[发明专利]一种七自由度的上肢康复机器人

说明书

本发明提供一种七自由度的上肢康复机器人，包括肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节、腕内旋外旋关节、上臂伸缩部分、前臂伸缩部分、上臂支持部分、前臂支持部分、手指手腕固定部分和控制部分组成，七个自由度采用串联方式连接。本发明操作方便，只需将患者上臂和前臂放入上臂支持部分和前臂支持部分，通过手指手腕固定部分将患者手腕和手指与腕内旋外旋关节固定，以提供患者上臂内收外展运动、上臂屈曲伸展运动、上臂内旋外旋运动、肘屈曲伸展运动、腕尺偏桡偏运动、腕屈曲伸展运动和腕内旋外旋运动七个自由度的康复训练。本发明具有良好的足部整形效果，具有广泛推广意义。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体地，涉及一种七自由度的上肢康复机器人。

背景技术

目前脑卒中患者或者肢体损伤患者术后最有效的恢复方法就是康复训练，而上肢康复训练是患者肢体康复运动中非常关键的一个环节。

现有技术中也出现一些七自由度上肢康复机器人，比如，申请号为CN201610798842.5的中国发明专利，其公开一种基于混合驱动的七自由度上肢康复机器人，它包括三个模块：肩关节旋内/旋外运动模块；肩关节伸屈、内收/外展和肘关节屈伸、旋前/旋后模块；腕关节桡侧屈/尺侧屈、背伸/掌屈运动模块；可以实现七个自由度的运动。在其七个自由度的配合下，机器人可以模拟并实现人体上肢的各项运动，七个自由度既可以单独实现各个关节的独立运动也可以各个关节的联合运动实现空间运动。

但是上述专利存在以下不足：

上述专利七自由度顺序为肩关节旋内/旋外运动、肩关节伸屈、肩关节内收/外展、肘关节伸屈、肘关节旋前/旋后、腕关节桡侧屈/尺侧屈、腕关节背伸/掌屈，在肘关节屈曲动作时无法做到腕关节的内旋外旋动作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种七自由度的上肢康复机器人，其肘关节仅提供一个自由度，即肘屈曲伸展，在腕关节上增加了腕关节的内旋外旋自由度，在肘关节屈曲动作时可以做到腕关节的内旋外旋动作，尤其适用于针对性的肘关节屈曲状态下的腕关节三自由度运动，能实现肩关节、肘关节和腕关节的同时协调康复动作，使得患者在康复运动过程中得到有效的多自由度上肢康复训练。

为实现以上目的，本发明提供一种七自由度的上肢康复机器人，包括：肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节、腕内旋外旋关节、上臂伸缩部分、前臂伸缩部分、上臂支持部分、前臂支持部分、手指手腕固定部分和控制部分，七个自由度采用串联的方式进行连接，其中：

所述肩内收外展关节为第一自由度关节，肩内收外展关节与人体上肢的肩关节内收和外展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内收和外展运动；

所述肩屈曲伸展关节为第二自由度关节，肩屈曲伸展关节连接肩内收外展关节并与人体上肢的肩关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的屈曲和伸展运动；

所述上臂伸缩部分连接肩屈曲伸展关节，上臂伸缩部分用于根据人体上臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述肩内旋外旋关节为第三自由度关节，肩内旋外旋关节连接上臂伸缩部分并与人体上肢的肩关节内旋和外旋动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内旋和外旋运动；

所述肘屈曲伸展关节为第四自由度关节，肘屈曲伸展关节连接上臂伸缩部分并与人体肘关节的肘关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肘关节的屈曲和伸展动作运动；

所述前臂伸缩部分与肘屈曲伸展关节连接，前臂伸缩部分用于根据人体前臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述腕尺偏桡偏关节为第五自由度关节，腕尺偏桡偏关节连接前臂伸缩部并与人体上肢的腕关节尺偏和桡偏动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的尺偏和桡偏运动；