上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由中風(fēng)、頭部傷害或者脊髓手術(shù)導(dǎo)致的損傷經(jīng)常導(dǎo)致病人多個肌肉群運(yùn)動功能的受損。神經(jīng)重塑行理論已經(jīng)證明重復(fù)運(yùn)動和康復(fù)訓(xùn)練能使病人重新恢復(fù)部分或者大部分運(yùn)動功能。重復(fù)性訓(xùn)練十分枯燥，并且對于治療師來說是勞動密集及無效率的工作，對于治療師來說，重復(fù)的對病人進(jìn)行訓(xùn)練是非常枯燥，高強(qiáng)度和低效的，因為治療師只對病人進(jìn)行治療，協(xié)助病人進(jìn)行全方位的康復(fù)訓(xùn)練。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題:不能使上肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行多個自由度的移動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能使上肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行多個自由度的移動的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提出一種上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法，上肢康復(fù)機(jī)器人包括:
[0006]豎直設(shè)置的升降主軸24 ；
[0007]伸縮臂23，連接所述升降主軸24 ；
[0008]手托裝置25，連接在所述伸縮臂23上；
[0009]所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法包括:
[0010]步驟A:使所述升降主軸24豎直運(yùn)動，從而帶動手托裝置25豎直運(yùn)動；
[0011]步驟B:使所述升降主軸24繞自身軸中心線轉(zhuǎn)動，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點(diǎn)，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動；
[0012]步驟C:使所述伸縮臂23沿水平方向伸縮，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點(diǎn)，沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運(yùn)動。
[0013]進(jìn)一步地，所述手托裝置25鉸接在所述伸縮臂23的端部，所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法還包括:步驟D:使所述手托裝置25相對所述伸縮臂在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0014]進(jìn)一步地，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:支撐和連接所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，所述底座55的底部設(shè)有腳輪21，所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法還包括:步驟E:通過所述腳輪21的移動，帶動手托裝置25移動。
[0015]進(jìn)一步地，先進(jìn)行步驟E ;
[0016]待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，進(jìn)行步驟A或者步驟B ；
[0017]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，待升降主軸到達(dá)第二目標(biāo)位置后，再進(jìn)行步驟B ;
[0018]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，待升降主軸到達(dá)第二目標(biāo)位置后，再進(jìn)行步驟C ;
[0019]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，待升降主軸到達(dá)第二目標(biāo)位置后，再進(jìn)行步驟D。
[0020]進(jìn)一步地，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:連接所述升降主軸24并驅(qū)動所述升降主軸24上下垂直移動的升降電機(jī)59。
[0021]進(jìn)一步地，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:連接所述升降主軸24并驅(qū)動所述升降主軸24轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)電機(jī)57。
[0022]進(jìn)一步地，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:連接所述伸縮臂23并驅(qū)動所述伸縮臂23伸縮的伸縮電機(jī)56。
[0023]進(jìn)一步地，所述升降主軸24為絲杠，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:與所述升降主軸24連接的升降絲杠導(dǎo)軌58。
[0024]進(jìn)一步地，所述伸縮電機(jī)56通過絲杠傳動驅(qū)動所述伸縮臂23。
[0025]進(jìn)一步地，所述步驟A、步驟B和步驟C同步進(jìn)行，或者所述步驟A、步驟B、步驟C和步驟D同步進(jìn)行。
[0026]本發(fā)明通過升降主軸24和伸縮臂23能夠分別帶動手托裝置25豎直運(yùn)動、在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動、以及做徑向運(yùn)動，實現(xiàn)了手托裝置25至少3個自由度的位置移動，體驗人員或用戶(例如為康復(fù)練習(xí)的人員或教師或?qū)W生)將手放在手托裝置25上，就可以實現(xiàn)靈活多變的康復(fù)訓(xùn)練或教學(xué)培訓(xùn)。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的上肢康復(fù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例的上肢康復(fù)機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0029]附圖標(biāo)號說明:
[0030]16伸縮臂支架17第一顯示器19第二顯示器20外殼21腳輪23伸縮臂24升降主軸25手托裝置55底座56伸縮電機(jī)57旋轉(zhuǎn)電機(jī)58絲杠導(dǎo)軌59升降電機(jī)53力傳感器60線性滑塊63手托基座
