本发明专利技术属于医疗康复训练设备相关领域，具体公开了一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其包括上部左支架、上部右支架、下支架和设置在上下支架之间的蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件包括蜗轮、蜗杆和丝杆，蜗杆轴向固定在上部左、右支架之间，丝杆安装在上部左支架和下支架之间，蜗轮同轴安装在丝杆上方，上部右支架的右端还设置有摇杆组件与蜗杆右端相连，上部右支架和下支架之间还设置有光杆，丝杆和光杆均穿过设置在上下支架之间的水平连接板和下移动架，水平连接板和下移动架的一侧还固定安装有上下移动组件。本发明专利技术的臂长调节装置能够实现上肢外骨骼康复机器人的肩肘部分的臂长调节功能，适应不同患者的上肢尺寸，且调节步骤简单易行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗康复训练设备相关领域，更具体地，涉及一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其能根据臂长进行调节，且调节步骤简单易行。
技术介绍
上肢外骨骼康复机器人用来辅助偏瘫患者进行相应的上肢活动，以促上肢运动，帮助进行康复训练。通过机器人可以解放康复医师繁重的劳动，从而显著提高康复训练的效率和效果。每个进行康复训练的偏瘫患者上肢长度具有差异性，如果康复机器人具有可靠和方便的上肢长度调节装置，那么对患者使用时的舒适性以及康复效果都会有显著的提高。因此，上肢长度不可调节和调节不方便的上肢康复机器人显然不满足高效率和取得良好训练效果的要求。目前存在的上肢外骨骼康复机器人要么没有臂长调节装置，无法差异化适应患者的上肢长度；要么臂长调节步骤繁琐，费时费力，而且很难将臂长调节到最舒适的位置。基于以上技术缺陷，本领域亟需对现有的上肢外骨骼康复机器人作出进一步的改进和设计，使其具备臂长调节功能，并且调节步骤简单易行，以满足偏瘫患者的在舒适性和康复效果方面的要求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种上肢康复机器人的臂长调节装置，本专利技术的调节装置采用蜗轮蜗杆和丝杆串联的方式，将转动转化为机构的直线运动，不仅结构紧凑，还利用蜗轮蜗杆的自锁特性，使得臂长调节稳定可靠，机构臂长不会在患者训练的过程中改变，可适应不同上肢长度的偏瘫患者进行康复训练，根据臂长进行调节，并且调节完后能够自锁，从而可靠的保证长度不再发生变化。本专利技术还具备结构体积小、调节效率高、安全可靠、适用范围广等优点，具有很大的发展空间及应用前景。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其特征在于：其包括上部左支架、上部右支架、下支架和设置在上下支架之间的蜗轮蜗杆组件，所述上部左支架和上部右支架安装在竖直的连接板两侧，所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮、蜗杆和丝杆，所述蜗杆两端分别固定在所述上部左支架和上部右支架上，该蜗杆可绕轴线旋转，所述丝杆安装在所述上部左支架右侧的凸台和下支架之间，该丝杆可以绕轴线旋转，所述蜗轮同轴安装在丝杆上方，和该丝杆同步转动，所述上部右支架的右端还设置有摇杆组件与蜗杆右端相连，所述上部右支架右侧的凸台和下支架之间还设置有光杆，所述丝杆和光杆均穿过设置在上下支架之间的水平连接板和下移动架，所述水平连接板和下移动架可随丝杆的转动上下移动，所述水平连接板和下移动架的一侧还固定安装有上下移动组件。进一步优选地，所述摇杆组件包括转动轮、永磁磁铁、手柄和外套，所述蜗杆右端穿过所述上部右支架与所述转动轮中心固定连接，所述手柄与该转动轮连接，该手柄带动上述转动轮转动，所述手柄外部设置有外套，所述外套的两端内部设置有轴承，所述轴承的内孔与所述手柄配合。进一步优选地，所述转动轮上设置有宽度略大于外套的槽，槽内固定安装有永磁磁铁，所述外套可随手柄折叠进入槽内，并被所述永磁磁铁吸住固定。