本实用新型专利技术涉及康复医疗器械领域，公开了一种七自由度上肢助力外骨骼，包括背板、肩部、臂部、掌部；肩部包括肩部转动件、肩背连接转动件、肩背连接滑动件；臂部包括上臂部与小臂部，上臂部包括上臂第一转动件与上臂第二转动件，上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接。变轴线转动连接的方式符合肩关节的屈/伸过程中的轴线变化，解决了肩部大范围转动时盂肱关节整体移动时引起转动轴线变化的问题，使运动过程符合人体运动的实际情况，使用时体验感更好。此外，本实用新型专利技术可以实现左右上肢的对称化替换，患者只需具备单个上肢的部件，即可完成双上肢康复训练，降低患者支出。降低患者支出。降低患者支出。
【技术实现步骤摘要】
一种七自由度上肢助力外骨骼
[0001]本技术涉及康复医疗器械领域，特别涉及一种七自由度上肢助力外骨骼。
技术介绍
[0002]随着社会的发展，人口老龄化日益严重，脑中风、脑卒中等疾病的发病率也日益上升；对于脑中风、脑卒中以及外伤导致上肢出现运动功能障碍的患者，需要长时间的辅助医疗训练，康复医疗器械是辅助医疗训练的重要组成部分。目前的上肢康复器械大多为固定式（台车），且外形笨重，造价昂贵。不适用于患者自行在家康复治疗，患者只能在医疗机构进行康复。
[0003]现有少量的可穿戴式上肢助力器械，例如：专利申请号CN201510103109.2公开了一种“七自由度上肢助力外骨骼机器人”，包括腕部、手掌部和手指部，其中腕部连接手掌部，腕部包括手腕环形齿轨和设置在手腕环形齿轨上的手腕滑块，手掌部包括手掌护板，连接手指部，手指部包括大拇指板和四联指板；其主要辅助人体手部的多角度的较灵活运动，但关于人体肩部和手臂部的自由度设置非常简化，无前臂旋转自由度；此外，由于其结构设计导致其左右肢无法进行替换，患者购买成本较高；再有，其肩关节在转动过程中是绕固定轴线转动，不符合人体肩关节的屈/伸过程中的轴线变化，使得人体使用时体验感较差。
技术实现思路
[0004]本技术克服了上述现有技术中所存在的不足，提供了一种七自由度上肢助力外骨骼，其包括背板、肩部、臂部、掌部，通过结构设计使得所述上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接，符合人体肩关节的屈/伸过程中的轴线变化，同时符合人体工学设计，应用在肩关节的屈/伸过程，解决了肩部大范围转动时盂肱关节整体移动时引起转动轴线变化的问题，使运动过程符合人体运动的实际情况，使用时体验感更好。此外，所述肩部、臂部、掌部组成的上肢可以穿戴在人体左侧上肢或人体右侧上肢上，实现替换功能，大大降低成本。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种七自由度上肢助力外骨骼，包括：
[0007]背板，所述背板为穿戴者的背部提供符合人体工学的支撑；
[0008]肩部，所述肩部包括肩部转动件、肩背连接转动件、肩背连接滑动件；所述肩背连接滑动件设置在背板左侧或右侧，所述肩背连接滑动件与背板可拆卸式滑动连接；所述肩背连接转动件与肩背连接滑动件转动连接，所述肩部转动件与肩背连接转动件转动连接；
[0009]臂部，所述的臂部包括上臂部与小臂部，所述的上臂部包括上臂第一转动件与上臂第二转动件，所述的上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接；所述的上臂第二转动件相对于上臂第一转动件转动；所述的小臂部包括小臂第一转动件与小臂第二转动件，所述的小臂第一转动件与上臂第二转动件转动连接，小臂第二转动件相对于小臂第一转动件转动；
[0010]掌部，包括掌部第一转动件与掌部第二转动件，所述掌部第一转动件与所述小臂第二转动件连接，掌部第二转动件相对于掌部第一转动件转动；
[0011]肩部、臂部、掌部组成上肢，所述肩背连接滑动件设置在背板左侧时，所述上肢穿戴于人体左侧上肢；所述肩背连接滑动件设置在背板右侧时，所述上肢穿戴于人体右侧上肢。所述的上肢既可以穿戴于人体右侧上肢，也可以穿戴于人体左侧上肢。通过调整肩背连接滑动件的位置，使其安装在背板左侧或右侧中的一侧，在具体使用更换时，只需将肩背连接滑动件在另一侧重新安装即可。
[0012]作为优选，所述的上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接指的是：所述肩部转动件上设有槽口，所述肩部转动件的一面设有滑轨，另一面设有齿条，所述的上臂第一转动件上设有穿过槽口的凸台；所述滑轨上设有滑动件，所述滑动件固定设有电机定子，所述的凸台上部穿过槽口后与电机转子相连，所述凸台下部设有与齿条啮合的齿轮。电机转子转动时，带动上臂第一转动件沿着肩部转动件转动，齿轮沿着齿条转动，凸台的上部在槽口内转动，电机定子随着滑动件一起沿着滑轨移动。
[0013]作为优选，所述肩部转动件与肩背连接转动件沿固定轴线转动连接，所述肩背连接转动件上设有电机，所述电机的转子与肩部转动件连接，所述电机的定子固定在肩背连接转动件上。
[0014]作为优选，所述肩部转动件与肩背连接转动件变轴线转动连接，所述肩背连接转动件上设有槽口，所述肩背连接转动件的一面设有滑轨，另一面设有齿条，所述的肩部转动件上设有穿过槽口的凸台；所述滑轨上设有滑动件，所述滑动件固定设有电机定子，所述的凸台上部穿过槽口后与电机转子相连，所述凸台下部设有与齿条啮合的齿轮。电机转子转动时，带动肩部转动件沿着肩背连接转动件转动，齿轮沿着齿条转动，凸台的上部在槽口内转动，电机定子随着滑动件一起沿着滑轨移动。
