本發(fā)明涉及康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人領(lǐng)域，特別是指一種上肢康復(fù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展，腦卒中不再是危害生命的疾病，但腦損傷引起的偏癱等運(yùn)動(dòng)功能障礙給患者的家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。正確、科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)和提高起到非常重要的作用。神經(jīng)康復(fù)治療過(guò)程是一項(xiàng)艱苦的工作，目前主要依靠康復(fù)醫(yī)師對(duì)患者進(jìn)行一對(duì)一的手工操作和主觀臨床經(jīng)驗(yàn)對(duì)患者肢體進(jìn)行評(píng)估，限制了康復(fù)水平的提高，康復(fù)醫(yī)學(xué)與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合提高了康復(fù)訓(xùn)練的效率并保證了動(dòng)作訓(xùn)練的強(qiáng)度，為研究新的康復(fù)技術(shù)開(kāi)辟了新的途徑。

但是，目前國(guó)內(nèi)外的上肢康復(fù)機(jī)器人用于對(duì)上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者進(jìn)行治療和康復(fù)訓(xùn)練時(shí)存在諸多不足：(1)運(yùn)動(dòng)功能單一，僅支持單個(gè)關(guān)節(jié)或部分關(guān)節(jié)；(2)只能實(shí)現(xiàn)一維或二維運(yùn)動(dòng)，不能很好地實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練的功能；(3)不能同時(shí)對(duì)患者的雙臂進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種上肢康復(fù)機(jī)器人，其既能實(shí)現(xiàn)多個(gè)關(guān)節(jié)的多個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)，又能同時(shí)對(duì)患者的雙臂進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種上肢康復(fù)機(jī)器人，包括底座1、懸梁臂2和一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置3，其中：

所述上肢訓(xùn)練裝置3通過(guò)所述懸梁臂2固定在所述底座1上；

所述上肢訓(xùn)練裝置3包括肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，肩關(guān)節(jié)屈伸組件，上臂內(nèi)、外旋組件，肘屈伸組件，前臂內(nèi)、外旋組件，腕關(guān)節(jié)屈伸組件。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人包括一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置，上肢訓(xùn)練裝置包括肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，肩關(guān)節(jié)屈伸組件，上臂內(nèi)、外旋組件，肘屈伸組件，前臂內(nèi)、外旋組件，腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各個(gè)關(guān)節(jié)組件合理設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、屈伸，上臂內(nèi)、外旋，肘屈伸，前臂內(nèi)、外旋，腕關(guān)節(jié)屈伸六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，支持多個(gè)關(guān)節(jié)多個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)，可以單獨(dú)進(jìn)行也可以各個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)配合完成正常運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置(即機(jī)械臂)，每個(gè)機(jī)械臂都可以綁定用戶的行動(dòng)不便的手臂，進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作，同時(shí)兩個(gè)機(jī)械臂都可以設(shè)置為主從臂，一個(gè)主臂，一個(gè)從臂，從臂可以接受主臂的動(dòng)作指令進(jìn)行關(guān)節(jié)動(dòng)作，同時(shí)對(duì)患者的雙臂進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，滿足患者的運(yùn)動(dòng)需求，提高康復(fù)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)性，并且可以針對(duì)不同時(shí)期的患者調(diào)整患者的康復(fù)運(yùn)動(dòng)，功能非常全面。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的上肢訓(xùn)練裝置裝配圖；

圖3為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的上肢訓(xùn)練裝置的肩關(guān)節(jié)組件裝配圖；

圖4為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的上肢訓(xùn)練裝置的上臂組件裝配圖；

圖5為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的上肢訓(xùn)練裝置的前臂組件裝配圖；

圖6為本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的底座的裝配圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種上肢康復(fù)機(jī)器人，如圖1～圖6所示，包括底座1、懸梁臂2和一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置3，其中：

上肢訓(xùn)練裝置3通過(guò)懸梁臂2固定在底座1上；

上肢訓(xùn)練裝置3包括肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，肩關(guān)節(jié)屈伸組件，上臂內(nèi)、外旋組件，肘屈伸組件，前臂內(nèi)、外旋組件，腕關(guān)節(jié)屈伸組件。

