[发明专利]可穿戴型颈部助力并联机器人

说明书

  

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种可穿戴的颈部助力并联机器人。

背景技术

在日常生活中，人的颈部是运动最复杂、活动最多的身体部位之一。颈部为了支持头颅的重量，承载了较重的负荷。同时，跟随着大脑对视觉、听觉和嗅觉的刺激反应，头部需要快速灵敏地转动，这更增加了颈椎的负担，日积月累引发颈椎病，而电脑的普及使低头工作方式人群的增加,更使颈椎病日趋高发。

器械治疗是颈椎病康复的重要手段，常见的颈椎病治疗器械，只能被动地帮助脖颈承载患者头部重量，不能主动帮助病患减轻脖颈负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可主动为颈椎病患者减轻颈部负担帮助患者康复的可穿戴的颈部助力并联机器人 ，由以下技术方案实现：

所述并联机器人，包括一可穿套于人颈的颈套、至少三组助力杆组件和可穿戴于人体的支承甲，所述助力杆组件由上支杆、下支杆及伺服电机组成，所述伺服电机固定在上述两支杆中的一支杆的一端，伺服电机轴与另一支杆的一端连接，通过伺服电机实现上、下两支杆的铰接，在电机转动时上、下两支杆相对转动，所述颈套置于所述支承甲的上方，所述三组助力杆组件分别置于所述颈套或所述支承甲的左右两侧及后部中心位置上，其中的上支杆上端和下支杆下端分别与所述颈套和所述支承甲的对应部位进行球铰接。

所述支承甲包括左肩架、右肩架、背板和固定带，所述左肩架、右肩架为适应人体肩部的凹槽形结构，相互隔开与人体左右肩部相当的距离；并用所述背板连接，固定带可滑动地连接在左肩架、右肩架的下端。

所述左肩架、右肩架的两下端分别连接由织品制成的圈套，所述固定带通过穿接该圈套与左肩架、右肩架进行所述可滑动地连接。

所述背板由两边部板、一中部板和两片纤维织品组成，两边部板对称置于中部板的两侧，并分别通过一片纤维织品与中部板连接。

所述颈套包括U形套圈、至少一片纤维织品和至少一个搭扣，所述纤维织品为一矩形，其一端边连接在U形套圈的U形开口一端，相对的端边通过搭扣与U形开口的另一端连接。

所述颈套主要由U形套圈、两片纤维织品和至少一个搭扣，两片所述纤维织品的一端边分别连接在U形套圈的U形开口的两端，两所述纤维织品的相对的端边通过搭扣连接。

所述上支杆和下支杆均由滑杆、套杆和螺栓、螺母连接件组成，所述滑杆和套杆上分别设有孔，通过螺栓穿接两杆上不同位置的孔，实现所述助力杆组件的长度调节。

本发明将套于颈部的颈套与固定于肩部的支承甲用助力杆组件连接，而助力杆组件由上支杆和下支杆组成，上支杆的下端和下支杆的上端通过电机铰接，通过电机的转动可使两支杆相对转动，颈套的运动可通过控制对应电机的转动来实现。这样可应用并联式机器人控制系统对颈套的运动进行控制。例如，根据人体对应部位的感受，利用控制系统中的传感元件，对颈套进行有针对性的主动式运动；又可选择系统中预先设定的运动程式，使颈套进行被动式运动。通过主动或被动的方式来改善颈椎部分的功能。颈套能完成前屈后伸、左右侧屈及旋转基本运动，在运动中给予对应颈部适当的助力或在静止状态下给予一定的支撑力。使练习者能减轻因头颅因重量对颈部产生的压迫力，加快颈椎病的康复，随着康复者颈部力量的加强和动作的熟练程度的提高，系统逐步减少对其助力支持，直到康复。此外，本发明的机器人结构简单稳定，对其运动的控制较准确。

附图说明

图1是可穿戴型颈助力并联机器人的结构图。

图2是颈套结构图。

图3是颈套结构图。

图4助力杆组件结构图。

图中，1颈套，1a U形套圈，1b 纤维织品，1c搭扣，2助力杆组件，3支承甲，2a上支杆，2a1连接孔，2b下支杆，2b1连接孔，2c滑杆，2d套杆，3a右肩架，3a1圈套，3b左肩架，3b1圈套，3c背板，3c1边部板，3c2中部板，3c3纤维织品，4伺服电机，5固定带。

具体实施方式

对照图1，本发明的机器人主要由颈套1、三组助力杆组件2和可穿戴于人体的支承甲3组成。