[实用新型]用于上肢康复训练机器人的关节模块

权利要求书

1.一种用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，包括腕关节模块、肘关节模块和肩关节模块；

所述腕关节模块包括背屈/掌屈运动机构和尺屈/桡屈运动机构；

所述肘关节模块包括屈曲/超伸运动机构和前臂旋前/旋后运动机构；

所述肩关节模块包括外摆/内收运动机构、前屈/后伸运动机构和外旋/内旋运动机构。

2.根据权利要求1所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述背屈/掌屈运动机构和尺屈/桡屈运动机构的旋转轴线相交于点O_w，屈曲/超伸运动机构和前臂旋前/旋后运动机构的旋转轴线相交于点O_e，外摆/内收运动机构、前屈/后伸运动机构和外旋/内旋运动机构的旋转轴线相交于点O_s。

3.根据权利要求2所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述外摆/内收运动机构包括外摆/内收支撑板、设置在所述外摆/内收支撑板上的第一电机、与所述第一电机的动力输出轴连接的外摆/内收旋转轴、与所述外摆/内收旋转轴的另一端连接的第一减速器、与所述第一减速器的输出端连接的外摆/内收输出法兰、与所述外摆/内收输出法兰连接的外摆/内收动力输出板、固接于所述外摆/内收动力输出板上的第一编码器及设置于所述第一电机上的控制器。

4.根据权利要求3所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述外摆/内收支撑板上还设置有外摆/内收固定支撑盘和第一电机连接盘，所述第一电机固接在所述第一电机连接盘上；所述第一减速器和外摆/内收动力输出板之间还设置有力矩传感器；所述第一编码器的读数头通过连接角接连接于所述外摆/内收支撑板上；

所述控制器用于控制所述外摆/内收运动机构的运动，所述第一电机的内置编码器和所述第一编码器组成闭合回路，用于检测外摆/内收运动机构的旋转角度。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述外旋/内旋运动机构包括弧形轨道、通过轴承设置在所述弧形轨道上的滑块、设置在所述滑块上的第二连接盘、设置于所述第二连接盘上的第二减速器、设置于所述第二减速器另一端的第二电机及与所述第二减速器的输出端驱动连接的驱动小齿轮。

6.根据权利要求5所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述弧形轨道的内侧和外侧均设置有凸缘，所述轴承上端与所述滑块底面固接，所述轴承外壁上开设有与所述凸缘配合的环形卡槽，所述弧形轨道的外侧还设置有与所述驱动小齿轮啮合的齿部。

7.根据权利要求6所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述弧形轨道上设置有光栅尺，所述滑块上设置有与所述光栅尺配合的检测头；所述滑块上还设置有六维力传感器；

所述第二电机的内置编码器和所述光栅尺组成闭合回路，用于检测外旋/内旋运动机构的旋转角度。

8.根据权利要求1所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述前臂旋前/旋后运动机构和外旋/内旋运动机构的旋转轴线均不与患者肢体轴线相重合，所述背屈/掌屈运动机构、尺屈/桡屈运动机构、屈曲/超伸运动机构、外摆/内收运动机构和前屈/后伸运动机构的旋转轴线均与患者肢体轴线相重合。

9.根据权利要求8所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述腕关节模块通过连接过渡板固定在升降立柱上，以单独进行患者腕关节的康复训练。

10.根据权利要求8所述的用于上肢康复训练机器人的关节模块，其特征在于，所述肘关节模块通过前臂调节模块与所述腕关节模块连接，所述肩关节模块通过上臂调节模块与肘关节模块连接，组合后以进行患者整个上臂的康复训练。