[发明专利]一种颈椎康复机器人

说明书

本发明公开了一种颈椎康复机器人，包括控制器和用于人体穿戴使用的固定架，所述固定架的背面设有连接板，所述连接板与固定架的顶部之间安装有用于带动人体头部活动使用的并联机构，所述并联机构上还安装有头部连接组件和牵引组件，所述并联机构和牵引组件用于同时带动头部连接组件沿X、Y、Z轴进行活动使用。本发明提供的耦合并联结构重量方面穿戴时其重心偏下，重量集中布置于固定架部位，减轻头部负担，即穿戴后重量集中布置于人体肩部，而不对人体头部和颈部产生负重感，避免康复训练多人体颈部产生损伤，穿戴舒适性进一步提升的同时能够增加穿戴的安全性，提升康复训练的效果。

技术领域

本发明涉及一种康复训练设备，尤其是涉及一种颈椎康复机器人。

背景技术

头部运动障碍或头部下垂综合征(Dropped Head Syndrome或DHS)在许多运动神经元疾病中十分常见，这种病症常见于一些神经系统疾病，例如：肌萎缩侧索硬化症(ALS)、原发性侧索硬化症(PLS)、帕金森病(PD)和脑瘫(CP)，颈部肌肉退行性减弱，使得患者移动头部甚至抬头都变得十分困难，随着病情的恶化，患者头部最终会完全下垂，导致正常的眼神交流、发音、吞咽及呼吸功能均受到影响。

起初，头部下垂综合征几乎只发生在老年人身上，因为随着年龄的增长，人体胸椎后凸程度更易增加。但随着预期寿命的提高，这种病症变得更加普遍，头部下垂综合征基本无法根治，一旦颈部肌肉失去力量，通过手术及理疗等方式均无法逆转，一般来说，这种疾病的治疗和干预是非手术性的，以避免引起在脆弱患者群体中进行手术的潜在并发症。但肌肉力量的损失可以通过辅助设备的使用进行弥补，但这种利用颈托进行的康复方式并不能完全满足患者的使用需求，无论这些颈托是刚性、半刚性或柔性的结构，在功能上都仅起到限制头部运动的作用，基本不具备按照患者需求的移动方向进行自行调整的能力，此外，长时间使用固定姿势的颈托也会导致使用者的皮肤脱落，并且减少了使用者颈部肌肉的使用，不仅无法达到训练颈部肌群力量的目的，还会造成肌萎缩。

而一些根据颈托的作用原理改进的颈椎康复设备及机器人，虽然更加自动化，但也有着如体积大、束缚感强、安全性欠缺等不足。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种颈椎康复机器人，具有完善康复机理、操作简便、功能全面的优点，能够应用于临床治疗，实现治疗和康复由各类运动神经元疾病导致的头部下垂综合征、辅助患者正常抬起、移动头部进而完成基本生活及社交活动。

技术方案：一种颈椎康复机器人，包括固定架、连接板、并联机构、头部连接组件和牵引组件；

连接板安装于固定架背面，两者的上方设有并联机构，并联机构包括舵机三、滑座二、滑座一、滑动导杆一、滑动导杆二、舵机一、舵机二，舵机一设有一对，相对间隔安装于固定架的顶部，滑动导杆一为倒置的U型结构，其两端分别与一对舵机一连接，滑座一安装于滑动导杆一的横臂上，舵机二安装于连接板上部的中央，滑动导杆二为L型，其一端与舵机二连接，另一端的杆壁上安装有滑座二并与滑动导杆一呈垂直相交，滑座二与滑座一连接，两者构成的整体上安装有朝下设置的舵机三，头部连接组件与舵机三连接；

牵引组件连接在滑动导杆一与头部连接组件之间或滑动导杆一与滑座二之间。

进一步的，牵引组件包括副导向轮、收卷盒、主导向轮、收线盘、伺服电机，收卷盒设有一对，对称安装于滑动导杆一两竖臂的底端外侧，每个收卷盒的内部分别安装有收线盘和用于带动收线盘转动使用的伺服电机，滑动导杆一两竖臂上分别安装有一个主导向轮，副导向轮在滑动导杆二上安装有多个，收线盘上绕设有牵引绳，且牵引绳远离收线盘的一端绕设主导向轮后选择连接头部连接组件或滑座二布置。

最佳的，伺服电机的输出端与收线盘之间设有相互啮合的齿轮组，相互啮合的齿轮组用于降低伺服电机转速并提升收线盘扭力使用。