[发明专利]一种十字万向摇杆式上肢康复机械装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种康复机械装置，尤其是一种十字万向摇杆式上肢康复机械装置。

背景技术

康复机器人的研究始于上世纪80年代，自1990年以前，主要是欧美及日本从事此方面的研究；自1990年以后，康复机器人的研究进入到全面发展时期。国际上，康复机器人的研究开发越来越自动化与智能化。

在国内，康复机器人的研究水准有逐年递增的趋势，中国专利中公开号为CN101347380，公开日为2009年1月21日，专利名称为“一种训练平面可调式上肢偏瘫康复机器人装置”中公开了一种上肢康复机器人装置，该装置包括座椅、训练平面、训练平面调节装置，以及安装在训练平面上的机械臂、腕部固定托架和肘部托架。训练平面调节装置可通过调节训练平面相对于地面的高度，以及训练平面与水平面的夹角，以适应不同患者在多平面内完成康复训练的需要。该康复机器人装置结构简单，通过作业面位姿调整，可以满足患者在各种斜面上做大幅度的主被动训练，并且有针对性的调节斜面，可以有目的的对受损关节以及相应肌群进行专项训练，达到更好的康复效果。但是，该专利本质上只是一种平面训练装置，故在三维空间中的康复训练时仍受限于各个平面，无法实现三维空间中任意轨迹的运动。

中国专利中专利申请公布号为CN102283761，申请公布日为2011年12月21日，专利名称为“上肢康复机器人”中公开了一种上肢康复机器人装置，该装置包括底座；固定在所述底座上的直线导轨，滑动设置在所述直线导轨上的滑块，驱动所述滑块的第一驱动机构；固定在所述滑块上的机架，转动设置在所述机架上的摇杆，驱动所述摇杆的第二驱动机构；沿着所述摇杆的延伸方向运动的绑手器，驱动所述绑手器的第三驱动机构。该康复机器人拥有三个方向的运动自由度，并且三个方向的运动既可以同时进行，也可以分别单独进行，保证了康复运动的充分性。但是由于该康复机器人采用了串联式的结构设计，其消耗的功率较大，控制精度难以保障。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单，动作灵敏，精度高，及可在三维空间里任意移动的十字万向摇杆式上肢康复机械装置。

本发明技术方案是：一种十字万向摇杆式上肢康复机械装置，包括基座、顶部设有把手的摇杆，还设有：

定位座，通过固接的第一转轴与基座转动配合，定位座通过第二转轴与摇杆铰接；

第一电机，安装在基座上，其输出轴通过第一传动部件连接所述第一转轴；

弧形臂，通过第三转轴铰接在基座上，沿该弧形臂的内侧面设有导向槽，所述摇杆的底端与导向槽滑动配合；

第二电机，安装在基座上，其输出轴通过第二传动部件连接弧形臂；

其中，所述的第二转轴和第三转轴具有相同的轴线，且与第一转轴相垂直布置。

进一步设置为：所述第一转轴与第二转轴的轴线方向均位于水平面上。

采用上述技术方案，因为第一转轴与第二转轴的轴线方向均位于水平面上，故摇杆绕两轴线旋转时，也即始终是绕位于水平面上的轴线进行转动，那么位于摇杆上的把手也将绕以摇杆底部的支点进行摆动。当上肢固定于把手上并进行康复训练时，上肢的小臂部分大多处于水平状态，而此时小臂放置状态将是最舒适平稳，由此可才能保证上肢做康复训练时以轻松舒缓的节奏进行。

进一步设置为：所述定位座为环状结构，摇杆穿设于定位座内，第一转轴一端与定位座外壁固定，另一端与基座转动配合，第二转轴分别与定位座内壁和摇杆转动配合。

采用上述技术方案，定位座的中心为通孔，定位座通过通孔套设于摇杆上，其中，第二转轴位于定位座内壁和摇杆间，这样可以相应减少第二转轴安装时的空间，同时也能提高摇杆和定位座间转动配合时的稳定性；另外，第一转轴固定于定位座外壁上，且与基座转动配合，从而构成摇杆、定位座和基座间的配合关系。该技术方案，不仅使得整体结构简凑，节约了安装空间，而且提高了安装时的稳定性。

进一步设置为：所述弧形臂为U型结构，该弧形臂开口处的两端部分别与基座转动配合。

采用上述技术方案，弧形臂的两端部均和基座间形成同轴布置的转动配合，也即弧形臂在基座上转动时更加稳定，弧形臂内侧的导向槽引导摇杆底部滑动时更加稳定，不宜受其他外力作用而发生偏转。

进一步设置为：所述摇杆包括通过第二转轴与定位座转动配合的固定管；与固定管相互套接的伸缩管；用于驱动伸缩管沿固定管轴向伸缩的伸缩驱动件。