[发明专利]上肢运动器械及其控制方法

说明书

本发明提供一种上肢运动器械，其包括：底座；框架；显示器；五连杆形状的可动部；串联弹性驱动器。本发明的上肢运动器械能够使慢性期脑中风残疾人在家庭中也能够容易使用。

技术领域

本发明涉及上肢运动器械，更详细而言，涉及一种用于引导在运动区域内的康复动作而使老弱者或患者康复的康复器械或机器人。

背景技术

最近，随着进入高龄化、老龄化社会，脑中风患者正在增加，因交通事故导致的脊髓损伤患者也正在增加，所以正在开发上肢康复装置，这样的上肢康复装置能够应用于：由于遭受诸如脑中风、外伤性外部损伤、脑源性麻痹等的脑损伤或者遭受脊髓损伤导致的神经系统损伤等多样的疾病，无法自主活动手部的患者。

以往的上肢康复装置采用以诸如肩膀和手肘的上臂活动为中心实现康复的形态，大部分都以在操作台上执行特殊动作的形态进行治疗。在韩国发明专利第10-1620633号中就公开了这种现有技术的一个例子。

如果简略考查现有技术，公开了一种基于增强现实技术的上肢康复装置，包括：上肢器械模块，所述上肢器械模块配置得能够通过透明显示部观察，以能够活动的方式支撑使用者的胳臂和手指；传感器，所述传感器设置于所述上肢器械模块的端部，用于检测使用者的手指位置和活动；控制部，所述控制部接收从所述传感器传递来的信号，分析通过所述透明显示部提供的影像是否执行任务及成果。所述透明显示器还包括在规定高度相对于水平面倾斜地支撑的显示器支撑部,所述传感器内置于被所述上肢器械模块支撑的手指的末端位置。

在如上所述的结构的现有技术中，如果借助控制部选择了任务，则在透明显示部以虚拟环境提供任务影像，利用安放在所述上肢器械模块的胳臂和手指，在现实环境中执行任务。此时，安放在所述上肢器械模块上的胳臂和手指，可以按使用者的意图直接活动或按照由所述控制部设置的程序自动活动，还公开了多种形态的实施例。

但是，就这种现有技术的上肢康复器械而言，在运动时，使用者的胳臂只在与水平面平行的平面上活动，因而很难使与日常生活相关的活动所需的各种胳臂肌肉都参加运动。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种帮助由于因脑损伤或脊髓损伤导致的神经系统损伤等无法自由活动手部的患者康复，使得能够独立地进行日常生活的上肢运动器械。

另外，本发明目的在于提供一种上肢运动机器人，该上肢运动机器人是，在基本上与地面平行的平面显示器上，使用者握住具有五连杆结构(平行四边形结构)的机器人手臂的末端执行器(end-effector)型的器械手柄进行上肢运动的器械。

本发明为了向从医院回到家庭的慢性期脑中风残疾人提供现实的帮助，提供一种即使在家庭或福利中心等居住地也能够容易地使用的上肢运动器械。

解决问题的手段

本发明提供一种上肢运动器械，包括：底座B；框架10，一侧边固定于所述底座，而且能够改变倾斜角度；显示器20，安装于所述框架，用于显示目标点；五连杆形状的可动部，位于所述显示器的上侧或下侧，由能够驱动的第1连杆30和第2连杆40构成，所述第1连杆30由第1-1构件31及第1-2构件33构成，所述第1-1构件31的一端附着于所述框架并被旋转驱动，所述第1-2构件33的一端能转动地附着于所述第1-1构件的另一端，在第1-2构件33的另一端附着有供使用者把持的手柄50，所述第2连杆40由第2-1构件41及第2-2构件43构成，所述第2-1构件41的一端附着于所述框架并被旋转驱动，所述第2-2构件43的一端能转动地附着于所述第2-1构件的另一端，在第2-2构件43的另一端附着有供患者把持的手柄50和所述第1-2构件的另一端；串联弹性驱动器60，分别附着于所述第1-1构件31的一端和第2-1构件41的一端，用于提供转动力。