一种上肢康复训练机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种上肢康复训练机器人，包括工作台和支撑架；工作台上设置有第一导轨、第二导轨和第三导轨，第一导轨和第二导轨水平设置，且相互垂直；第三导轨竖直设置；在第一导轨上设有第一支架，第一支架能沿着第一导轨直线滑动；在第二导轨上设有第二支架，第二支架能沿着第二导轨直线滑动；在第三导轨上设有第三支架，第三支架能沿着第三导轨直线滑动；在第一支架连接L型第一连杆的一端，第二支架连接L型第二连杆的一端，第三支架连接L型第三连杆的一端；第一连杆、第二连杆和第三连杆单位另一端共同与手柄平台连接，手柄平台上有用于支撑前臂的前臂托架和手柄，手柄设置于所述手柄平台上，所述前臂托架能够在所述手柄上转动。

【技术实现步骤摘要】
一种上肢康复训练机器人
本专利技术涉及康复医学工程
，更具体地说，涉及一种上肢康复训练机器人。
技术介绍
康复医学主要面向慢性病人及伤残者，强调功能上的康复，而且是强调体功能康复，使患者不但在身体上，而且在心理上和精神上得到康复。它的着眼点不仅在于保存伤残者的生命，而且还要尽量恢复其功能，提高生活素质，重返社会，过有意义的生活。由于脑血管病、脑外伤等病因导致上肢失去活动能力，上肢肌肉萎缩的患者，往往需要借助外力被动运动进行康复训练，从而帮助患者恢复上肢力量。运动治疗是通过被动运动疗法、主动运动疗法和抗阻力、运动疗法，对病人身体的功能障碍和功能低下起到预防、改善和恢复作用的一种特殊疗法。根据患者的功能障碍情况，有针对性地选取一些作业活动，对患者进行训练，以恢复患者的独立生活能力的治疗方法。主要用于日常生活能力的训练，关节活动训练，精细动作训练，肌力增强训练，耐力训练和认知功能训练等，增强患者上肢、手、眼协调能力，以达到生活自理，生存质量的提高。由脑损伤(脑出血、脑栓塞、脑外伤、脑瘫等)、脊髓损伤(截瘫、四肢瘫)、中风、外周神经损伤等疾病致残率非常高。国内外研究表明，大脑的神经系统具有可塑性，伤残人士如果长期的不运动会导致大脑运动神经功能的萎缩，以后再治疗会更加困难。然而及早通过康复治疗，能够恢复受损后的运动神经功能，而且90％的中风患者可恢复其运动能力和生活自理能力，有些还能恢复工作能力。而这个的康复时间较长的过程，在经初期医院的治疗出院后的康复锻炼更为重要，对于瘫痪者而言，目的是通过训练增强瘫痪肢体本体感觉、刺激屈伸反射、放松痉挛肌肉、促发主动运动，同时牵张挛缩或粘连的肌腱和韧带，维持或恢复关节活动范围，延缓肌肉萎缩。如果只是病人在医院里在医护人员的护理下进行康复训练的话，那么这个费用以及工作量是难以让普通老百姓承受的，主要体现在以下主要两个方面：(1)医院康复医护人员目前很缺乏，而各种原因引起的肢体功能损伤患者数量众多以及我国随着我国老龄化社会的到来，老年人肢体功能问题更加突出。对于众多的肢体功能者，难以实现及时有效的一对一长期治疗，而且这个康复过程是漫长的，病人需要连续不断的康复训练，如果在医院康复护理的费用非常的高，普通的老百姓是很难支付这个费用的。(2)医院护理人员的训练的力度、速度都凭经验来完成，对康复过程中不同阶段和时期进行不同力度的康复训练，不能明确进行定时定量的训练。特别是康复训练的前期是被动运动，到康复训练的后期必须做主动运动，如果有康复器的协助的话，康复的过程就会变得更加简单，而且能直观反映病情的康复情况。所以，如果仅仅依靠住院通过医生或者护士的理疗的话，效果会大打折扣，而且这个费用更是让普通的老百姓承担不住，因此采用康复器来辅助康复训练，则可以有效地解决上述问题，第一，能给患肢提供长期的、精确的、量化的运动刺激；而且能建立一种具有实时反馈功能的训练环境，使患者易于了解与患肢的运动学、动力学及生理学有关的各种信息，进而提高康复训练的自信心，增强康复训练效果。第二，患者可以在家，自己通过康复器训练，而不必每天在医院里进行康复训练。因此上肢主被动运动训练器械的研究凸显出来，针对这个特殊的用户群体，如何将更好的利用产品的人机工程学研究应用到肢体的康复器的设计中，显得尤为重要，目前国内外在这个方面的研究都还处于初级阶段，国外市面产品品种也很少，而且价格非常高，国内的同类产品各方面性能和设计都有待提高，而且对现有产品存在较多的问题，因此对上肢主被动康复器械的设计及人机工程研究具有重大的研究的意义。但专利技术人发现现有的上肢康复训练辅具相功能简单，运动模式单一，训练动作种类比较少，运动幅度较小，操作枯燥，无法提高用户在使用设备时的兴趣，无法记录分析患者在训练中的表现。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种上肢康复训练机器人，以解决上肢康复训练机在使用时不灵活、运动模式单一、训练动作种类较少的问题。本专利技术将完成一款结构简单、造型美观、更符合人机工程学的设计，促进康复机器人朝着智能化、集成化、轻型化、微型化、舒适化及美观化的方向发展。