一种康复机器人小臂旋转关节制造技术

本实用新型专利技术提供一种结构简单、成本低、操作简便的康复机器人小臂旋转关节，包括支撑轴、上三角架、下三角架、第一转轴、第二转轴和旋转连杆，上三角架与下三角架之间上下平行且偏心设置，支撑轴的两端分别与上三角架和下三角架上其中同一侧的端角铰接，下三角架的下部设有两相互平行的旋转连杆，上三角架上另外两侧的端角分别通过第一转轴与对应的旋转连杆铰接，下三角架上另外两侧的端角分别通过第二转轴与对应的旋转连杆铰接，上三角架的中心处穿设有减速机，减速机的输入轴连接有电机，减速机的输出轴连接有输出曲柄，输出曲柄位于上三角架与下三角架之间，下三角架的中心处穿设有锁紧转轴，锁紧转轴与输出曲柄之间设有拉压力传感器。

A rehabilitation robot arm rotation joint

The utility model provides a small arm rotating joint of rehabilitation robot with simple structure, low cost and simple operation, which comprises a supporting shaft, an upper triangle frame, a lower triangle frame, a first rotating shaft, a second rotating shaft and a rotating connecting rod. The upper triangle frame and the lower triangle frame are arranged in parallel and eccentrically, and the two ends of the supporting shaft are respectively with the upper triangle. The end angles on the same side of the frame and the lower triangle frame are hinged. The lower part of the lower triangle frame is provided with two parallel rotating connecting rods. The other two sides of the upper triangle frame are hinged with the corresponding rotating connecting rods through the first rotating shaft respectively. The other two sides of the lower triangle frame are hinged with the corresponding rotating connecting rods through the second rotating shaft respectively. The input shaft of the reducer is connected with a motor, the output shaft of the reducer is connected with an output crank, the output crank is located between the upper triangle frame and the lower triangle frame, and the center of the lower triangle frame is connected with a locking rotating shaft, and a tension pressure sensor is arranged between the locking rotating shaft and the output crank.

