[发明专利]一种面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人

说明书

本发明属于康复机械设备技术，具体涉及面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人。本发明肩关节组件包括固定在机械臂固定杆的静平台、与静平台相对设置的动平台、三个肩关节电机支架以及肩关节减速电机，肩关节减速电机的输出轴连接在第一连杆固定架的一端，第一连杆固定架的另一端连接在肩关节第一连杆上，肩关节第一连杆的一端通过轴承转动连接在肩关节电机支架上，另一端转动连接有肩关节第二连杆的一端，肩关节第二连杆的另一端与固定在动平台上的垫板转动连接，肩关节组件构成3‑RRR并联机构。本发明能够满足患者不同阶段上肢关节所对应的康复训练需求，涵盖肩、肘、腕三个关节训练模块，训练患者上肢的5个自由度，使患者的康复训练更全面。

技术领域

本发明属于康复机械设备技术领域，具体涉及面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人。

背景技术

脊髓损伤是一种导致终生残疾的灾难性损伤，我国每年新增创伤性脊髓损伤患者10-14万例，患者总数已达200余万，给广大家庭和社会带来沉重负担。脊髓损伤患者普遍需要长期开展康复治疗，而传统康复治疗手段劳动强度大，风险程度高，已成为制约患者得到及时、充分、规范康复治疗的瓶颈。

近年来市面上出现很多上肢康复机器人，但是脊髓损伤的患者随着治疗的进行要不断的更新自己的康复机器人，才能适应患者的不同程度不同恢复阶段的康复训练，对于患者的家庭而言是一笔很大的开销，因此，使康复机器人可以面对不同程度不同恢复阶段的病人，并且可以针对不同的患者提供个性化的康复功能，研发适用于全周期的康复机器人，已成为提高患者康复质量、降低家庭和社会负担的必由之路。

现有技术中的面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人虽然能够实现患者肩关节、肘关节及手部的多功能运动，但存在以下问题：

1、一个机器人不能适用不同程度、不同恢复阶段的患者；

2、体型冗杂，不便于随处携带，针对治疗范围狭窄不便于控制；

3、且运动模式单一，不能够满足普遍范围的患者；

4、难以绝对保证对人体的安全性，易对人体造成二次伤害。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不能适用患者的不同恢复阶段且体型冗杂不易移动的缺陷，提供了一种可适用不同程度、不同恢复阶段的脊髓损伤患者的上肢康复机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂，包括肩关节组件、安装在肩关节组件上的大臂组件、小臂组件、手部机构；所述大臂组件与所述小臂组件之间通过肘关节机构连接；所述小臂组件与所述手部机构之间通过腕关节机构连接；其特征在于：所述肩关节组件包括固定在机械臂固定杆上的静平台、与所述静平台相对设置的动平台、圆周阵列固定在所述静平台上的三个肩关节电机支架以及安装在所述肩关节电机支架上的肩关节减速电机，肩关节减速电机的输出轴连接在第一连杆固定架的一端，第一连杆固定架的另一端连接在肩关节第一连杆上，肩关节第一连杆的一端通过轴承转动连接在肩关节电机支架上，另一端转动连接有肩关节第二连杆的一端，肩关节第二连杆的另一端与固定在动平台上的垫板转动连接，肩关节组件构成3-RRR并联机构。

进一步地，所述大臂组件包括安装在所述动平台上的第一大臂支架、安装在所述第一大臂支架上的大臂调节机构以及安装在所述大臂调节机构上的第二大臂支架；所述大臂调节机构包括连接在所述第一大臂支架和所述第二大臂支架之间的平行四边形伸缩架。

进一步地，所述小臂组件包括安装在所述第二大臂支架上的小臂连接板、安装在所述小臂连接板上的小臂调节机构以及安装在所述小臂调节机构上的小臂支架；所述小臂调节机构包括第一小臂连杆和第二小臂连杆，所述第一小臂连杆的两端分别与所述小臂连接板和所述第二小臂连杆的一端转动连接，所述第二小臂连杆的两端分别与所述小臂支架和所述第一小臂连杆的另一端转动连接。