[发明专利]腕关节康复智能机器人

说明书

一种腕关节康复智能机器人，包括手背附件、前臂附件、感测装置及用于连接所述手背附件与所述前臂附件的反馈作用装置，所述感测装置用于感测患肢的运动意图，所述反馈作用装置用于根据所述运动意图输出所述手背附件所需的驱动力/阻尼力，以实现所述患肢的腕关节康复运动。本发明提供的腕关节康复智能机器人具有反馈调节控制能力而形成多种运动模式，满足处于不同阶段的患肢的康复运动目标，具有广泛的适应性。

技术领域

本发明属于康复机器人技术领域，具体地来说，是一种腕关节康复智能机器人。

背景技术

近年来，传统机械学、生物医学、数据的发掘与收集、传感技术、智能控制技术、计算机技术及其他新兴技术的迅速发展，给生物医学工程(BME)领域的医用机器人技术带来了高速发展的契机，促进了医用领域的设备自动化和机器人化。

医用机器人结合了多个学科最新研究和发展的成果，应用于医学诊疗，康复等相关的医学领域。其中，康复机器人占据相当大的比例，如各种假肢、矫形器及用于恢复四肢功能性障碍的康复辅助医疗设备。尤其是服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景。

现有的腕手运动康复训练设备功能与设计上均存在着明显不足，运动模式单一，难以适应不同阶段的患肢的康复训练的功能需要，环境适应性较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种腕关节康复智能机器人，具有反馈调节控制能力，适应不同阶段的患肢的康复训练，应用范围有效拓宽。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种腕关节康复智能机器人，包括手背附件、前臂附件、感测装置及用于连接所述手背附件与所述前臂附件的反馈作用装置，所述感测装置用于感测患肢的运动意图，所述反馈作用装置用于根据所述运动意图输出所述手背附件所需的驱动力/阻尼力，以实现所述患肢的腕关节康复运动。

作为上述技术方案的改进，所述反馈作用装置包括至少一个动力单元，所述动力单元包括平面连杆机构与阻尼器：

所述平面连杆机构一端铰接所述手背附件而形成第一铰接部，另一端铰接所述前臂附件而形成第二铰接部，所述第一铰接部与所述第二铰接部均为具有至少两个转动自由度的运动副；

所述阻尼器用于实现所述手背附件与所述前臂附件之间的阻尼作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述平面连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆，所述手背附件与所述第一连杆铰接而形成所述第一铰接部，所述前臂附件与所述第四连杆铰接而形成所述第二铰接部，所述阻尼器一端连接于所述第二连杆的中部，另一端连接于所述所述第三连杆的中部，所述第四连杆连接有用于驱动其旋转的驱动源。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连杆与所述第二连杆之间和/或所述第三连杆与所述第四连杆之间具有用于防止过冲的限位部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连杆与所述第四连杆长度相等，所述第二连杆与所述第三连杆长度相等，所述第一连杆的长度小于所述第二连杆的长度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反馈作用装置包括运算控制单元，用于根据所述感测装置的感测结果计算所需的调节量，并将计算结果输出至所述驱动源。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反馈作用装置包括两个所述动力单元，不同动力单元的平面连杆机构之间相互垂直并分别连接同一手背附件与同一前臂附件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一铰接部与所述第二铰接部为球铰链或万向节。

作为上述技术方案的进一步改进，所述阻尼器为液压阻尼器或弹簧阻尼器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述腕关节康复运动的桡偏不大于20°，尺偏不大于30°。