上肢康复机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种上肢康复机器人，其包括上悬臂、上肢水平面运动装置和上肢矢状面运动装置，所述上肢水平面运动装置可转动地连接于所述上悬臂，且所述上肢水平面运动装置能够沿上肢的水平面摆动，所述上肢矢状面运动装置包括有驱动组件和上肢摆动组件，所述驱动组件连接于所述上肢水平面运动装置上，且所述驱动组件连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动。本发明专利技术的上肢康复机器人满足主动、被动、助力三种训练模式情况下进行康复训练，康复周期广，大大提高了上肢康复机器人的使用率；同时，降低了上肢康复机器人的制造成本，更有利于医院的普及。

Upper limb rehabilitation robot

The invention discloses an upper limb rehabilitation robot, which comprises an upper cantilever, an upper limb horizontal motion device and an upper limb sagittal motion device. The upper limb horizontal motion device is rotatably connected to the upper cantilever, and the upper limb horizontal motion device can swing along the upper limb horizontal plane. The upper limb sagittal motion device includes a driving component and an upper limb swing component. The driving component is connected to the upper limb horizontal motion device, and the driving component is connected to the upper limb swing component and used to drive the upper limb swing component to swing along the sagittal plane of the upper limb. The upper limb rehabilitation robot of the invention can carry out rehabilitation training under three training modes of active, passive and assistant, and has a wide rehabilitation cycle, which greatly improves the utilization rate of the upper limb rehabilitation robot, reduces the manufacturing cost of the upper limb rehabilitation robot, and is more conducive to the popularization of the hospital.

【技术实现步骤摘要】
上肢康复机器人
本专利技术涉及一种上肢康复机器人。
技术介绍
随着社会老龄化程度的加剧、脑卒中等疾病引起的上肢功能障碍患者逐渐增多。对于具有上肢运动功能的障碍患者需要在一定外界的辅助下就能自主完成某些动作，如在矢状面上给予患者一定的支撑，他就可以在水平方向上自主运动。同时，随着人们对生活水平质量的提高，患者都会选择去医院进行康复，这就导致康复医师与患者比例不平衡的矛盾增加。上肢康复机器人代替传统康复医师的工作，减轻医患矛盾就显得尤为重要。具有上肢运动功能障碍的大部分患者在矢状面提供支撑的情况下能够在水平面上自主运动，但是在抵抗重力的矢状面无法进行自主运动。而目前市场上已有的上肢康复机器人主要有两种形式，一种形式为全电机驱动，上肢康复机器人的运动关节都为电机驱动，导致设备价格昂贵；另一种形式为全无电机驱动，上肢康复机器人的运动关节都不采用电机驱动，则只有主动训练模式，无法覆盖上述患者在康复早期的使用，造成上肢康复机器人的使用康复周期短，利用率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有上肢康复机器人价格昂贵，使用康复周期短，利用率低等缺陷，提供一种上肢康复机器人。