[發明專利]一種具有變剛度功能的人體上肢康復訓練裝置

在審

• 申請號: 202110798743.8
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113440376A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王道明;董成;錢森;王正雨;石鳳飛
• 申請（專利權）人: 安徽索驥智能科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 孫靜楠;何梅生

1.一種具有變剛度功能的人體上肢康復訓練裝置，其特征在于：包括通過連接調節結構(8)依次安裝連接的肩關節機構(1)、大臂伸縮架(6)、肘關節機構(2)、小臂伸縮架(7)和腕關節機構(3)，所述肘關節機構(2)和所述腕關節機構(3)各設有一個變剛度關節(4)；

所述變剛度關節(4)包括輸入盤(40)、輸出盤(41)、變剛度驅動結構(42)和復位調節結構(43)；中間軸(424)和剛度調節電機(421)分別通過軸承座(420)轉動連接于所述輸入盤(40)上及固定于所述輸入盤(40)上，所述中間軸(424)上連接有渦輪(423)和凸輪(425)，所述剛度調節電機(421)的輸出端連接與所述渦輪(423)嚙合的蝸桿(422)，構成所述變剛度驅動結構(42)；

兩個傳動復位單元對稱設于所述凸輪(425)兩側，其兩端分別與兩個滑行軌道(431)配合并形成滑動副，兩個所述滑行軌道(431)分別通過兩個固定支架(430)連接固定于所述輸入盤(40)上，構成所述復位調節結構(43)；所述傳動復位單元包括位于中部的輸出安裝連接架(434)、分別位于所述輸出安裝連接架(434)兩側的兩個壓簧(433)、分別與兩個所述滑行軌道(431)配合連接的壓簧安裝架(432)及安裝于所述輸出安裝連接架(434)上的輸出桿(435)和滾輪(437)，所述壓簧(433)的兩端分別與所述輸出安裝連接架(434)及對應的所述壓簧安裝架(432)連接固定，所述滾輪(437)與所述凸輪(425)配合，所述輸出桿(435)與所述輸出盤(41)連接固定，并與所述輸出安裝連接架(434)配合連接，構成垂直于各所述壓簧(433)方向的滑動副；

所述肘關節機構(2)的肘關節步進電機(200)輸出端與肘關節磁流變阻尼器(201)的輸入端連接固定，所述肘關節磁流變阻尼器(201)的輸出端與所述肘關節機構(2)設置的所述變剛度關節(4)的輸入盤(40)連接，該輸入盤(40)通過所述連接調節結構(8)與所述大臂伸縮架(6)末端連接固定，該變剛度關節(4)的輸出盤(41)通過所述連接調節結構(8)與所述小臂伸縮架(7)的前端連接固定；

所述腕關節機構(3)的腕關節步進電機(300)輸出端與腕關節磁流變阻尼器(301)的輸入端連接固定，所述腕關節磁流變阻尼器(301)的輸出端與所述腕關節機構(3)設置的所述變剛度關節(4)的輸入盤(40)連接固定，該輸入盤(40)通過所述連接調節結構(8)與所述小臂伸縮架(7)末端連接固定，該變剛度關節(4)的輸出盤(41)上設有手握架(9)；所述大臂伸縮架(6)前端與所述肩關節機構(1)的輸出端連接固定，所述大臂伸縮架(6)和所述小臂伸縮架(7)上設有各用于固定患者手臂的肢體防護固定架(5)。

2.根據要求1所述的一種具有變剛度功能的人體上肢康復訓練裝置，其特征在于：下三角板(102)和上三角板(107)之間設各電動推桿(106)，肩關節步進電機(100)和肩關節磁流變阻尼器(101)安裝于所述下三角板(102)上，所述肩關節磁流變阻尼器(101)的輸入端與所述肩關節步進電機(100)的輸出端連接，輸出端與所述下三角板(102)連接；可伸縮的中間推桿(104)位于所述各電動推桿(106)之間，其頂端和底端分別通過上萬向節(105)和下萬向節(103)與連接于所述上三角板(107)頂部的上連接盤(108)及所述下三角板(102)連接，構成所述肩關節機構(1)；所述電動推桿(106)鉸接安裝于所述下三角板(102)上，其輸出端與所述上三角板球鉸連接，所述上連接盤(108)與所述大臂伸縮架(6)的前端連接。

3.根據要求2所述的一種具有變剛度功能的人體上肢康復訓練裝置，其特征在于：所述電動推桿(106)的數量為三個，以周向120°均布分布設置。

4.根據要求1所述的一種具有變剛度功能的人體上肢康復訓練裝置，其特征在于：兩個連接架(501)的前端分別與固手架底座(500)兩端轉動連接，末端連接一個固手架(502)，所述固手架(502)上設有柔性防護粘帶(504)，構成所述肢體防護固定架(5)；所述固手架底座(500)連接固定于所述大臂伸縮架(6)或所述小臂伸縮架(7)上，兩個所述固手架(502)貼合于患者手臂表面設置，兩條所述柔性防護粘帶(504)綁扎固定于患者手臂上。