[实用新型]一种基于齿轮和连杆传动的上肢康复外骨骼装置

说明书

本实用新型涉及上肢康复外骨骼领域，为一种基于齿轮和连杆传动的上肢康复外骨骼装置，包括背部固定、肩关节、大臂、肘关节、前臂、腕关节，背部固定依次连接肩关节、大臂、肘关节、前臂和腕关节，包括肩关节屈伸和展收自由度、肘关节屈伸自由度、前臂旋转自由度、腕关节屈伸自由度共五个自由度。本实用新型上肢外骨骼采用齿轮和连杆传动，运动可靠；本实用新型外骨骼设置了关节限位装置，进一步保证关节活动度在人体关节活动度范围内，保证患者的安全。既能完成单个关节的康复训练，又能完成日常动作的康复训练，训练更加贴合实际生活，解决上肢损伤患者的训练困难和日常活动不方便的问题。

技术领域

本发明涉及上肢康复外骨骼领域，尤其涉及一种基于齿轮和连杆传动的上肢康复外骨骼装置。

背景技术

脑卒中和老龄化人口的数量急增，给社会、家庭和个人生活带来巨大困难，解决其上肢恢复训练及运动问题成为社会需要解决的一大难题。上肢康复外骨骼能够长时间、重复性的对患者的上肢进行精确的训练，完成训练目的的同时解决了传统康复治疗的弊端，也能辅助患者完成日常的上肢动作，帮助患者进行正常的生活。

发明内容

为了帮助上臂丧失运动能力的患者完成康复训练以及进行日常动作，提出了基于齿轮和连杆传动的上肢康复外骨骼装置。

一种基于齿轮和连杆传动的上肢康复外骨骼装置，包括背部固定、肩关节、大臂、肘关节、前臂、腕关节，其特征在于背部固定依次连接肩关节、大臂、肘关节、前臂和腕关节，背部固定包括外固定、合页、连接调节板，大臂和前臂都设有臂长调节装置，肩关节包括齿轮传动的屈伸自由度和连杆传动的展收自由度，肘关节包括连杆传动的展收自由度，前臂包括齿轮传动的内外旋自由度，腕关节包括连杆传动的展收自由度。

进一步的，肩关节包括背部板、垫片、轴安装板、推杆电机安装架、肩部推杆电机、肩部电机连杆、肩部连杆1、肩部连杆2、大臂上、肩关节旋转支撑轴组、肩部大齿轮、肩部小齿轮、小齿轮轴、联轴器、减速电机。屈伸自由度包括轴安装板、肩部大齿轮、大齿轮轴、肩部小齿轮，由减速电机通过联轴器及齿轮机构传动，肩关节旋转支撑轴组由支撑轴、一组轴承、卡圈组成，肩部大齿轮为半环形，两侧为弧形槽。展收自由度包括推杆电机安装架、肩部推杆电机、肩部连杆1、肩部连杆2、大臂，由肩部推杆电机通过连杆机构传动。

进一步的，肘关节包括大臂下、推杆电机支架、肘部推杆电机、肘部电机连杆、肘部连杆1、肘部连杆2、前臂上，共同组成肘关节连杆机构，通过肘部推杆电机驱动，将直线运动转换为肘关节的旋转的运动。

进一步的，前臂包括前臂上、前臂电机、前臂电机支架、前臂小齿轮、前臂旋转支撑轴组、前臂大齿轮，与肩关节屈伸自由度相似，前臂旋转支撑轴组由支撑轴、一组轴承、卡圈组成，前臂大齿轮为半环形，两侧为弧形槽。

进一步的，腕关节包括小臂、腕部电机、腕部电机连杆、连杆、手掌，共同组成腕关节连杆机构，通过腕部电机驱动，将旋转运动转换为肘关节的旋转的运动。

本实用新型的有益效果：本实用新型上肢外骨骼自由度全面，包括肩关节屈伸和展收自由度、肘关节屈伸自由度、前臂旋转自由度、腕关节屈伸自由度，且单个关节活动度符合人体关节运动度，整体运动符合人体运动规律，恢复训练效果优；本实用新型上肢外骨骼采用齿轮和连杆传动，运动可靠；本实用新型外骨骼设置了关节限位装置，进一步保证关节活动度在人体关节活动度范围内，保证患者的安全。

附图说明

图1为上肢康复外骨骼装置整体结构图。

图2为上肢康复外骨骼装置肩关节结构图。

图3为上肢康复外骨骼装置肘关节结构图。

图4为上肢康复外骨骼装置前臂结构图。

图5为上肢康复外骨骼装置腕关节结构图。

具体实施方式