【技术实现步骤摘要】
一种康复机器人小臂旋转关节
本技术涉及医疗康复器械
，特别是涉及一种康复机器人小臂旋转关节。
技术介绍
上肢康复训练机器人是将机器人
与康复治疗医学领域结合而产生的，是一种补充或替代专业医师完成人体上肢康复训练的新技术，它的出现为上肢偏瘫患者的康复治疗开辟了新的道路，弥补了偏瘫患者临床治疗的不足。康复训练机器人的治疗方法是将患肢与机器人相连，患者肢体在机器人的带动下，完成各种动作，刺激人体上肢关节及肌肉的神经控制系统，从而达到恢复患者肢体运动机能的目的，这种方式减轻了对治疗医师的依赖，它能帮助医疗师完成繁重、反复的康复训练任务，帮助患者更好的恢复肢体运动机能。现有的在仅针对小臂关节的康复设备中，往往只具有被动工作的工作模式，这样患者在使用时不能根据自身的康复状态进行针对性的康复训练。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的康复机器人小臂旋转关节。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，包括支撑轴、上三角架、下三角架、第一转轴、第二转轴和旋转连杆，所述上三角架与下三角架之间上下平行且偏心设置，所述支撑轴的两端分别与所述上三角架和下三角架上其中同一侧的端角铰接，所述下三角架的下部设有两相互平行的旋转连杆，所述上三角架上另外两侧的端角分别通过第一转轴与对应的旋转连杆铰接，所述下三角架上另外两侧的端角分别通过第二转轴与对应的旋转连杆铰接，所述第二转轴与第一转轴平行且位于所述第一转轴的一侧，所述上三角架的中心处穿设有减速机，所述减速机的输入轴连接有电机，所述减速机的输出轴连接有输出曲柄，所述输出曲柄位于所述上三角架与下三角架之间，所述下三角架的中心处穿设有锁紧转轴，所述锁紧转轴的下端连接有自润轴承，所述自润轴承位于下三角架的下部，所述锁紧转轴位于输出曲柄的一侧并与其连接，所述锁紧转轴与输出曲柄之间设有拉压力传感器。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述锁紧转轴的中心轴线与输出曲柄的中心轴线之间的垂直距离和同一所述旋转连杆上所述第一转轴的中心轴线与第二转轴的中心轴线之间的垂直距离相同。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述拉压力传感器的中心轴线与输出曲柄的回转中心轴线垂直。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述第一转轴为长销钉转轴，所述第二转轴为短销钉转轴。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述上三角架与下三角架均为等边三角形，且上三角架的边长与下三角架的边长相等。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述减速机的输出轴与输出曲柄之间的为键连接。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述支撑轴上焊接有连接块。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中还包括控制器，所述电机和拉压力传感器分别与控制器电连接。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述减速机采用行星减速机。本技术一种康复机器人小臂旋转关节，其中所述支撑轴、旋转连杆、上三角架与下三角架均采用铝合金材质。与现有技术相比，本技术所具有的优点和有益效果为：①本技术采用主动与被动相结合的两种康复模式，被动康复模式时患者处于被动状态，在康复机器人的引导下完成康复动作，主动康复模式时患者处于主动状态，在患者运动时需要重力补偿或进行力效果仿真时，康复机器人协助患者完成康复动作，提高康复效率。②本技术上三角架与下三角架之间的偏心结构设置，实现上三角架通过电机驱动绕输出曲柄转动，下三角架通过电机驱动绕锁紧转轴转动的同时，能够实现上三角架与下三角架之间的相对转动，由此实现小臂旋转关节绕患者小臂轴心转动，进而辅助患者实现小臂旋转的动作。③本技术输出曲柄用于传递电机驱动减速机的力，锁紧转轴用于传递旋转连杆通过第一转轴带动上三角架转动、通过第二转轴带动下三角架转动，上三角架与下三角架在支撑轴的作用下同时相对转动时的力，锁紧转轴与输出曲柄之间设有拉压力传感器，拉压力传感器用于实时测量主动康复模式时输出曲柄与锁紧转轴的轴向拉压力，从而实时监测与反馈患者小臂关节运动的动态力矩变化，拉压力传感器将实时监测的力矩反馈给控制器，控制器根据动态力矩变化来控制电机的转速，从而辅助患者完成康复动作，提高康复效率。同时，拉压力传感器的中心轴线与输出曲柄的回转中心轴线垂直，该结构使拉压力传感器仅受轴向拉压力的影响，不受其它分向力的影响，从而更加精确的监测与反馈小臂关节运动的动态力矩变化。④本技术通过采用多轴传动结构实现绕手臂旋转功能，整体结构简单紧凑，强度高，此外，电机通过减速机直接连接有输出曲柄，省去支撑端和轴承等连接结构，降低结构的复杂性，同时，自润轴承体积小、质量轻，锁紧转轴选用与自润轴承配合使用，使整体小臂关节结构紧凑，质量轻。下面结合附图对本技术的一种康复机器人小臂旋转关节作进一步说明。附图说明图1为本技术一种康复机器人小臂旋转关节的立体结构图；图2为本技术一种康复机器人小臂旋转关节的爆炸结构图；图3为本技术一种康复机器人小臂旋转关节分别与旋转运动关节和腕关节安装的结构图；其中：1、支撑轴；2、旋转连杆；3、上三角架；4、下三角架；5、第一转轴；6、第二转轴；7、电机；8、减速机；9、输出曲柄；10、自润轴承；11、锁紧转轴；12、拉压力传感器；13、连接块；14、旋转运动关节；15、腕关节。具体实施方式如图1-图2所示，本技术一种康复机器人小臂旋转关节，包括支撑轴1、上三角架3、下三角架4、第一转轴5、第二转轴6和旋转连杆2。上三角架3与下三角架4均为等边三角形，且上三角架3的边长与下三角架4的边长相等，上三角架3与下三角架4之间上下平行且偏心设置，支撑轴1的两端分别与上三角架3和下三角架4上其中同一侧的端角铰接，下三角架4的下部设有两相互平行的旋转连杆2，上三角架3上另外两侧的端角分别通过第一转轴5与对应的旋转连杆2铰接，下三角架4上另外两侧的端角分别通过第二转轴6与对应的旋转连杆2铰接，第二转轴6与第一转轴5平行且位于第一转轴5的一侧，其中，第一转轴5为长销钉转轴，第二转轴6为短销钉转轴。上三角架3的中心处穿设有减速机8，减速机8的输入轴连接有电机7，电机7采用伺服电机，减速机8的输出轴连接有输出曲柄9，减速机8的输出轴与输出曲柄9之间的为键连接，输出曲柄9位于上三角架3与下三角架4之间，下三角架4的中心处穿设有锁紧转轴11，锁紧转轴11的下端连接有自润轴承10，自润轴承10位于下三角架4的下部，锁紧转轴11位于输出曲柄9的一侧并与其连接。本技术电机7通过减速机8直接连接有输出曲柄9，省去支撑端和轴承等连接结构，降低结构的复杂性，同时，自润轴承10体积小、质量轻，锁紧转轴11选用与自润轴承10配合使用，使整体小臂关节结构紧凑，质量轻。本技术上三角架3与下三角架4之间的偏心结构设置，实现上三角架3通过电机7驱动绕输出曲柄9转动，下三角架4通过电机7驱动绕锁紧转轴11转动的同时，能够实现上三角架3与下三角架4之间的相对转动，由此实现小臂旋转关节绕患者小臂轴心转动，进而辅助患者实现小臂旋转的动作。输出曲柄9用于传递电机7驱动减速机8的力，锁紧转轴11用于传递旋转连杆通过第一转轴5带动上三角架3转动、通过第二转轴6带动下三角架4转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种康复机器人小臂旋转关节，其特征在于：包括支撑轴、上三角架、下三角架、第一转轴、第二转轴和旋转连杆，所述上三角架与下三角架之间上下平行且偏心设置，所述支撑轴的两端分别与所述上三角架和下三角架上其中同一侧的端角铰接，所述下三角架的下部设有两相互平行的旋转连杆，所述上三角架上另外两侧的端角分别通过第一转轴与对应的旋转连杆铰接，所述下三角架上另外两侧的端角分别通过第二转轴与对应的旋转连杆铰接，所述第二转轴与第一转轴平行且位于所述第一转轴的一侧，所述上三角架的中心处穿设有减速机，所述减速机的输入轴连接有电机，所述减速机的输出轴连接有输出曲柄，所述输出曲柄位于所述上三角架与下三角架之间，所述下三角架的中心处穿设有锁紧转轴，所述锁紧转轴的下端连接有自润轴承，所述自润轴承位于下三角架的下部，所述锁紧转轴位于输出曲柄的一侧并与其连接，所述锁紧转轴与输出曲柄之间设有拉压力传感器。