[0015]作为优选，所述背板包括上下设置的第一背板与第二背板，所述第一背板与第二背板的位置相对固定，所述的第一背板支撑人体上背部，所述第二背板支撑人体下背部；所述第一背板包括第一横板与第一竖板，所述第二背板包括第二横板与第二竖版，所述肩背连接滑动件与第一横板滑动连接；所述的第一横板上设有限位滚轮，所述肩背连接滑动件一端设有限位组件。所述第一背板与第二背板的位置相对固定是指：在第一竖版与第二竖版上竖直设有若干调节孔，调节孔内插入插销将第一、第二竖版的位置固定。
[0016]作为优选，所述上臂第一转动件、小臂第一转动件、掌部第一转动件上分别设有导轨，所述上臂第二转动件、小臂第二转动件、掌部第二转动件上对应设有滑块，所述滑块绕导轨转动；所述导轨上设有若干限位圆珠，所述上臂第二转动件、小臂第二转动件、掌部第二转动件的两端分别设有限位组件。滑块与导轨配合，使得上臂第二转动件绕着上臂第一转动件滑动，小臂第二转动件绕着小臂第一转动件滑动，掌部第二转动件绕着掌部第一转动件滑动；所述限位组件限制上臂第二转动件、小臂第二转动件、掌部第二转动件的滑动范围。
[0017]作为优选，所述的上臂第二转动件与小臂第一转动件之间设有上臂调节件，所述上臂调节件上设有若干调节孔，所述上臂第二转动件上对应设有若干调节孔，调节孔内插入插销将上臂调节件与上臂第二转动件位置固定；所述上臂调节件与小臂第一转动件转动连接，所述上臂调节件上设有电机，所述电机的定子固定于上臂调节件上，所述电机的转子
与所述小臂第一转动件连接；所述的小臂第二转动件与掌部第一转动件之间设有小臂调节件，所述小臂调节件与掌部第一转动件转动连接；所述小臂调节件上设有若干调节孔，所述上臂第二转动件上对应设有若干调节孔，调节孔内插入插销将小臂调节件与上臂第二转动件位置固定。
[0018]作为优选，所述肩背连接转动件与肩背连接滑动件通过转动结构件转动连接；所述小臂调节件与掌部第一转动件通过转动结构件转动连接。本技术中所述转动结构件优选合页。
[0019]作为优选，所述的背板、上臂第一转动件、小臂第一转动件、掌部第二转动件上均设有固定绑带的绑带孔。
[0020]作为优选，所述的齿条形状为竖直线、弧线或抛物线；所述的槽口对应形状为竖直线、弧线或抛物线。
[0021]作为优选，所述限位组件包括限位卡扣与限位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种七自由度上肢助力外骨骼，其特征在于包括：背板，所述背板为穿戴者的背部提供符合人体工学的支撑；肩部，所述肩部包括肩部转动件、肩背连接转动件、肩背连接滑动件；所述肩背连接滑动件设置在背板左侧或右侧，所述肩背连接滑动件与背板可拆卸式滑动连接；所述肩背连接转动件与肩背连接滑动件转动连接，所述肩部转动件与肩背连接转动件转动连接；臂部，所述的臂部包括上臂部与小臂部，所述的上臂部包括上臂第一转动件与上臂第二转动件，所述的上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接；所述的上臂第二转动件相对于上臂第一转动件转动；所述的小臂部包括小臂第一转动件与小臂第二转动件，所述的小臂第一转动件与上臂第二转动件转动连接，小臂第二转动件相对于小臂第一转动件转动；掌部，包括掌部第一转动件与掌部第二转动件，所述掌部第一转动件与所述小臂第二转动件连接，掌部第二转动件相对于掌部第一转动件转动；肩部、臂部、掌部组成上肢，所述肩背连接滑动件设置在背板左侧时，所述上肢穿戴于人体左侧上肢；所述肩背连接滑动件设置在背板右侧时，所述上肢穿戴于人体右侧上肢。2.根据权利要求1所述的七自由度上肢助力外骨骼，其特征在于：所述的上臂第一转动件与肩部转动件变轴线转动连接指的是：所述肩部转动件上设有槽口，所述肩部转动件的一面设有滑轨，另一面设有齿条，所述的上臂第一转动件上设有穿过槽口的凸台；所述滑轨上设有滑动件，所述滑动件固定设有电机定子，所述的凸台上部穿过槽口后与电机转子相连，所述凸台下部设有与齿条啮合的齿轮。3.根据权利要求1所述的七自由度上肢助力外骨骼，其特征在于：所述肩部转动件与肩背连接转动件沿固定轴线转动连接，所述肩背连接转动件上设有电机，所述电机的转子与肩部转动件连接，所述电机的定子固定在肩背连接转动件上。4.根据权利要求1所述的七自由度上肢助力外骨骼，其特征在于：所述肩部转动件与肩背连接转动件变轴线转动连接，所述肩背连接转动件上设有槽口，所述肩背连接转动件的一面设有滑轨，另一面设有齿条，所述的肩部转动件上设有穿过槽口的凸台；所述滑轨上设有滑动件，所述滑动件固定设有电机定子，所述的凸台上部穿过槽口后与电机转子相连，所述凸台下部设有与齿条啮合的齿轮。5.根据权利要求1所述的七自由度上肢助力外骨骼，其特征在于：所述背板包括上下设置的第一背板与第二背板，所述第一背板与第二背板的位置相对固定，所述的第一背板支撑人体上背部，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄一枝，杨其华，李锐鹏，张壮，张广宇，李宇昂，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：
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