合；兩套驅動組件中的SEA模塊(10)平行安裝；側面連接板I(7)、側面連接板II(13)的兩端分別固定在前側支撐座(8)和齒輪支撐座(5)上，換向輪I(14-1)、換向輪II(14-2)分別安裝在側面連接板I(7)、側面連接板II(13)上；