[发明专利]外骨骼式上肢康复机器人

权利要求书

1.一种外骨骼式上肢康复机器人，包括机械臂、辅助机构、及控制系统，其特征在于：所述机械臂采用模块化结构，可快速转换为五自由度或三自由度机械臂；

所述五自由度机械臂，由横臂、大臂和小臂组成；横臂、大臂、小臂依次串联，构成了肩关节的外展/内收自由度，肩关节的屈/伸自由度，肘关节屈/伸自由度；大臂与小臂分别被弧形滚珠滑轨截断，分别构成肩关节内旋/外旋，腕关节内旋/外旋自由度；

所述三自由度机械臂是五自由度机械臂结构上的子集，仅包含肩关节三个自由度；

所述辅助机构包含升降机构与移动底座；

所述控制系统包含伺服控制系统与综合训练系统。

2.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述肩关节包含三个自由度，其旋转轴线正交于一点并与人体肩关节运动中心点重合。

3.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述机械臂的肩关节和肘关节间设有臂长调节机构，臂长调节机构上臂有长刻度标尺。

4.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述升降机构包含两根伺服立柱和一个马鞍形座椅，马鞍形座椅、机械臂与移动底座的距离可通过两根伺服立柱分别调节。

5.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述各关节中均设有限位系统，限制机械臂的运动范围在相应人体关节的最大转动角度和极限转动角度之间。

6.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述机械臂末端有加速度传感器，保证机械臂在失控状态下可自动关闭电机电源。

7.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述伺服控制系统中包含电子限位功能，设定肢体表面5厘米内为安全干涉区域，当机械臂与此区域干涉时，系统自动对电机执行限速程序。

8.根据权利要求书1所述上肢康复机器人，其特征在于：所述综合训练系统可根据患者的训练状态模拟训练场景，增强训练的真实感，提高训练效果，患者与机械臂的运动信息作为输入信号操控虚拟训练游戏，从而提高患者的康复效果。