[发明专利]一种桌面式的上肢康复机器人及其使用方法

说明书

本发明公开了一种桌面式的上肢康复机器人，包括两个平行延伸的第一滚轴丝杠、横跨在两个第一滚轴丝杠上方的第二滚轴丝杠；安装在第二滚轴丝杠上的回转关节、安装在回转关节上的手托，其中回转关节中采用了扭簧式柔弹性关节，具备有柔弹性，能够跟随机器人一起运动，结构更加紧凑。手托滑台连接部位也增加了弹簧，更能增加机构的柔顺性，保证训练过程的舒适性与安全性。本发明还提供上述上肢康复机器人的使用方法，通过设置被动训练模式、协同训练模式和主动训练模式以适应不同需要的患者上肢康复需求。

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其是一种桌面式的上肢康复机器人。

本发明同时涉及上肢康复机器人的使用方法。

背景技术

当代社会，我国正面临着社会人口老龄化、中风发病年轻化、交通事故频繁化等日益严重的社会问题，造成的结果是老年人与肢体残疾病人的运动功能障碍，因此上肢康复机器人成为了医疗康复领域的研究重点和热点。上肢康复机器人可以辅助老年人和运动功能障碍患者进行康复训练，防止肌肉萎缩，恢复患者手臂运动能力。桌面式康复机器人是一种可以通过手托并联在人的上肢上，为人的肢体运动提供额外的动力，辅助患者完成上肢在水平面内的移动、回转等康复训练任务，运动机能恢复的智能机械系统。

传统的上肢康复机器人尚存在诸多的不足，如机械系统缺乏柔顺性，容易对患者造成伤害；患者在训练过程中缺乏自主性，训练过程比较枯燥，使用不便，体感不舒适，通用性差等。

在中国专利公告号CN102499857B的发明专利中，公开了一种外骨骼可穿戴式上肢康复机器人，主要包括肩关节外骨骼，肘关节外骨骼，腕关节外骨骼，与手部外骨骼。需要外骨骼的各个自由度和人体的各个关节自由度高度匹配，否则容易引发安全事故，且穿戴过程繁琐，使用不便。

在中国专利公开号CN109009880A的发明专利中，公开了一种末端牵引式上肢康复机器人装置，装置包括机械架构、主控模块、电机模块、信息采集模块、信息处理模块、通信模块、检测模块，但是这个机构是带动患者进行被动训练，患者缺乏自主性和积极性，治疗效果难以保证。

在中国专利公告号CN103263338B的发明专利中，公开了一种上肢康复机器人，它由支架，若干个牵引装置，供患者前臂放置的托板，若干个绳子，控制装置组成。此装置通过控制装置控制牵引装置牵引绳子的角度和力度，可以帮助患者的肩关节肘关节在三维空间内实现较复杂的训练动作；但是整个机构较为笨重，只能在固定的位置进行恢复性训练。同时，系统缺乏柔顺性，安全问题难以保证。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提供一种桌面式上肢康复机器人，以达到穿戴使用简便、康复过程主动被动相结合、交互性强的效果，可对患者的上肢进行模式多样、安全有效的康复训练，促进患者手臂运动功能的恢复。

技术方案：为达到上述目的，本发明桌面式上肢康复机器人可采用如下技术方案：

一种桌面式的上肢康复机器人，包括两个平行延伸的第一滚轴丝杠、横跨在两个第一滚轴丝杠上方的第二滚轴丝杠；安装在第二滚轴丝杠上的回转关节、安装在回转关节上的手托；

所述回转关节包括安装在第二滚轴丝杠的滑块上的大连接件、承载于大连接件上的小连接件、固定在小连接件上的环状的支撑架、位于支撑架内部的回转轴、连接上板；所述回转轴内部是中空的空腔，连接上板设有覆盖在回转轴上的盖板及自盖板延伸至空腔内并与支撑架底部固定连接的延伸部；所述回转轴与支撑架之间通过滚动轴承连接，回转轴相对支撑架及连接上板转动；所述手托底部与回转轴顶部固定，且手托底部为具有内凹的凹槽，所述连接上板的盖板位于该凹槽中；回转轴内部还设有扭簧，扭簧放在连接上板的外径上，扭簧的两端分别卡进连接上板和回转轴的孔内而限制回转轴的旋转范围；