手柄可折叠进入转动轮，使得调节装置尺寸紧凑，占空间小。靠永磁磁铁的吸引力固定手柄，具有收放方便，快捷的好处。进一步优选地，所述光杆外侧套接有压缩弹簧，所述压缩弹簧上端固定在所述上部右支架底部，所述压缩弹簧下端固定在所述水平连接板上以对其施加弹力。保证水平连接板不会上移触碰到转动的蜗杆，限制了臂长调节的最小值，使调节装置安全可靠。进一步优选地，所述上部右支架的凸台上部安装有光杆夹头，所述光杆夹头夹紧光杆上部，所述光杆下部由所述下支架夹紧。进一步优选地，所述水平连接板上有通孔，该通孔的直径大于丝杆的直径，所述丝杆穿过水平连接板，并且丝杆转动时不会与水平连接板干涉。进一步优选地，所述上下移动组件为安装在所述水平连接板和下移动架之间的连杆滑块机构，所述水平连接板的一侧固定有连接套，左连杆和右连杆一端可转动地安装在该连接套上，上述左右连杆的另一端设置有卡块，所述左连杆和右连杆上均设置有条型槽，下移动左支板固定在下移动架上，且下移动左支板和下移动右支板之间通过螺栓固定，所述下移动右支板上固定有左滑座和右滑座，所述左滑座和右滑座上分别固定有第二子母钉，所述第二子母钉在所述条型槽内滑动。设置左右连杆滑块机构，使得臂长调节能顺利进行不至于卡死。进一步优选地，所述水平连接板上安装有第二直线轴承，所述下移动架上安装有第一直线轴承，所述第一直线轴承和第二直线轴承套接在所述光杆上，可随光杆上下移动。通过设置左右连杆滑块机构、光杆和第一第二直线轴承，保证在臂长调节的过程中上连接组件和下连接组件间不发生沿丝杆轴线的扭转运动，防止机构变形。进一步优选地，所述上部左支架和上部右支架上有轴承孔，分别安装第一轴承和第二轴承，所述蜗杆两端由第一轴承和第二轴承固定。进一步优选地，上部左支架的凸台有内孔，内孔安装有第五轴承，下支架左侧内孔安装有第六轴承，所述丝杆顶部和底部分别有螺纹孔，该丝杆上部与第五轴承内孔配合，并由第六螺栓固定安装，该丝杆下部与第六轴承内孔配合，并由第七螺栓固定安装。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：(1)本专利技术可以实现上肢外骨骼康复机器人的肩肘部分的臂长调节功能，能适应不同患者的上肢尺寸，保证患肢进行有效训练的同时不致拉伤。(2)本专利技术的调节装置采用蜗轮蜗杆和丝杆串联的方式，将转动转化为机构的直线运动，不仅结构紧凑，还利用蜗轮蜗杆的自锁特性，使得臂长调节稳定可靠，机构臂长不会在患者训练的过程中改变。本专利技术的调节效率取决于丝杆的外径和导程，丝杆的外径和导程越大，调节的速度越快，效率越高。可根据臂长来选择合适的丝杆的外径，以满足调节要求，同时将调节装置总体尺寸控制在合适的大小范围内。(3)本专利技术采用与人接触的部分是手柄，手柄可折叠进入转动轮，使得调节装置尺寸紧凑，占空间小。且靠永磁磁铁的吸引力固定手柄，具有收放方便，快捷的好处。(4)本专利技术在自适应组件和上部右支架间设置了压缩弹簧，保证水平连接板不会上移触碰到转动的蜗杆。因为下移动架等不会运动到高于水平连接板的位置，所以限制了臂长调节的最小值，使调节装置安全可靠。(5)本专利技术通过设置左右连杆滑块机构、光杆和第一第二直线轴承，保证在臂长调节的过程中各个部件不发生沿丝杆轴线的扭转运动，防止机构变形。且由于设置了左连杆滑块机构和右连杆滑块机构，使得臂长调节能顺利进行不至于卡死。(6)本专利技术弥补了上肢外骨骼康复机器人中不具有臂长调节装置，或臂长调节不安全，不方便，不可靠的缺陷，加之本专利技术具有结构紧凑，体积小的特点，而且可以作为专门的臂长调节模块适用于所有机械臂长度调节，极大解决了上肢外骨骼康复机器人机构体积庞大和生产困难的缺点。本专利技术结构体积小，调节效率高，安全可靠，适用范围广，具有很大的发展空间及应用前景。