本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人包括一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置，上肢訓(xùn)練裝置包括肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，肩關(guān)節(jié)屈伸組件，上臂內(nèi)、外旋組件，肘屈伸組件，前臂內(nèi)、外旋組件，腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各個(gè)關(guān)節(jié)組件合理設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、屈伸，上臂內(nèi)、外旋，肘屈伸，前臂內(nèi)、外旋，腕關(guān)節(jié)屈伸六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，支持多個(gè)關(guān)節(jié)多個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)，可以單獨(dú)進(jìn)行也可以各個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)配合完成正常運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明的上肢康復(fù)機(jī)器人的一對(duì)上肢訓(xùn)練裝置(即機(jī)械臂)，每個(gè)機(jī)械臂都可以綁定用戶的行動(dòng)不便的手臂，進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作，同時(shí)兩個(gè)機(jī)械臂都可以設(shè)置為主從臂，一個(gè)主臂，一個(gè)從臂，從臂可以接受主臂的動(dòng)作指令進(jìn)行關(guān)節(jié)動(dòng)作，同時(shí)對(duì)患者的雙臂進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，滿足患者的運(yùn)動(dòng)需求，提高康復(fù)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)性，并且可以針對(duì)不同時(shí)期的患者調(diào)整患者的康復(fù)運(yùn)動(dòng)，功能非常全面。

優(yōu)選的，如圖3所示，肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件可以包括第一電機(jī)減速機(jī)組件401、減速機(jī)保護(hù)套402、旋轉(zhuǎn)梁404和第一限位裝置403，其中：

第一電機(jī)減速機(jī)組件401的一端通過(guò)螺栓固定在懸梁臂2上，第一電機(jī)減速機(jī)組件401的另一端外側(cè)套設(shè)有減速機(jī)保護(hù)套402，第一電機(jī)減速機(jī)組件401的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)梁404的一端，旋轉(zhuǎn)梁404的另一端與肩關(guān)節(jié)屈伸組件連接，減速機(jī)保護(hù)套402通過(guò)螺栓固定在懸梁臂2上，第一限位裝置403焊接在減速機(jī)保護(hù)套402上，第一電機(jī)減速機(jī)組件401的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)梁404運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肩部外展、內(nèi)收運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)第一限位裝置403來(lái)控制肩部運(yùn)動(dòng)范圍，通過(guò)控制第一電機(jī)減速機(jī)組件401轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以實(shí)現(xiàn)肩部的運(yùn)動(dòng)頻率。

進(jìn)一步的，如圖3所示，肩關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括固定件405、第二電機(jī)減速機(jī)組件406、連接件408和屈伸梁409，其中：

固定件405的上端通過(guò)螺栓與肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件連接，具體地，如圖3所示，固定件405的上端通過(guò)螺栓可以與旋轉(zhuǎn)梁404連接，第二電機(jī)減速機(jī)組件406通過(guò)螺栓連接在固定件405的下端，第二電機(jī)減速機(jī)組件406的輸出軸與連接件408連接，屈伸梁409的一端通過(guò)螺栓固設(shè)在連接件408上，屈伸梁409上固設(shè)有絲杠長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置410，固定件405上在屈伸梁409的兩側(cè)固設(shè)有第二限位裝置407，屈伸梁409的另一端與上臂內(nèi)、外旋組件連接。第二電機(jī)減速機(jī)組件406的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)屈伸梁409運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，第二電機(jī)減速機(jī)組件406中的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連接件408運(yùn)動(dòng)，連接件408帶動(dòng)屈伸梁409運(yùn)動(dòng)，通過(guò)絲杠長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置410可以調(diào)節(jié)屈伸梁409的長(zhǎng)度，保證不同人群的適應(yīng)長(zhǎng)度，第二限位裝置407可以控制屈伸梁409的活動(dòng)范圍。

本發(fā)明中，如圖4所示，上臂內(nèi)、外旋組件可以包括上臂固定板412、第三電機(jī)減速機(jī)組件411、彎軌組件414、上臂保護(hù)外殼434、上臂綁帶組件420(具體可以為固定手臂的綁帶)、上臂上連接板415和上臂下連接板418，其中：