【具體實施方式】
[0031]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本發(fā)明。
[0032]本發(fā)明提出一種上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法，以實現(xiàn)手托裝置25能有多個自由度的運(yùn)動，達(dá)到靈活多變的運(yùn)動效果，如圖2所示，本發(fā)明使用的上肢康復(fù)機(jī)器人包括:
[0033]豎直設(shè)置的升降主軸24 ;升降主軸垂直水平面；
[0034]伸縮臂23，垂直連接在所述升降主軸24的頂端；
[0035]手托裝置25，連接在所述伸縮臂23上；手托裝置25例如為圓弧形或圓環(huán)形，用于將人手托住。
[0036]所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法包括:
[0037]步驟A:使所述升降主軸24豎直運(yùn)動，從而帶動手托裝置25豎直運(yùn)動；
[0038]步驟B:使所述升降主軸24繞自身軸中心線轉(zhuǎn)動，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點(diǎn)，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動；
[0039]步驟C:使所述伸縮臂23沿水平方向伸縮，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點(diǎn)，沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運(yùn)動。
[0040]康復(fù)訓(xùn)練或教學(xué)培訓(xùn)時，人手放在手托裝置25上，通過升降主軸24上下垂直移動并能在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動、以及伸縮臂23的水平移動，可以實現(xiàn)手托裝置25的上述三個自由度的運(yùn)動，上述三個自由度分別為豎直運(yùn)動、圓周運(yùn)動和徑向運(yùn)動，這三個自由度具有較強(qiáng)的針對性，非常適合上肢康復(fù)，可以實現(xiàn)靈活多變的康復(fù)訓(xùn)練或教學(xué)培訓(xùn)。
[0041]進(jìn)一步地，所述手托裝置25鉸接在所述伸縮臂23的端部，手托裝置25能在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法還包括:步驟D:使所述手托裝置25相對所述伸縮臂在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，即手托裝置25在水平面內(nèi)的自轉(zhuǎn)(手托裝置25以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動可以看做手托裝置25的公轉(zhuǎn))。這樣，手托裝置25又增加了一個自由度，達(dá)到了四個自由度，運(yùn)動更加靈活，位置的選擇更多。
[0042]進(jìn)一步地，如圖1，所述上肢康復(fù)機(jī)器人還包括:支撐所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，所述底座的底部設(shè)有腳輪21，方便上肢康復(fù)機(jī)器人的整體移動。所述上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法還包括:步驟E:通過所述腳輪21的移動，帶動手托裝置25移動。腳輪21適宜上肢康復(fù)機(jī)器人的整體位置移動，或者適宜遠(yuǎn)距離移動上肢康復(fù)機(jī)器人或手托裝置25。這樣，手托裝置25又增加了一個自由度，達(dá)到了五個自由度，運(yùn)動更加靈活，位置的選擇更多。
[0043]進(jìn)一步地，上肢康復(fù)機(jī)器人的位置運(yùn)動實現(xiàn)方法先進(jìn)行步驟E，通過腳輪將上肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)距離移動，例如從一個房間移動到另一個房間，或從不同的樓層間移動；
[0044]待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置(例如達(dá)到指定的房間、指定的工作區(qū)域)后，進(jìn)行步驟A，使手托裝置25豎直運(yùn)動或在豎直方向上往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)使體驗人員或用戶(例如為康復(fù)練習(xí)或教師或?qū)W生)的手在豎直方向上移動或往復(fù)運(yùn)動；或者，待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后進(jìn)行步驟B ;使手托裝置25以所述升降主軸24為圓點(diǎn)，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動或往復(fù)圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動，實現(xiàn)使體驗人員(例如為康復(fù)練習(xí)或教師或?qū)W生)的手在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動或往復(fù)圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動；
[0045]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，使手托裝置25豎直運(yùn)動或在豎直方向上往復(fù)運(yùn)動，待升降主軸到達(dá)第二目標(biāo)位置(即設(shè)定的高度)后，再進(jìn)行步驟B，使手托裝置25在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動或往復(fù)圓周運(yùn)動或圓弧運(yùn)動，使體驗人員在合適高度上練習(xí)水平圓周移動的能力或進(jìn)行示范，使體驗人員練習(xí)或示范整個手臂的轉(zhuǎn)動能力；
[0046]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，待升降主軸到達(dá)第二目標(biāo)位置后，再進(jìn)行步驟C，使手托裝置25沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運(yùn)動或往復(fù)的徑向運(yùn)動，這種徑向運(yùn)動為直線移動，從而使體驗人員在合適高度上練習(xí)水平直線移動的能力或進(jìn)行示范；
[0047]或者待所述上肢康復(fù)機(jī)器人的腳輪到達(dá)第一目標(biāo)位置后，先進(jìn)行步驟A，使手托裝置25豎