[发明专利]一种具有变刚度功能的人体上肢康复训练装置

说明书

本发明公开了一种具有变刚度功能的人体上肢康复训练装置，涉及康复机器人技术领域，包括通过连接调节结构依次安装连接的肩关节机构、大臂伸缩架、肘关节机构、小臂伸缩架和腕关节机构，肘关节机构和所述腕关节机构各设有一个变刚度关节；变刚度关节由分别作为输入端和输出端的输入盘和输出盘、用于主动驱动进行刚度调节的变刚度驱动结构及用于复位及调节的复位调节结构构成。本发明可以对患者的上肢进行主动和被动的康复训练，并通过在肘关节和腕关节处设置独立驱动的变刚度关节，实现与康复动作独立解耦的刚度调节，在保证康复训练装置工作稳定性的基础上，提高了康复训练装置的使用安全性，避免康复训练装置产生刚性冲击，对患者造成二次伤害。

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，具体涉及一种用于人体上肢功能康复训练的装置。

背景技术

肢体运动功能障碍指某处或连带性的肢体不受思维控制运动或受思维控制但不能完全按照思维控制去行动，意外事故和脑卒中、中风、偏瘫、脊髓损伤等疾病，或人体自然衰老导致不同程度的肢体运动功能障碍。肢体运动功能障碍对患者的身心健康造成极大的不利影响，造成患者生活质量严重下降。医学证实，经过积极的康复治疗，因疾病导致的肢体运动功能障碍绝大多数能重新恢复生活自理能力，部分能从事较轻的工作，自然衰老导致的肢体运动功能障碍也能得到一定程度的缓解和改善。

人体上肢康复训练装置是一种用于上肢康复治疗的装置，可以帮助肌肉或神经障碍的患者进行肢体康复训练，使患肢的运动机能得到较好的恢复。相比于传统的一对一康复治疗方式，康复训练装置具有运动强度可控，复健运动持续时间长，成本较低，康复协调性好的优点。但现有的人体上肢康复训练装置仍存在一些不足之处，如现有的人体上肢康复训练装置只实现了装置带动人体上肢进行被动运动，运动形式单一，运动稳定性差，不具有主动训练的功能；同时，现有的人体上肢康复训练装置多为末端引导式，存在体积庞大、不能穿戴的问题，同时其康复训练需要专门的场地，不适宜家庭使用；此外，现有的康复训练装置不具有柔性，刚性的运动冲击容易对患者造成二次伤害；现有的康复训练装置还存在结构复杂、实用性地、成本费用高的问题。

通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：

现有技术1：

申请号：CN201410627428.9，申请日：20141110，公开(公告)日：20150401，本发明公开了一种基于分组耦合驱动的上肢康复训练装置，包括肩部三自由度自适应机构、第一耦合运动机构、肩部连接组件、第二耦合运动机构以及腕部二自由度自适应机构，第一耦合运动机构固定连接在肩部三自由度自适应机构上，肩部连接组件可转动连接在第一耦合运动机构上，第二耦合运动机构与肩部连接组件固定连接，腕部二自由度自适应机构与第二耦合运动机构固定连接。本发明可以根据不同患者的患肢尺寸和具体使用情况，自适应地做出调整，人体与机构之间可以协调配合，人体舒适度和安全系数都得到了极大的提高，各运动柔顺传递、协调配合，使得所述基于分组耦合驱动的上肢康复训练装置可以完成多种复杂的主被动训练动作。

该申请的上肢康复训练装置通过肩部三自由度适应机构连接第一运动耦合机构，与第二运动耦合机构固连，使得机构进行多自由度的弯曲运动，带动肢体进行相应动作，但是该装置不能实现关节的刚度变化，结构过于复杂，运动稳定性不高。

申请号：CN111166624A，申请日：20200219，公开(公告)日：20200519，本发明公开了一种基于作业疗法的上肢康复训练装置，包括立柱、支撑板、调节杆及定位杆；立柱固定于支撑板上，立柱为中空结构，调节杆的下端套接于立柱内，调节杆的上端设置有训练部件，立柱的内孔的侧壁上沿轴向设置有齿条，调节杆的侧面设置有空缺部，所述空缺部上轴连接有与所述齿条相配合的齿轮，调节杆的侧壁沿轴向开设有若干定位槽，立柱的侧壁上开设有通孔，定位杆穿过所述通孔插入于定位槽内；立柱的侧壁上开设有滑道，把手穿过所述滑道与调节杆的侧壁相连接，该装置的高度便于调节。