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种上肢康复机器人，其特点在于，其包括上悬臂、上肢水平面运动装置和上肢矢状面运动装置，所述上肢水平面运动装置可转动地连接于所述上悬臂，且所述上肢水平面运动装置能够沿上肢的水平面摆动，所述上肢矢状面运动装置包括有驱动组件和上肢摆动组件，所述驱动组件连接于所述上肢水平面运动装置上，且所述驱动组件连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动。在本方案中，采用上述结构形式，通过上肢水平面运动装置能够使得患者在水平面上自主运动，通过上肢矢状面运动装置能够给予患者在矢状面上一定驱动力，使得上肢康复机器人满足主动、被动、助力三种训练模式情况下进行康复训练，康复周期广，大大提高了上肢康复机器人的使用率；同时，降低了上肢康复机器人的制造成本，更有利于医院的普及。较佳地，所述上肢水平面运动装置包括有第一转动轴组和肩顶连杆，所述第一转动轴组的顶部可转动地连接于所述上悬臂，所述第一转动轴组的底部连接于所述肩顶连杆的一端，所述驱动组件连接于所述肩顶连杆的另一端。在本方案中，采用上述结构形式，上肢水平面运动装置采用非电机驱动，在患者自己有能力自主运动的水平面上不提供助力，患者主动训练，降低了上肢康复机器人的制造成本，更有利于医院的普及；同时，结构简单。较佳地，所述上肢水平面运动装置还包括有第一传感器组和至少一个第一轴承组，所述第一传感器组连接于所述上悬臂，且所述第一传感器组的检测端连接于所述第一转动轴组，所述第一轴承组套设于所述第一转动轴组，所述第一轴承组位于所述第一转动轴组与所述上悬臂之间；和/或，所述第一轴承组位于所述第一转动轴组与所述肩顶连杆之间。在本方案中，采用上述结构形式，通过第一传感器组能够对患者肩关节的运动情况提供信号检测，便于清楚了解患者自主运动的情况。另外，通过第一转动轴组能够降低摩擦系数，利于患者自主运动。较佳地，所述上肢水平面运动装置还包括有锁定轴，所述锁定轴连接于所述上悬臂，且所述锁定轴的底部用于连接于所述肩顶连杆，以阻止所述肩顶连杆的转动。在本方案中，采用上述结构形式，锁定轴具有锁止作用，用于限制肩顶连杆的转动，提高了上肢康复机器人的安全性，且结构简单，使用方便。较佳地，所述驱动组件包括肩部安装座、第一驱动电机组和第二传感器组，所述肩部安装座的顶部连接于所述肩顶连杆，所述第一驱动电机组连接于所述肩部安装座的底部，所述第一驱动电机组的输出端连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动，所述第二传感器组连接于所述上肢摆动组件，且所述第二传感器组的检测端连接于所述肩部安装座，所述第二传感器组的输出端电连接于所述第一驱动电机组。在本方案中，采用上述结构形式，通过第二传感器组能够对患者肩关节的运动情况提供信号检测，便于清楚了解患者自主运动的情况。另外，通过第一驱动电机组来提供动力，从而驱动上肢摆动组件沿上肢的矢状面摆动，结构简单。较佳地，所述上肢康复机器人还包括有控制单元，所述控制单元的输入端电连接于所述第二传感器组，所述控制单元的输出端电连接于所述第一驱动电机组；所述驱动组件还包括有第一编码器，所述第一编码器的输入端电连接于所述第一驱动电机组，所述第一编码器的输出端电连接于所述控制单元。在本方案中，采用上述结构形式，通过第二传感器组来控制第一驱动电机组的驱动作用力，满足康复需求。另外，第一编码器具有反馈作用，能够将第一驱动电机组对患者提供的驱动作用力的情况反馈至控制单元，从而清楚了解第一驱动电机组的实际运行情况，提高了上肢康复机器人的安全稳定性。较佳地，所述上肢摆动组件包括有上臂连接件、前臂连接机构和腕部件，所述驱动组件连接于所述上臂连接件并用于驱动所述上臂连接件沿所述上肢的矢状面摆动，所述前臂连接机构的两端分别铰接于所述上臂连接件和所述腕部件，且所述前臂连接机构能够沿前臂的水平面摆动，所述腕部件能够沿手腕的水平面摆动。在本方案中，采用上述结构形式，使得上肢摆动组件能够对前臂和手部在水平面上摆动进行康复训练，且结构简单，成本低。