上臂固定板412通過(guò)螺栓固定在肩關(guān)節(jié)屈伸組件上，具體地，如圖4所示，上臂固定板412通過(guò)螺栓可以固定在屈伸梁409上，第三電機(jī)減速機(jī)組件411通過(guò)螺栓固定在上臂固定板412上，第三電機(jī)減速機(jī)組件411的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接彎軌組件414，上臂保護(hù)外殼434通過(guò)螺栓固設(shè)在上臂固定板412上，上臂綁帶組件420通過(guò)螺栓固設(shè)在上臂保護(hù)外殼434上，彎軌組件414的上端與上臂上連接板415的一端連接，彎軌組件414的下端與上臂下連接板418的一端連接，上臂上連接板415與上臂下連接板418上固設(shè)有第三限位裝置416，上臂上連接板415和上臂下連接板418的另一端分別與肘屈伸組件連接。第三電機(jī)減速機(jī)組件411的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)彎軌組件414運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上臂內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，可以通過(guò)第三限位裝置416控制彎軌組件414的運(yùn)動(dòng)范圍，限定上臂內(nèi)、外旋的訓(xùn)練程度。

優(yōu)選的，如圖4所示，肘屈伸組件可以包括第四電機(jī)減速機(jī)組件419、肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422，其中：

第四電機(jī)減速機(jī)組件419通過(guò)螺栓固定連接在上臂上連接板415上，第四電機(jī)減速機(jī)組件419的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接肘屈伸上連接板421的一端，肘屈伸下連接板422的一端與上臂下連接板418鉸接，肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422的另一端分別與前臂內(nèi)、外旋組件連接。第四電機(jī)減速機(jī)組件419的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)肘屈伸上連接板421運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肘屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，肘屈伸下連接板422與前臂內(nèi)、外旋組件鉸接，第四電機(jī)減速機(jī)組件419帶動(dòng)肘屈伸上連接板421運(yùn)動(dòng)，可以將小臂組件整體跟隨運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，如圖4和圖5所示，前臂內(nèi)、外旋組件可以包括前臂彎軌組件423、第五電機(jī)減速機(jī)組件432、前臂固定板433、前臂保護(hù)外殼425和前臂綁帶組件424，其中：

前臂彎軌組件423的上下兩端通過(guò)螺栓分別與肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422連接，第五電機(jī)減速機(jī)組件432通過(guò)螺栓固定在前臂固定板433上，第五電機(jī)減速機(jī)組件432的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接前臂彎軌組件423的中部，前臂保護(hù)外殼425通過(guò)螺栓固設(shè)在前臂固定板433上，前臂綁帶組件424通過(guò)螺栓固設(shè)在前臂保護(hù)外殼425上，前臂保護(hù)外殼425與前臂固定板433連接，前臂固定板433與腕關(guān)節(jié)屈伸組件連接。第五電機(jī)減速機(jī)組件432的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)前臂彎軌組件423運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前臂內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)第五電機(jī)減速機(jī)組件432帶動(dòng)前臂彎軌組件423運(yùn)動(dòng)，可以保證其余部位不動(dòng)的情況下，只是前臂的局部?jī)?nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖4所示，腕關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括腕關(guān)節(jié)固定板426、第六電機(jī)減速機(jī)組件428、旋轉(zhuǎn)桿429、把手430、第四限位裝置427，其中：

腕關(guān)節(jié)固定板426通過(guò)螺栓固定在前臂內(nèi)、外旋組件上，具體地，如圖4和圖5所示，腕關(guān)節(jié)固定板426通過(guò)螺栓可以固定在前臂固定板433上，第六電機(jī)減速機(jī)組件428通過(guò)螺栓固定在腕關(guān)節(jié)固定板426上，第六電機(jī)減速機(jī)組件428的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)桿429的一端，旋轉(zhuǎn)桿429的另一端通過(guò)螺栓與把手430連接，腕關(guān)節(jié)固定板426上在旋轉(zhuǎn)桿429的兩側(cè)分別固設(shè)有第四限位裝置427。第六電機(jī)減速機(jī)組件428的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿429運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)第四限位裝置427控制腕部組件的運(yùn)動(dòng)范圍，實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)局部屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，如圖6所示，底座1可以包括底盤105、腳輪103、座椅104、主機(jī)箱101和升降柱102，其中：

腳輪103設(shè)置在底盤105的底面，座椅104設(shè)置在底盤105的上面，主機(jī)箱101設(shè)置在底盤105的上面且位于座椅104的后方，底盤105上還設(shè)置有升降柱102，懸梁臂2設(shè)置在升降柱102上。

本發(fā)明可以通過(guò)腳輪103，進(jìn)行位置移動(dòng)，同時(shí)升降柱102可以調(diào)節(jié)裝置的高度，適應(yīng)不同人群。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。