[发明专利]可穿戴式上肢康复机器人

说明书

本发明公开了一种可穿戴式上肢康复机器人，包括U型固定架、基座、第一电机、平衡架、第二电机、固定架、滑轮、滑轮固定架、钢丝绳、第一连接杆、第三电机、第二连接杆、第一弧形固定架、第三连接架、第二弧形固定架、第四电机、主动带轮、电机支架、皮带、从动带轮、带轮固定架、固定杆；U型固定架固定在基座下端；第一电机固定在基座上，带动平衡架旋转；第二电机固定在平衡架上端，通过滚轮、钢丝绳带动固定杆转动；第四电机固定在固定杆前端，通过主动带轮、从动带轮带动第一连接杆转动；第三电机固定在上端第一连杆前端，带动第二连接杆转动；第一弧形固定架与第二弧形固定架通过第三连接架相连；本发明机器人可直接穿戴于患者身上。

技术领域

本发明属于医疗康复训练机器人技术领域，具体是一种可穿戴式上肢康复机器人。

背景技术

康复训练机器人是近年出现的一种新型机器人，它是一种人-机合作机器人。它在适合人的运动特点，满足人的运动要求的同时，综合了人体运动的灵活性和机器人的高强度工作能力，帮助患者完成各种运动功能的恢复性训练。这种康复机器人能够承受的工作强度高，且性能稳定。通过千万次的标准化重复动作及客观地对运动参数与训练效果的测定和评定，促进神经功能的重塑，康复训练机器人可以有效帮助恢复患者患肢的运动及运动控制能力。

目前的康复训练机器人大多需要固定在固定基座之上占地空间加大，普遍采用采用齿轮传动，交错斜齿轮或锥齿轮可减少机构之间的相互干涉，但如果传动比过大，则两齿轮会因尺寸相差太大而不便安装，结构较为复杂，且成本高昂，不适合于患者在家中独立使用，因而较难以普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可穿戴式上肢康复机器人，以实现直接穿戴于患者身上，实现上肢康复机器人的便携性。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种可穿戴式上肢康复机器人，包括U型固定架、基座、第一步进电机、平衡架、第二步进电机、固定架、滑轮、滑轮固定架、钢丝绳、第一连接杆、第三步进电机、第二连接杆、第一弧形固定架、第三连接架、第二弧形固定架、第四步进电机、主动带轮、电机支架、皮带、从动带轮、带轮固定架、固定杆；

所述U型固定架固定在基座下端；所述第一步进电机固定在基座上；所述第一步进电机输出轴与平衡架一端相连，所述平衡架另一端与固定架相连；所述第二步进电机固定在固定架上端，且输出轴穿过固定架与滚轮相连；所述滚轮通过滑轮固定架与平衡架相连；所述滚轮上绕有钢丝绳，钢丝绳与固定杆前端相连；所述固定杆后端与固定架下端转动连接；所述第四步进电机通过电机支架固定在固定杆前端；所述第四步进电机输出轴与主动带轮相连；所述带轮固定架固定在固定杆前端；所述从动带轮套在带轮固定架上，可相对带轮固定架转动；所述皮带连接主动带轮和从动带轮上；所述带轮固定架前端上下均固定有第一连接杆；所述第三步进电机固定在上端第一连杆前端，输出轴与上端的第二连接杆后端相连；所述下端的第一连接杆与下端的第二连接杆转动连接；两个第二连接杆的前端分别与第一弧形固定架上下端固定；所述第一弧形固定架中部与第三连接架后端相连，所述第三连接架前端与第二弧形固定架中部相连；所述第一弧形固定架、第二弧形固定架均朝向人体肩部弯曲。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明可穿戴式上肢康复机器人，在保证基本功能及舒适度后，力求结构轻便，可直接穿戴在患者身上，实现了上肢康复机器人的便携性，在满足驱动要求的前提下尽量选择驱动力矩小的步进电机，以降低步进电机的质量；此外，将单片机、步进电机驱动器与上肢康复机器人分开，进一步减轻康复机器人的质量。

(2)本发明整个机器人是依据人体结构来选择合适的支点的，因此，可以保证患者不会因机器人的支撑点施加的力过大而造成损伤；

(3)本发明对于患者进行康复训练的场地没有要求，不必拘泥于固定场所、可实现落臂和抬臂运动、上臂的内旋和外旋运动和肘关节的屈伸运动。

附图说明