附图说明图1为本专利技术的臂长调节装置的整体结构示意图；图2为本专利技术中压缩弹簧的安装示意图；图3为本专利技术进行尺寸调节时自适应移动组件的示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1上部左支架，2第一轴承，3蜗轮，4蜗杆，5连接套，6第八螺栓，7水平连接板，8丝杆，9左连杆，10右连杆，11右滑动座，12左滑动座，13第二子母螺钉，14卡块，15下移动架右支板，16下移动架左支板，17连接板，18上部右支架，19光杆夹本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其特征在于：其包括上部左支架(1)、上部右支架(18)、下支架(36)和设置在上下支架之间的蜗轮蜗杆组件，所述上部左支架(1)和上部右支架(18)安装在竖直的连接板(17)两侧，所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮(3)、蜗杆(5)和丝杆(8)，所述蜗杆(5)两端分别固定在所述上部左支架(1)和上部右支架(18)上，该蜗杆(5)可绕轴线旋转，所述丝杆(8)安装在所述上部左支架(1)右侧的凸台和下支架(36)之间，该丝杆(8)可以绕轴线旋转，所述蜗轮(3)同轴安装在丝杆(8)上方，和该丝杆(8)同步转动，所述上部右支架(18)的右端还设置有摇杆组件与蜗杆(5)右端相连，所述上部右支架(18)右侧的凸台和下支架(36)之间还设置有光杆(32)，所述丝杆(8)和光杆(32)均穿过设置在上下支架之间的水平连接板(7)和下移动架(34)，所述水平连接板(7)和下移动架(34)可随丝杆(8)的转动上下移动，所述水平连接板(7)和下移动架(34)的一侧还固定安装有上下移动组件。
【技术特征摘要】
1.一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其特征在于：其包括上部左支架(1)、上部右支架(18)、下支架(36)和设置在上下支架之间的蜗轮蜗杆组件，所述上部左支架(1)和上部右支架(18)安装在竖直的连接板(17)两侧，所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮(3)、蜗杆(5)和丝杆(8)，所述蜗杆(5)两端分别固定在所述上部左支架(1)和上部右支架(18)上，该蜗杆(5)可绕轴线旋转，所述丝杆(8)安装在所述上部左支架(1)右侧的凸台和下支架(36)之间，该丝杆(8)可以绕轴线旋转，所述蜗轮(3)同轴安装在丝杆(8)上方，和该丝杆(8)同步转动，所述上部右支架(18)的右端还设置有摇杆组件与蜗杆(5)右端相连，所述上部右支架(18)右侧的凸台和下支架(36)之间还设置有光杆(32)，所述丝杆(8)和光杆(32)均穿过设置在上下支架之间的水平连接板(7)和下移动架(34)，所述水平连接板(7)和下移动架(34)可随丝杆(8)的转动上下移动，所述水平连接板(7)和下移动架(34)的一侧还固定安装有上下移动组件。2.如权利要求1所述的臂长调节装置，其特征在于，所述摇杆组件包括转动轮(24)、永磁磁铁(23)、手柄(29)和外套(27)，所述蜗杆(4)右端穿过所述上部右支架(18)与所述转动轮(24)中心固定连接，所述手柄(29)与该转动轮(24)连接，该手柄(29)带动上述转动轮(24)转动，所述手柄(29)外部设置有外套(27)，所述外套(27)的两端内部设置有轴承，所述轴承的内孔与所述手柄(29)配合。3.如权利要求2所述的臂长调节装置，其特征在于，所述转动轮(24)上设置有宽度略大于外套(27)的槽，槽内固定安装有永磁磁铁(23)，所述外套(27)可随手柄(29)折叠进入槽内，并被所述永磁磁铁(23)吸住固定。4.如权利要求3所述的臂长调节装置，其特征在于，所述光杆(32)外侧套接有压缩弹簧(22)，所述压缩弹簧(22)上端固定在所述上部右支架(18)底部，所述压缩弹簧(22)下端固定在所述水平连接板(7)上以对其施加弹力。5.如权利要求4所述的臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊蔡华，伍轩，陶建波，贺磊，何畅，程小为，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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