【技术特征摘要】
1.一种康复机器人小臂旋转关节，其特征在于：包括支撑轴、上三角架、下三角架、第一转轴、第二转轴和旋转连杆，所述上三角架与下三角架之间上下平行且偏心设置，所述支撑轴的两端分别与所述上三角架和下三角架上其中同一侧的端角铰接，所述下三角架的下部设有两相互平行的旋转连杆，所述上三角架上另外两侧的端角分别通过第一转轴与对应的旋转连杆铰接，所述下三角架上另外两侧的端角分别通过第二转轴与对应的旋转连杆铰接，所述第二转轴与第一转轴平行且位于所述第一转轴的一侧，所述上三角架的中心处穿设有减速机，所述减速机的输入轴连接有电机，所述减速机的输出轴连接有输出曲柄，所述输出曲柄位于所述上三角架与下三角架之间，所述下三角架的中心处穿设有锁紧转轴，所述锁紧转轴的下端连接有自润轴承，所述自润轴承位于下三角架的下部，所述锁紧转轴位于输出曲柄的一侧并与其连接，所述锁紧转轴与输出曲柄之间设有拉压力传感器。2.根据权利要求1所述的一种康复机器人小臂旋转关节，其特征在于：所述锁紧转轴的中心轴线与输出曲柄的中心轴线之间的垂直距离和同一所述旋转连杆上所述第一转轴的中心轴线与第二转...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂细凯，何际平，李建，
申请(专利权)人：武汉沃森拓客科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42