较佳地，所述前臂连接机构包括有下肘件、第二驱动电机组、第三传感器组、前臂连杆，所述下肘件铰接于所述上臂连接件并能够沿所述前臂的水平面摆动，所述第二驱动电机组连接于所述下肘件，所述第一驱动电机组的输出端连接于所述前臂连杆的一端并用于驱动所述前臂连杆沿所述前臂的矢状面摆动，所述腕部件连接于所述前臂连杆的另一端，所述第三传感器组连接于所述下肘件，且所述第三传感器组的检测端连接于所述前臂连杆，所述第二传感器组的输出端电连接于所述第二驱动电机组。在本方案中，采用上述结构形式，通过第三传感器组能够对患者肘关节的运动情况提供信号检测，便于清楚了解患者自主运动的情况。另外，通过第二驱动电机组来提供动力，从而驱动前臂连接机构322沿前臂的矢状面摆动，结构简单。较佳地，所述上肢康复机器人还包括有控制单元，所述控制单元的输入端电连接于所述第三传感器组，所述控制单元的输出端电连接于所述第二驱动电机组；所述前臂连接机构还包括有第二编码器，所述第二编码器的输入端电连接于所述第二驱动电机组，所述第二编码器的输出端电连接于所述控制单元。在本方案中，采用上述结构形式，通过第三传感器组来控制第二驱动电机组的驱动作用力，满足康复需求。另外，第二编码器具有反馈作用，能够将第二驱动电机组对患者提供的驱动作用力的情况反馈至控制单元，从而清楚了解第二驱动电机组的实际运行情况，提高了上肢康复机器人的安全稳定性。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的上肢康复机器人，通过上肢水平面运动装置能够使得患者在水平面上自主运动，通过上肢矢状面运动装置能够给予患者在矢状面上一定驱动力，使得上肢康复机器人满足主动、被动、助力三种训练模式情况下进行康复训练，康复周期广，大大提高了上肢康复机器人的使用率；同时，降低了上肢康复机器人的制造成本，更有利于医院的普及。附图说明图1为本专利技术实施例的上肢康复机器人的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上肢康复机器人，其特征在于，其包括上悬臂、上肢水平面运动装置和上肢矢状面运动装置，所述上肢水平面运动装置可转动地连接于所述上悬臂，且所述上肢水平面运动装置能够沿上肢的水平面摆动，所述上肢矢状面运动装置包括有驱动组件和上肢摆动组件，所述驱动组件连接于所述上肢水平面运动装置上，且所述驱动组件连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动。

【技术特征摘要】
1.一种上肢康复机器人，其特征在于，其包括上悬臂、上肢水平面运动装置和上肢矢状面运动装置，所述上肢水平面运动装置可转动地连接于所述上悬臂，且所述上肢水平面运动装置能够沿上肢的水平面摆动，所述上肢矢状面运动装置包括有驱动组件和上肢摆动组件，所述驱动组件连接于所述上肢水平面运动装置上，且所述驱动组件连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动。2.如权利要求2所述的上肢康复机器人，其特征在于，所述上肢水平面运动装置包括有第一转动轴组和肩顶连杆，所述第一转动轴组的顶部可转动地连接于所述上悬臂，所述第一转动轴组的底部连接于所述肩顶连杆的一端，所述驱动组件连接于所述肩顶连杆的另一端。3.如权利要求2所述的上肢康复机器人，其特征在于，所述上肢水平面运动装置还包括有第一传感器组和至少一个第一轴承组，所述第一传感器组连接于所述上悬臂，且所述第一传感器组的检测端连接于所述第一转动轴组，所述第一轴承组套设于所述第一转动轴组，所述第一轴承组位于所述第一转动轴组与所述上悬臂之间；和/或，所述第一轴承组位于所述第一转动轴组与所述肩顶连杆之间。4.如权利要求2所述的上肢康复机器人，其特征在于，所述上肢水平面运动装置还包括有锁定轴，所述锁定轴连接于所述上悬臂，且所述锁定轴的底部用于连接于所述肩顶连杆，以阻止所述肩顶连杆的转动。5.如权利要求2所述的上肢康复机器人，其特征在于，所述驱动组件包括肩部安装座、第一驱动电机组和第二传感器组，所述肩部安装座的顶部连接于所述肩顶连杆，所述第一驱动电机组连接于所述肩部安装座的底部，所述第一驱动电机组的输出端连接于所述上肢摆动组件并用于驱动所述上肢摆动组件沿所述上肢的矢状面摆动，所述第二传感器组连接于所述上肢摆动组件，且所述第二传感器组的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凤仙，禹华军，汪从礼，周建萍，孙凤龙，邢留涛，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31