[发明专利]一种新型基于差速传动的三自由度腕部康复机器人

说明书

本发明提供了一种新型基于差速传动的三自由度腕部康复机器人，包括：侧屈与侧偏运动模块、旋转运动模块和电机转速控制模块，侧屈与侧偏运动模块使用双电机差速传动用于帮助患者实现腕关节掌侧屈、背侧屈，尺侧偏和桡侧偏运动；旋转运动模块用于帮助患者腕关节的旋转和对手臂的支撑；电机转速控制模块用于控制整个机器人的侧偏模式、侧屈模式和旋转模式，使其完成训练腕关节活动的功能。本发明辅助患者进行腕部的掌屈/背屈、内翻/外翻、内收/外展三个运动自由度的运动训练，具有贴合腕部运动轨迹，结构紧凑、尺寸小、重量低，便于家庭使用，提高康复训练效率的特点。

技术领域

本发明涉及外骨骼康复机器人领域，特别是腕关节康复机器人，适用于各种疾病事故引起的神经性、组织性运动障碍的病人，为他们恢复腕部的运动功能。

背景技术

机器人技术应用于康复领域目前还算处于初步阶段，其与传统的康复医疗手段相比，病患能够接受并对康复机器人保有一定的信心；该种机器人的设计能够保障安全性，患者对其安全程度信任；传统医师对康复机器人的发展和应用前景乐观；康复机器人记录的治疗数据对开发新的治疗手段很有帮助，最重要的是在其他领域为深入研究人体运动规律与大脑之间的关联提供素材；康复机器人可以提供远长于医师的康复训练时间，康复进程加快。

用于治疗偏瘫的康复机器人并不完美，还存在这些困境：训练动作不精细，不能充分提供中枢神经康复需要的运动刺激；与患肢的夹持部分通常是仅夹持一点，由于运动时患者肌肉痉挛各关节的运动有不确定性，特定肌肉的控制乏力；目前的研究目标主要限定在研究机器人的应用是否合理，相应训练方式治疗效果与传统方法比较，对提高康复训练的临床效果的研究不深入；评价指标为跟随最新理论更新，在康复训练中采集的数据与训练效果的相互辅导关系模糊。

本发明提出的一种基于差速传动的三自由度腕部康复机器人，结构简单，动作精细，训练效果显著，在机械结构上有一重过载保护，与其他关节康复机器人具有融合性的三自由度腕部康复机器人结构，该机器人应对不断更新的康复理论有一定的适应力。

发明内容

本发明提出了一种新型基于差速传动的三自由度腕部康复机器人，可以帮助患者实现腕关节掌侧屈、背侧屈，尺侧偏和桡侧偏，还有腕关节的旋转运动，机构的结构能够保障患者的安全性，可以提供远长于医师的康复训练时间，加快康复进程。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种新型基于差速传动的三自由度腕部康复机器人，包括：侧屈与侧偏运动模块、旋转运动模块和电机转速控制模块，其中：

所述侧屈与侧偏运动模块用于帮助患者实现腕关节掌侧屈、背侧屈，尺侧偏和桡侧偏，机构上装有手柄，患者使用时手掌握在手柄上，手柄下方旋转板提供支撑；

所述旋转运动模块用于帮助患者腕关节的旋转和对手臂的支撑，手臂固定架一边装有柔性带，使用时，患者手臂放到固定架上，可以带动训练腕关节；

所述电机转速控制模块用于控制整个机器人的运动模式使其完成功能，控制方式总共分为三种，侧偏模式、侧屈模式和旋转模式；