[发明专利]一种人体运动辅助两用式外肢体机器人

说明书

本发明公开了一种用于人体运动辅助的两用式外肢体机器人，属于康复医疗器械领域，所示机器人包括：刚性可穿戴外衣、运动辅助模块和末端夹持爪；刚性可穿戴外衣穿于人体上半身，支撑力通过腰部传递以支撑使用者；运动辅助模块，用于在人体站立时辅助行走，还用于在人体处于坐姿时辅助完成抓取动作；末端夹持爪，用于在运动辅助模块辅助行走时平铺于地面并锁死，表现为刚性末端，还用于在运动辅助模块辅助完成抓取动作时抓取物体，表现为柔性末端。本发明既可作为人体的“第三条腿”辅助行走，又可作为人体的“手臂”协助完成抓取动作，结构紧凑，且功能集成，符合偏瘫使用者的生活习惯，有利于偏瘫患者使用。

技术领域

本发明属于康复医疗器械领域，更具体地，涉及一种人体运动辅助两用式外肢体机器人。

背景技术

偏瘫，临床医学上又称半身不遂，是指一侧上下肢、面肌和舌肌下部的运动障碍，是由神经中枢受损进而引发急性脑血管病的一个常见症状。偏瘫的病因主要是大脑半球皮层运动中枢受损的缘故。从人的大脑半球分工来讲，右侧大脑半球通过运动中枢管控着左侧肢体运动，左侧大脑半球通过运动神经管理着右侧肢体运动。任何一侧脑半球发生病变，都会导致对侧偏瘫。两侧大脑半球最易发生病变的部位是内囊，内囊区神经纤维排列很紧密，上行和下行的纤维都从此处穿过，一旦受损，便产生对侧偏瘫、偏身感觉障碍和偏盲，即所谓“三偏征”。

轻度偏瘫病人虽然尚能活动，但走起路来，往往表现为上肢屈曲，下肢伸直的状态，瘫痪的下肢走一步划半圈，我们把这种奇怪的走路姿势，叫做偏瘫步态。偏瘫严重者常卧床不起，丧失生活能力。按照偏瘫的程度，可分为轻瘫、不完全性瘫痪和全瘫。轻瘫：表现为肌力减弱，肌力在4～5级，一般不影响日常生活，不完全性瘫较轻瘫更重，受影响范围较大，肌力2～4级，全瘫：肌力0～1级，瘫痪肢体完全不能活动，失去运动能力。

目前的康复训练主要由专业医生指导，且多在诸如医院等康复场所进行，过程耗费时间与人力，采用人为照料的方法来辅助偏瘫病人进行康复训练和照顾老年人的生活使得社会和家庭都面临着沉重的负担。因此，社会上对于一种能在日常生活中使用方便且具有保护功能，同时又能辅助偏瘫患者与老年人的行走康复训练装置机构的需求非常高。随着机器人技术的发展，越来越多的科研机构开始将机器人技术用于康复训练器材的设计。

目前的辅助站立或行走装置主要分为以下几种：被动式拐杖、被动式外骨骼、主动式助行机构；其中，被动式助行机构仍然需要借助人体有限的力量以完成站立或行走动作，不利于偏瘫患者或老年人使用。主动式助行机构体现出兼具便捷与保护功能的优势，智能化较高，但功能单一，且大多产品质量大体积大，不宜长时间使用，更不适合户外场景使用。辅助手部抓取的机器人则基本以机械臂为主，主要功能为抓取不同形状的物体，但是单纯的机械手臂空间体积大，功能单一且造价高昂。

总体而言，现有运动辅助装置存在功能单一、质量体积较大，不利于偏瘫患者使用的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种人体运动辅助两用式外肢体机器人，目的在于为偏瘫患者提供一种既可作为人体的第三条腿辅助行走，又可作为人体的手臂协助完成抓取动作，结构紧凑，且功能集成的运动辅助装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于人体运动辅助的两用式外肢体机器人，包括：刚性可穿戴外衣、运动辅助模块和末端夹持爪；

所述刚性可穿戴外衣穿于人体上半身，支撑力通过腰部传递以支撑使用者；

所述运动辅助模块，用于在人体站立时辅助行走，还用于在人体处于坐姿时辅助完成抓取动作；

所述末端夹持爪，用于在所述运动辅助模块辅助行走时平铺于地面并锁死，表现为刚性末端，还用于在所述运动辅助模块辅助完成抓取动作时抓取物体，表现为柔性末端。

优选地，所述刚性可穿戴外衣为无袖的马甲结构。