[发明专利]一种用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人

说明书

本发明公开了一种用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人，包括软体可穿戴机器人本体组件、气缸、电磁比例阀和控制器，所述软体可穿戴机器人本体组件由外层肘套、内层肘套、柔性弯曲传感器和软体执行器组件组成；所述软体执行器组件包括柔性管、第一端密封件、第二端密封件、导气管、编织网套、第一端紧固件、第二端紧固件、第一限制层、第二限制层、关节延展层和第三限制层；三层限制层组成了双侧渐变弹性模量的限制结构，使得软体执行器组件的运动特性与人体肘部的运动特性相符，减轻了软体执行器组件与人体肘关节处皮肤之间的切向滑动，辅助力分布更加均匀；本发明的软体执行器组件的关节延展层具有一定的轴向延展性，降低使用者的不舒适感。

技术领域

本发明属于医疗康复器械领域，具体涉及一种用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人。

背景技术

医学理论与实践证明，对于脑卒中导致的偏瘫患者，通过大量的、重复的运动功能导向训练可以在一定程度上恢复肢体的运动功能。使用康复机器人辅助患者进行康复训练可以节省大量的人力物力资源，并且能够实时量化评估患者的康复状态，对整个康复行业产生了十分积极的影响。

在机器人辅助训练疗法中，康复机器人与患者肢体直接交互，确保交互的安全性与柔顺性是开发康复机器人的第一要素。传统的康复机器人通常采用刚性结构，但其本身的高刚度特性有可能对患者造成二次损伤，而以柔性结构为主体的软体康复机器人具备固有的柔顺特性，可以有效提升康复机器人的安全交互性能。

软体康复机器人通常由软体执行器和穿戴性织物组合而成，构成为软体可穿戴结构。在现有的用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人中，软体执行器通常是靠完全约束一侧的伸长实现半圆形的弯曲运动，其运动特性与人体肘部的运动特性差异较大，强行贴附则会导致软体执行器与患者皮肤之间产生切向滑动，且辅助力分布不均匀。此外，人体肘关节处的皮肤在弯曲时会有一定程度的轴向延展，而现有的软体执行器的约束侧不具有轴向延展性，该约束侧与患者皮肤直接接触，也会导致软体执行器与患者皮肤之间产生切向力，虽然是柔性结构，但仍会增加使用者的不舒适感。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人, 用于辅助患者顺利完成肘部康复训练，其运动特性与人体肘部的运动特性基本相符，且在与患者皮肤的交互处具有一定的轴向延展性，可去除使用者的不舒适感，防止二次损伤。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于肘部运动功能康复的软体可穿戴机器人，包括气缸、电磁比例阀、软体可穿戴机器人本体组件和控制器。所述气缸作为动力源为所述软体可穿戴机器人本体组件提供驱动力；所述电磁比例阀通过导气管分别与所述气缸和所述软体可穿戴机器人本体组件气密连接，用于调节所述软体可穿戴机器人本体组件的内部气压；所述软体可穿戴机器人本体组件由外层肘套、内层肘套、柔性弯曲传感器和软体执行器组件组成；

所述外层肘套为织物性非闭合圆筒结构，不具有延展性，其下侧与所述软体执行器组件上侧通过胶粘方式固定；所述内层肘套为织物性闭合圆筒结构，具有延展性，且直接套覆与人体肘部，所述内层肘套外表面通过魔术贴与所述外层肘套内表面固定，形成套筒结构；所述柔性弯曲传感器不具有延展性，其下侧通过胶粘方式与所述外层肘套上侧固定；