[發(fā)明專利]一種五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710346552.1
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107296719B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明;陳冰海;張仕進(jìn);章偉成;曾令亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 31205 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 陸聰明<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明提供一種五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，包括前臂外骨骼式機(jī)械臂、后臂外骨骼式機(jī)械臂、肩部機(jī)械臂、基座、可移動升降平臺；所述前臂外骨骼式機(jī)械臂與后臂外骨骼式機(jī)械臂固定連接，所述后臂外骨骼式機(jī)械臂與肩部機(jī)械臂鉸接，所述肩部機(jī)械臂與基座直線導(dǎo)軌滑動連接，所述基座固定在可移動升降平臺上。本發(fā)明涉及的上肢康復(fù)機(jī)器人具有可移動、使用舒適、結(jié)構(gòu)簡單、貼合人體上肢運(yùn)動模式、適應(yīng)不同患者身體特征、康復(fù)療效好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人。

背景技術(shù)

我國目前有腦卒中患者約900萬人，每年新增150萬人以上，其中大約75％腦卒中患者在發(fā)病后會留下不同程度的后遺癥而導(dǎo)致不能獨(dú)立生活。而在腦卒中的眾多后遺癥中，以偏癱發(fā)生率為最，在偏癱的康復(fù)中，又以上肢功能的康復(fù)最為困難和重要。現(xiàn)代康復(fù)理論和實(shí)踐證實(shí)，腦卒中康復(fù)治療是降低致殘率最有效的方法。有效的上肢康復(fù)訓(xùn)練能是最大限度地減輕殘疾和改善患者的功能，預(yù)防減少各類并發(fā)癥和后遺癥，提高日常生活能力，為其回歸家庭、融入社會提供幫助。

傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練療法由理療醫(yī)師和患者通過一對一的長時間的肢體接觸來完成，理療醫(yī)師協(xié)助患者進(jìn)行肢體運(yùn)動，訓(xùn)練偏癱患者進(jìn)行大量反復(fù)的重復(fù)性運(yùn)動。這樣一來，不僅康復(fù)訓(xùn)練效果取決于理療醫(yī)師的主觀臨床經(jīng)驗(yàn)，而且對醫(yī)師來說工作強(qiáng)度很大。機(jī)器人作為一種適合長時間、重復(fù)性勞動工作的機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)在醫(yī)療行業(yè)得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。

目前國內(nèi)市場上還沒有成熟的外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，大多數(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)階段或因成本問題限制了市場化的推廣，總體來說市場上同類產(chǎn)品基本處于空白階段。因此，需要研發(fā)一種外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人應(yīng)用于偏癱患者的康復(fù)理療訓(xùn)練，降低護(hù)理成本，節(jié)約社會資源，彌補(bǔ)上肢康復(fù)機(jī)器人在醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備領(lǐng)域的空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，既能適應(yīng)不同的使用人群和使用環(huán)境，又能達(dá)到良好的康復(fù)訓(xùn)練效果，且其結(jié)構(gòu)簡單，便于于市場化的推廣。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，包括前臂外骨骼式機(jī)械臂、后臂外骨骼式機(jī)械臂、肩部機(jī)械臂、基座、可移動升降平臺；所述前臂外骨骼式機(jī)械臂與后臂外骨骼式機(jī)械臂固定連接，所述后臂外骨骼式機(jī)械臂與肩部機(jī)械臂鉸接，所述肩部機(jī)械臂與基座直線導(dǎo)軌滑動連接，所述基座固定在可移動升降平臺上。

所述前臂外骨骼式機(jī)械臂包括腕部旋轉(zhuǎn)握把、腕部屈伸支架、前臂臂托、臂托桿、前臂桿滑塊、滑塊固定鈕、前臂桿、伺服電機(jī)三、肘部支座；所述腕部旋轉(zhuǎn)握把與腕部屈伸支架鉸接，所述腕部屈伸支架與前臂臂托鉸接，所述前臂臂托和臂托桿固定連接，所述臂托桿與前臂桿滑塊固定連接，所述前臂桿滑塊與前臂桿直線導(dǎo)軌滑動連接，且滑塊固定鈕安裝在前臂桿滑塊上固定，所述前臂桿鉸接在肘部支座一側(cè)，且與伺服電機(jī)三的轉(zhuǎn)軸鍵連接，所述伺服電機(jī)三固定在肘部支座上，所述肘部支座頂端孔與后臂外骨骼式機(jī)械臂末端軸固定連接。

所述后臂外骨骼式機(jī)械臂包括肘部支架、肘部前緩沖連桿、肘部后緩沖連桿、后臂伸縮桿、后臂桿、伸縮桿固定鈕、后臂臂托；所述肘部支架末端軸與前臂外骨骼式機(jī)械臂固定連接，另一端與肘部前緩沖連桿鉸接，所述肘部前緩沖連桿與肘部后緩沖連桿鉸接，所述肘部后緩沖連桿與后臂伸縮桿鉸接，所述后臂伸縮桿與后臂桿滑動連接，且伸縮桿固定鈕安裝在后臂桿上固定，所述后臂臂托鉸接在后臂桿側(cè)面，后臂桿頂端孔與肩部機(jī)械臂末端鉸接，且與伺服電機(jī)一轉(zhuǎn)軸鍵連接。

所述肩部機(jī)械臂包括伺服電機(jī)一，肩部桿，肩部連桿，伺服電機(jī)二，肩部滑動支座；所述伺服電機(jī)一固定在肩部桿上，且其轉(zhuǎn)軸與后臂外骨骼式機(jī)械臂固定連接，所述肩部桿末端與后臂外骨骼式機(jī)械臂鉸接，頂端與肩部連桿固定連接，所述肩部連桿與伺服電機(jī)二轉(zhuǎn)軸固定連接，且與肩部滑動支座鉸接，所述伺服電機(jī)二與肩部滑動支座固定連接，肩部滑動支座與基座直線導(dǎo)軌滑動連接。