[发明专利]基于并联机构的肢体关节康复器

摘要

本发明公开了一种基于并联机构的肢体关节康复器，主要由机械外骨骼机构、一系列驱动电机、肌电控制装置、外部信号接收和发送装置、主机、电机控制器和电源组成，机械外骨骼机构包括肩关节辅助运动单元，形成至少3组并联的进行牵拉支撑的伸缩机构，从而牵引上臂固定夹具带动手臂进行设定的动作，辅助肩关节进行设定运动。本发明弥补了人工复健所不能满足的复健需求，实现一种居家型、随时随地的复健功效，不仅能够贴身帮助患者进行复健，还能提供按摩，兼具大气污染物检测及温湿度监测功能，能与手机客户端进行实时反馈，并且能够在假肢上的LED矩阵直接显示，实现人机交互。

主权项

一种基于并联机构的肢体关节康复器，其特征在于：主要由机械外骨骼机构、一系列驱动电机（7）、肌电控制装置、外部信号接收和发送装置（4）、主机（5）、电机控制器（6）和电源组成，所述机械外骨骼机构由一系列人体关节辅助运动单元组成，至少包括肩关节辅助运动单元，一个所述肩关节辅助运动单元由一个基座（10）、至少3个丝杠机构（11）、一套上臂固定夹具（12）和肩部固定束带（9）组成，所述基座（10）和上臂固定夹具（12）皆是与使用者贴合部分，所述肌电控制装置、所述外部信号接收和发送装置（4）、所述主机（5）、所述电机控制器（6）和所述电源组成的电气系统搭载安装于所述基座（10）上，所述上臂固定夹具（12）可装卸地固定安装在手臂上，实现包覆式穿戴，使用所述肩部固定束带（9）将所述基座（10）固定安装在肩部，每个所述丝杠机构（11）的螺母和螺杆分别通过对应的铰链机构安装在所述基座（10）和所述上臂固定夹具（12）上，在所述上臂固定夹具（12）上的各所述铰链机构安装的铰接轴位置围绕手臂圆周等距离分布设置，在所述基座（10）上的各所述铰链机构安装的铰接轴也围绕手臂最上端圆周等距离分布设置，形成至少3组并联的进行牵拉支撑的伸缩机构，每个丝杠机构（11）由独立的驱动电机（7）驱动，所述肌电控制装置包括依次信号连接的一系列的肢体接触感应端（1）、肌电信号接收器（2）以及肌电信号处理器（3），所述肢体接触感应端（1）直接固定在上肢肌肉部位，所述肌电信号接收器（2）收集被各所述肢体接触感应端（1）采集的肌电信号，并通过所述肌电信号处理器（3）向所述主机（5）发送信息，所述外部信号接收和发送装置（4）能根据所述主机（5）的信号指令能向上位机发送信号并能接收外部输入信号，所述外部信号接收和发送装置（4）的信号输出端与所述主机（5）的信号接收端信号连接，所述主机（5）将收集到的肌电信号以及外部信号进行计算处理之后，输出所指定的向量长度，并将此指令发送给所述电机控制器（6），所述电机控制器（6）将从所述主机（5）那里接收到的指令信号数据处理成各所述驱动电机（7）能识别的电压控制信号，电机编码器分别记录各所述驱动电机（7）的转速和传动轴角位移数据后向所述电机控制器（6）实时发送，再由所述电机控制器（6）向所述主机（5）发送，使所述主机（5）实时控制所述肩关节辅助运动单元的各所述丝杠机构（11）输出伸缩直线运动，从而牵引上臂固定夹具（12）带动手臂进行设定的动作，辅助肩关节进行设定运动。