[发明专利]基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，包括：座椅(1)、机柜(2)、显示设备(3)、四自由度机械臂(4)和/或四自由度机械臂(5)；机柜(2)通过电源和通信线缆与四自由度机械臂(4)或(5)实现电气连接；显示设备(3)通过电源和通信线缆与机柜(2)电气连接；四自由度机械臂(4)和/或四自由度机械臂(5)通过刚性连接件(6)固定在座椅背面的支撑结构上。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，所述显示设备(3)为外接显示屏或虚拟现实设备。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，所述四自由度机械臂(4)和/或四自由度机械臂(5)，包括：第一关节驱动器(8)、肩部刚性连接件(9)、第二关节驱动器(10)、肩部刚性连接件(11)、第三关节驱动器(12)、上臂刚性连接件(13)、第四关节驱动器(14)、小臂连接件(15)和扶手(16)；

第一关节驱动器(8)通过刚性连接件(6)与座椅(1)背面支架连接；第二关节驱动器(10)与第一关节驱动器(8)通过肩部刚性连接件(9)连接；第三关节驱动器(12)与第二关节驱动器(10)通过肩部刚性连接件(11)连接；第四关节驱动器(14)与第三关节驱动器(12)通过上臂刚性连接件(13)连接；扶手(16)与第四关节驱动器(14)通过小臂连接件(15)连接；扶手(16)与小臂连接件(15)之间通过滑块凹槽的方式连接。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，所述第一关节驱动器(8)、第二关节驱动器(10)、第三关节驱动器(12)、第四关节驱动器(14)分别为可变柔性关节驱动器。

5.根据权利要求3所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，所述第一关节驱动器(8)、第二关节驱动器(10)、第三关节驱动器(12)、第四关节驱动器(14)，分别包括：伺服电机(17)、谐波减速机(18)、环形力矩传感器(19)、转矩输出盘(20)、初级减速齿轮组(26)；伺服电机(17)连接初级减速齿轮组(26)，初级减速齿轮组(26)连接谐波减速机(18)；谐波减速机(18)的输出端通过刚性连接件与环形力矩传感器(19)相连接；环形力矩传感器(19)通过刚性连接件与转矩输出盘(20)相连接。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，包括：所述关节驱动器中内置角度编码器；所述角度编码器和环形力矩传感器(19)的通信连接机柜(2)；所述角度编码器与环形力矩传感器(19)所在关节通信连接。

7.根据权利要求5所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，包括：所述关节驱动器中内置紧急刹车机构(22)。

8.根据权利要求5所述的基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统，其特征在于，包括：关节驱动器输入端内壳(25)和输出端外壳(23)之间设置刚性干涉(21)。