[发明专利]一种可穿戴式上肢康复训练机器人装置

摘要

本发明公开了一种可穿戴式上肢康复训练机器人装置，包括肩关节、上臂、肘关节、前臂、腕关节和手掌。本发明机器人装置有8个自由度，用来模拟人的上肢关节自由度，康复训练中能够提供较多的活动度，使人体上肢的主要关节都能得到辅助训练；采用可穿戴式结构，结构简单，重量轻，能穿着于患者身上，舒适性好，并且直接作用于患肢，因此训练的针对性强，效果好。多自由度的结构设计，可以满足多种控制方式，可以辅助患肢进行单关节运动和多关节复合运动的康复训练，达到辅助完成患者的日常生活需要的目的。

主权项

1.一种可穿戴式上肢康复训练机器人装置，包括肩关节、上臂、肘关节、前臂、腕关节和手掌；其特征在于：所述肩关节包括肩顶架(11)、肩侧架(12)和肩部角度传感器(13)，肩顶架(11)和肩侧架(12)呈半环形，在直径端通过第一、第二转轴连接；肩部角度传感器(13)与第一或第二转轴固定连接；所述上臂包括上臂角度传感器(21)、上臂杆(22)、上臂支撑架(23)和第一、第二臂肘连接杆(24、25)；上臂杆(22)的一端与肩侧架(12)通过第三转轴相连，上臂角度传感器(21)安装在第三转轴上，上臂杆(22)的另一端开有调节孔；上臂支撑架(23)为U字形，其U字形底端与上臂杆(22)上的调节孔连接，两侧端分别与第一、第二臂肘连接杆(24、25)固连；所述肘关节包括肘环架(31)、肘关节角度传感器(32)和前臂杆(33)；肘环架(31)为U字型支架，U字型支架的两侧端分别通过第四、第五转轴与第一、第二臂肘连接杆(24、25)连接，前臂杆(33)呈大字型，前臂杆(33)的主干端与肘环架(31)的U字形底端通过第六转轴相连，第六转轴的轴线位于肘环架(31)的对称轴上，前臂杆(33)的分枝端与前臂(4)固定连接；肘关节角度传感器(32)安装在第六转轴上；所述腕关节包括腕前杆(51)、腕环架(52)、腕关节角度传感器(53)和第一、第二腕掌连接杆(54、55)；腕前杆(51)的一端与前臂(4)固定连接，腕环架(52)呈U字型，其底端与腕前杆(51)另一端固定连接，腕环架(52)的两侧端分别与第一、第二腕掌连接杆(54、55)通过第七、第八转轴相连，腕关节角度传感器(53)固定在第七或第八转轴上；所述手掌包括第一、第二手指(62、66)、第一、第二指头紧固件(63、65)、握杆(64)和回伸拉杆(61)；第一、第二手指(62、66)呈类指针型，中间圆形部分装有滚动轴承，分别通过第九、第十转轴与第一、第二腕掌连接杆(54、55)相连；回伸拉杆(61)的两端分别固定在第一、第二手指(62、66)的短针部分，第一、第二手指(62、66)的长针部分分别与第一、第二指头紧固件(63、65)滑动配合，并设有止动螺钉；握杆(64)的两端分别固定在第一、第二指头紧固件(63、65)上；前臂(4)包括外圈、滚珠轴(44)、滚珠(45)和内圈；内外圈均为半圆形组合式结构，上外半圈由第一上外半圈(41)和第二上外半圈(40)连接而成，二者之间沿圆周方向安装有若干滚珠轴，滚珠轴上穿有滚珠；下外半圈由第一下外半圈(43)和第二下外半圈(42)连接而成，二者之间沿圆周方向亦安装有若干滚珠轴，滚珠轴上也穿有滚珠；所述上外半圈和下外半圈在垂直于环形面的直径剖面上通过第九转轴相连；上内半圈由第一上内半圈(48)和第二上内半圈(49)连接而成，下内半圈由第一内下半圈(47)和第二下内半圈(46)连接而成，内圈在外径方向开有环槽形滚道，第一上内半圈(48)和第二上内半圈(49)在垂直于环形面的直径剖面上通过第十转轴相连。