本专利技术是通过以下技术实现的：一种上肢康复训练机器人，包括工作台和支撑架；所述的工作台上设置有第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述的第一导轨和第二导轨水平设置，且相互垂直；所述的第三导轨竖直设置；在第一导轨上设有第一支架，所述的第一支架能沿着第一导轨直线滑动；在所述的第二导轨上设有第二支架，所述的第二支架能沿着第二导轨直线滑动；在第三导轨上设有第三支架，所述的第三支架能沿着第三导轨直线滑动；在第一支架连接L型第一连杆的一端，第二支架连接L型第二连杆的一端，第三支架连接L型第三连杆的一端；第一连杆、第二连杆和第三连杆单位另一端共同与手柄平台连接，手柄平台上有用于支撑前臂的前臂托架和手柄，所述手柄设置于所述手柄平台上，所述前臂托架能够在所述手柄上转动。进一步的，所述的第一支架与L型第一连杆之间、第二支架与L型第二连杆之间、第三支架与L型第三连杆之间均通过销轴铰接，可转动。进一步的，所述的L型第一连杆、L型第二连杆和L型第三连杆的结构相同，均包括连杆段一和连杆段二；所述的连杆段一和连杆段二通过销轴铰接。进一步的，所述的L型第一连杆、L型第二连杆、L型第三连杆各自与手柄平台之间用销轴铰接，可转动。进一步的，所述的工作台上分别设置有能够驱动所述第一支架沿所述第一导轨滑动上滑动的驱动装置I、驱动第二支架沿所述第二导轨滑动的驱动装置II，驱动第三支架沿所述第三导轨滑动的驱动装置III。进一步的，所述手柄平台上设置有用于获取数据的三维力传感器，手柄一端与三维力传感器连接。进一步的，所述工作台上设置有用于与计算机连接的计算机接口。进一步的，所述工作台上设置有电源开关。进一步的，工作台上设置有急停按钮,所述的急停按钮与驱动装置I、驱动装置II、驱动装置III相连。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的上肢康复训练机器人，包括用于支撑前臂的前臂托架和手柄平台。其中，手柄和三维力传感器设置于手柄平台上，手柄一端与三维力传感器连接，前臂托架安装在手柄上，可绕手柄自由转动。应用本专利技术提供的上肢康复训练机器人时，患者可以将上肢前臂放置在前臂托架上，如需要可用绑带固定；患者手握手柄带动上肢移动，同时用户在操作过程中跟随上肢进行相应的转动。如果第三支架的位置固定，第一支架、第二支架的均可移动，患者手握手柄带动上肢移动可在水平面内实现二维平面运动。第三支架的位置可控制手柄平台离地面的高度，适应患者不同身高，使患者在康复训练时感到舒适为宜。如果第一支架的位置固定，第二支架、第三支架的均可移动，患者手握手柄带动上肢移动可在垂直地面的平面内实现二维平面运动。如果第一支架、第二支架、第三支架的均可移动，患者手握手柄带动上肢移动可实现空间三维运动。运动的轨迹可根据预设轨迹实现，或者通过用户主动进行，运动模式及训练动作多样，提高用户在使用设备时的兴趣，解决上肢康复训练机在使用时不灵活、运动模式单一的问题。显而易见，本专利技术通过在导轨上设置支架和连杆，手柄可随连杆移动，进而解决上肢康复训练机运动模式单一的问题。前臂托架及手柄符合人体工程学设计，一般前臂托架的外侧包覆软性材料，用户进行康复训练时，上肢与前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上肢康复训练机器人，其特征在于，包括工作台和支撑架；所述的工作台上设置有第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述的第一导轨和第二导轨水平设置，且相互垂直；所述的第三导轨竖直设置；在第一导轨上设有第一支架，所述的第一支架能沿着第一导轨直线滑动；在所述的第二导轨上设有第二支架，所述的第二支架能沿着第二导轨直线滑动；在第三导轨上设有第三支架，所述的第三支架能沿着第三导轨直线滑动；在第一支架连接L型第一连杆的一端，第二支架连接L型第二连杆的一端，第三支架连接L型第三连杆的一端；第一连杆、第二连杆和第三连杆单位另一端共同与手柄平台连接，手柄平台上有用于支撑前臂的前臂托架和手柄，所述手柄设置于所述手柄平台上，所述前臂托架能够在所述手柄上转动。

【技术特征摘要】
1.一种上肢康复训练机器人，其特征在于，包括工作台和支撑架；所述的工作台上设置有第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述的第一导轨和第二导轨水平设置，且相互垂直；所述的第三导轨竖直设置；在第一导轨上设有第一支架，所述的第一支架能沿着第一导轨直线滑动；在所述的第二导轨上设有第二支架，所述的第二支架能沿着第二导轨直线滑动；在第三导轨上设有第三支架，所述的第三支架能沿着第三导轨直线滑动；在第一支架连接L型第一连杆的一端，第二支架连接L型第二连杆的一端，第三支架连接L型第三连杆的一端；第一连杆、第二连杆和第三连杆单位另一端共同与手柄平台连接，手柄平台上有用于支撑前臂的前臂托架和手柄，所述手柄设置于所述手柄平台上，所述前臂托架能够在所述手柄上转动。2.如权利要求1所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，所述的第一支架与L型第一连杆之间、第二支架与L型第二连杆之间、第三支架与L型第三连杆之间均通过销轴铰接，可转动。3.如权利要求1所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，所述的L型第一连杆、L型第二连杆和L型第三连...

【专利技术属性】
技术研发人员：程钢，李路云，王忠雷，李增勇，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37