[实用新型]一种上肢多方式运动训练机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种机器人，具体地说是一种上肢多方式运动训练机器人。

背景技术

上肢运动训练机器人系统主要用于运动员上肢运动训练、也可作为家用健身器材，或用于针对上肢偏瘫的临床运动训练治疗。传统上肢运动训练方法多是由专业指导员来辅助训练对象进行的，这种人工操作方式导致专业指导员工作强度高，而且训练的效果难免受到专业指导员的工作技能和工作心情等因素影响，而且训练的成本较高。为此科研工作者研究了上肢运动训练机器人来代替专业指导员辅助训练对象完成运动训练。但目前的上肢运动训练机器人大多在采用支架的形式，机器人是固定在支架上的，这就限制了运动训练必须在支架所在的位置进行，进而限制了运动训练的场所，也限制了运动训练的时间。因为训练过程中训练对象不能大范围走动，即使推动支架运动，活动范围还是受到支架的限制，只能围绕支架进行运动训练使训练对象难以保证足够的时间来进行运动训练。此外运动范围的限制也会影响训练对象参与运动训练的积极性，从而影响运动训练的效果。

实用新型内容  

 针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种上肢多方式运动训练机器人，该装置能在运动训练的初期采用依靠支架的固定位置训练，整体上保留现有上肢运动训练机器人的优点。在训练对象上肢的运动能力增强到一定程度后可以脱离支架，提供一种随身运动训练，将运动训练变成一种辅助运动，在日常生活中就能进行运动训练。这样有利于延长运动训练的时间，提高训练的积极性，进而保证运动训练的效果。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种上肢多方式运动训练机器人，包括支架立杆、滑块、机器人肩部、机器人上臂、机器人前臂后段、机器人前臂前段、减重弹性悬绳、支架横梁和机器人手部，其中滑块可调位锁紧在支架立杆上，机器人肩部安装在滑块上，机器人肩部、机器人上臂和机器人前臂后段依次通过转动关节连接成串联机构，机器人前臂前段通过一个连接块与机器人前臂后段相连接，减重弹性悬绳将机器人前臂前段末端悬挂在支架横梁上，支架横梁安装在支架立杆的顶端，与支架立杆垂直转动连接而能绕支架立杆在一定角度范围内转动，转动过程中通过减重弹性悬绳带动机器人前臂前段运动，进而带动训练对象进行上肢运动训练。

上述一种上肢多方式运动训练机器人，其中所述滑块与支架立杆滑套而通过螺钉连接可调位锁紧在支架立杆上，松开螺钉时可在支架立杆上上下移动，以调整高度适应不同的训练对象；所述的减重弹性悬绳长度可根据滑块的固定高度进行调整。在训练初期，训练对象可根据需要调节滑块固定在支架上的高度和减重弹性悬绳的长度。

上述一种上肢多方式运动训练机器人，其中所述机器人肩部通过螺钉安装在滑块或控制箱上，控制箱平放在支架立杆旁或固定连接在负重背心上，负重背心穿在训练对象的身上，并且在训练对象的腰、肩位置适度绑紧固定。

上述一种上肢多方式运动训练机器人，其中所述机器人前臂后段和机器人前臂前段之间是通过连接块用螺钉连接起来的：连接块分别与机器人前臂后段和机器人前臂前段用螺钉连接，可以快速的拆卸或链接。初期固定位置的运动训练，连接上机器人前臂前段并调好减重弹性悬绳的长度，进行固定位置的运动训练，此时可以包括腕关节在内的上肢各关节进行全面的运动训练。此阶段机器人肩部通过螺钉安装在滑块上，控制箱可以放在支架立杆旁边。训练对象穿戴好机器人即可进行运动训练。当训练进行到后期阶段，训练对象上肢运动能力增强到一定程度后，可将机器人肩部通过螺钉安装在控制箱上，并将控制箱固定连接在负重背心上，训练对象穿上负重背心并适度绑紧固定。同时断开减重弹性悬绳，拆卸连接块和机器人前臂前段，放弃对运动范围较小的腕关节的运动训练，以减轻训练对象的承重。训练对象穿戴好负重背心和上肢运动训练机器人后，进行运动训练，此时是一种随身运动训练，整个上肢运动训练机器人设备可以跟随训练对象移动，不再受支架立杆对训练场地和训练时间的约束。可以将其视为一种辅助上肢运动，在日常生活中完成。此时要求控制系统和供能设备质量轻，体积小，可以减小训练对象的负重，可采用集成控制芯片。

上述一种上肢多方式运动训练机器人，其中在机器人肩部、机器人上臂和机器人前臂后段的机器人与训练对象接触的一侧，分别各固定一层软橡胶层，以保证训练过程中训练对象穿戴的舒适性，减轻训练过程中的不适应。

本实用新型的一种上肢多方式运动训练机器人与现有技术相比，具有如下实质性特点和优点：