[发明专利]一种腕部扭摆助力康复装置

权利要求书

1.一种腕部扭摆助力康复装置，其特征在于：包括腕部掌屈/背屈运动组件（100）、前臂内旋/外旋运动组件（200）、前臂固定组件（300）、基座（400）及套索驱动单元，其中前臂固定组件（300）可相对移动地连接于基座（400）上，所述前臂内旋/外旋运动组件（200）安装在该基座（400）上、具有负责动力输出的前臂套索驱动轮（215），该前臂套索驱动轮（215）通过多组平行四边形机构与所述腕部掌屈/背屈运动组件（100）连接，带动该腕部掌屈/背屈运动组件（100）进行前臂的内外旋转；所述腕部掌屈/背屈运动组件（100）具有负责动力输出的腕部套索驱动轮（119）及由该腕部套索驱动轮（119）带动的手背靠板（106），通过所述手背靠板（106）带动患者手掌进行掌屈或背屈；所述腕部套索驱动轮（119）及前臂套索驱动轮（215）分别通过一个套索驱动单元控制，该腕部扭摆助力康复装置通过各套索驱动单元的驱动控制具有前臂内旋/外旋及腕部掌屈/背屈两个自由度；

所述腕部掌屈/背屈运动组件（100）包括软体束缚带B（102）、软体束缚带C（103）、手背靠板（106）、腕部摆动板（107）、腕部摆动支撑架（109）、多维力传感器（110）、腕部掌屈/背屈安装座（111）、腕部角度编码器（112）、腕部角度编码器支撑板（113）、套索安装定位块A（114）、套索安装定位板（115）、腕部掌屈/背屈限位板（116）、同步带（117）、拉线（118）、腕部套索驱动轮（119）及腕部驱动轮转轴（120），该手背靠板（106）的一侧与所述软体束缚带B（102）和软体束缚带C（103）分别连接，另一侧通过多维力传感器（110）与腕部摆动板（107）相连；所述腕部摆动支撑架（109）的一端与腕部摆动板（107）的一端转动连接，该腕部摆动板（107）的另一端与所述腕部套索驱动轮（119）连动、且与所述腕部驱动轮转轴（120）固接，所述腕部摆动支撑架（109）的另一端与该腕部驱动轮转轴（120）转动连接；所述腕部摆动支撑架（109）上安装有套索安装定位板（115），腕部角度编码器（112）通过腕部角度编码器支撑板（113）安装在该套索安装定位板（115）上，所述腕部角度编码器（112）通过同步带（117）与腕部驱动轮转轴（120）相连，所述腕部套索驱动轮（119）通过拉线（118）与所述套索驱动单元相连，该拉线（118）分别由套索安装定位板（115）及安装在套索安装定位板（115）上的套索安装定位块A（114）穿过；所述腕部套索驱动轮（119）由套索驱动单元驱动旋转，进而通过所述腕部摆动板（107）带动手背靠板（106）进行掌屈/背屈；所述腕部摆动支撑架（109）与所述前臂内旋/外旋运动组件（200）相连；

所述前臂内旋/外旋运动组件（200）包括前臂转接件（201）、调整螺栓（202）、前臂T型件A（204）、前臂T型件B（205）、前臂摆动连杆A（206）、前臂固定连杆（207）、前臂摆动连杆B（208）、前臂内旋/外旋支撑架（210）、前臂角度编码器安装架（211）、前臂角度编码器（212）、前臂驱动轮转轴（214）及前臂套索驱动轮（215），该前臂内旋/外旋支撑架（210）的一端位置可调地安装在所述基座（400）上，另一端分别固接有前臂固定连杆（207）和前臂角度编码器安装架（211），所述前臂转接件（201）为“T”型，该“T”型一条边通过调整螺栓（202）与腕部掌屈/背屈运动组件（100）相对距离可调整在连接，并在调整好后锁紧定位，该“T”型的另一条边与所述前臂T型件B（205）的一条边转动连接，该前臂T型件B（205）另一条边的两端分别与所述前臂摆动连杆A（206）的一端以及前臂摆动连杆B（208）的一端转动连接，该前臂摆动连杆A（206）的另一端与所述前臂固定连杆（207）的一端转动连接，该前臂摆动连杆B（208）的另一端与所述前臂套索驱动轮（215）分别固定安装在前臂驱动轮转轴（214）上，所述前臂固定连杆（207）的另一端与该前臂驱动轮转轴（214）转动连接，所述前臂T型件A（204）一条边的两端分别与前臂摆动连杆A（206）和前臂摆动连杆B（208）转动连接，该前臂T型件A（204）另一条边与“T”型的所述前臂转接件（201）转动连接，进而构成多组平行四边形机构；所述前臂套索驱动轮（215）通过拉线（118）与所述套索驱动单元相连，该前臂套索驱动轮（215）由套索驱动单元驱动旋转，进而通过构成的多组平行四边形机构带动前臂转接件（201）进行内旋/外旋，进而带动所述腕部掌屈/背屈运动组件（100）实现内旋/外旋自由度；所述前臂角度编码器（212）安装在前臂角度编码器安装架（211）上，并与所述前臂驱动轮转轴（214）连接；

所述前臂摆动连杆A（206）与前臂T型件B（205）的转动连接轴中心线为A，前臂摆动连杆A（206）与前臂T型件A（204）的转动连接轴中心线为B，前臂摆动连杆A（206）与前臂固定连杆（207）的转动连接轴中心线为C，前臂摆动连杆B（208）与前臂T型件B（205）的转动连接轴中心线为D，前臂T型件A（204）与前臂摆动连杆B（208）的转动连接轴中心线为E，前臂固定连杆（207）与前臂摆动连杆B（208）的转动连接轴中心线为F，中心线ACFD、BCFE、ABHG或ACFD、BCFE、DEHG组合成多平行四边形机构；所述前臂转接件（201）绕前臂内旋/外旋转轴中心线（J₂）同步转动，且前臂内旋/外旋转轴中心线（J₂）与人体前臂内旋/外旋转轴中心线在运动范围内重合，且该前臂内旋/外旋转轴中心线（J₂）与腕部掌屈/背屈转轴中心线（J₁）转动垂直相交；

所述套索驱动单元包括动力源、驱动安装架（503）、套索主动轮（504）、刹车豆（506）、涨紧调整架（507）、支撑板（508）、导向板（509）、调节螺栓（510）及套索安装定位块B（512），该动力源安装在驱动安装架（503）上，输出端连接有套索主动轮（504），所述套索主动轮（504）上安装有两个刹车豆（506）；所述涨紧调整架（507）的一端开有涨紧导向孔（513），另一端安装有支撑板（508），该支撑板（508）上设有调节螺栓（510），所述驱动安装架（503）上延伸有导向板（509），该导向板（509）由所述涨紧导向孔（513）穿过，所述调节螺栓（510）与导向板（509）抵接；所述涨紧调整架（507）上安装有两个套索安装定位块B（512），所述套索主动轮（504）上缠绕有两根拉线（118），每根拉线（118）的一端均固定在一个所述刹车豆（506）上，另一端由一个所述套索安装定位块B（512）穿过后分别与所述腕部套索驱动轮（119）或套索驱动轮B（212）连接；所述动力源的输出端安装有扭矩传感器（505）；

所述前臂套索驱动轮（215）通过拉线（118）与套索驱动单元相连，由套索驱动单元驱动旋转，进而通过构成的多组平行四边形机构带动前臂转接件（201）进行内旋/外旋，进而带动腕部掌屈/背屈运动组件（100）实现内旋/外旋自由度。