一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂制造技术

本公开提供了一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，包括依次活动连接的悬臂组件、大臂组件、小臂组件以及手部组件；手部组件包括固定壳体、旋转电机组件、握力传感器、握力固定座、移动支座；握力固定座包括竖直部和横向部，所述握力传感器安装于所述横向部上，竖直部可转动地安装于所述移动支座上，移动支座可移动地安装于一调整杆上，旋转电机组件与所述调整杆相连。本公开能够根据不同患者的身体特征，对小臂、大臂以及手部连的长度、角度等参数进行调节，同时根据关节生理特征以及人体身形特征，对关节布局与手臂骨骼支撑部分采用仿生设计，使得各部件的运动能良好吻合患者关节旋转，同时减轻上肢康复训练机械臂的重量，减低患者负担。

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂
本公开涉及上肢康复训练机器臂，尤其涉及一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂。
技术介绍
脑卒中是指脑血管发生意外的破裂出血或急性的闭塞对脑造成严重的损害，其结果可能是死亡、昏迷、偏瘫、失语及其它运动功能障碍等。有着高致死率和致残率，是中国人口死亡原因第一位。目前我国每年新发脑卒中的人数超250万，每年死于脑卒中的人数超过150万。据估计，全国40岁以上人群中将近有1200万人曾经患过脑卒中，直接医疗费用高达375亿元人民币。我国脑卒中的发病率正呈现不断上升的趋势，随着医学水平的提高，脑卒中死亡率明显下降，但其致残率仍高达80％以上，大部分患者留有严重后遗症，偏瘫则是其中最为常见的表现之一，严重影响了人们的生活水平及质量。对于脑卒中导致的偏瘫，康复治疗介入的时间越晚，患者患肢功能恢复的希望就越小，这就使得患者家属及社会需要花费极大的代价来治疗和护理患者，给家庭和社会带来了巨大的经济及精神压力。因此，寻求快速而有效地康复治疗手段，改善病人的各种功能和预后，提高病人的生活质量是目前人们关注的重点问题。随着医疗康复技术的快速发展，上肢康复训练机械臂逐渐被引入到患者的康复过程中，其融合了医学、生物学、机械学、信息与计算机科学等诸多学科，可满足不同患者的训练强度要求，适合于患者独立进行康复训练，实现上肢功能的恢复。公开号为CN109350446A公开了“基于肌电信号的主被动结合上肢康复训练机器人系统”，该系统的训练机械臂具有整体结构紧凑、驱动装置与关节旋转匹配度高，回转误差小。运动关节具有软限位和机械限位等。但是由于人与人之间差异较大，手臂、手腕、手部等长度、宽度等尺寸各异，关节的舒适发力角度也各不相同，例如当手部在握持握力传感器时，因人的手部大小不同，需要握力传感器的位置和角度也不同。另外，上述公开技术也不能对各关节运动力矩情况进行反馈，不利于对患者康复情况的跟踪和分析。
技术实现思路
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂本公开的技术方案是这样实现的：一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，包括依次活动连接的悬臂组件、大臂组件、小臂组件以及手部组件；所述手部组件包括固定壳体、旋转电机组件、握力传感器、握力固定座、移动支座；所述旋转电机组件安装于所述固定壳体的前端，所述握力固定座包括竖直部和横向部，所述握力传感器安装于所述横向部上，所述竖直部可转动地安装于所述移动支座上，所述移动支座可移动地安装于一调整杆上，所述旋转电机组件与所述调整杆相连，并可驱动所述调整杆以其与所述旋转电机组件的连接部为轴心进行转动。进一步地，所述手部组件还包括调整旋钮，所述移动支座的下端部开设有第一销孔；所述调整旋钮穿过所述第一销孔并与所述调整杆连接，使得所述移动支座与所述调整杆相对固定。进一步地，所述手部组件还包括定位旋钮，所述移动支座的上端部上开设有第二销孔；所述定位旋钮一端穿过所述第二销孔并与所述竖直部连接，使得握力固定座与所述移动支座相对固定。进一步地，所述旋转电机组件的输出端连接有扭矩传感器。进一步地，所述手部组件还包括固定安装于所述固定壳体上的第一绑带座、以及与所述小臂组件连接的滑块固定座，所述滑块固定座安装于所述固定壳体的后端。进一步地，所述小臂组件包括肘关节电机组件、小臂、第一弯轨组件、以及与所述大臂组件转动连接的第一转轴，所述肘关节电机组件的输出端与所述小臂连接，并可驱动所述小臂摆动，所述第一弯轨组件与所述小臂固定连接，所述第一弯轨组件上设有可滑动的滑块，所述滑块与所述手部组件相连；所述肘关节电机组件的输出端连接有扭矩传感器。进一步地，所述大臂组件包括大臂长度调整机构、连接横梁、第二弯轨组件、以及与所述小臂组件转动连接的第二转轴，所述第二弯轨组件通过传动组件与所述连接横梁相连，所述第二弯轨组件与所述传动组件滑动连接；所述大臂长度调整机构与所述悬臂组件相连。进一步地，所述大臂长度调整机构包括旋转臂和连接座，所述连接座通过导向柱和丝杆与所述旋转臂连接，并且转动所述丝杆可驱动所述连接座靠近或远离所述旋转臂。进一步地，所述悬臂组件包括悬臂横梁、旋转梁和立臂，所述旋转梁的一端可转动地与所述悬臂横梁相连，所述旋转梁的另一端与所述立臂相连，所述立臂与所述大臂组件转动连接，所述立臂上设有一限位旋钮，限位旋钮的一端与所述大臂组件连接。进一步地，还包括一急停开关，所述急停开关安装于所述悬臂组件上，所述急停开关与电机控制器相连。附图说明附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1为本公开的穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂的结构示意图；图2为本公开的手部组件的结构示意图；图3为本公开的小臂组件的结构示意图；图4为本公开的大臂组件结构示意图；图5为本公开的悬臂组件结构示意图；悬臂组件101、大臂组件102、小臂组件103、手部组件104、急停开关201、悬臂横梁202、旋转梁203、立臂204、限位旋钮205、旋转臂206、导向柱207、丝杆208、连接座301、连接横梁302、传动组件303、第二限位块304、大臂305、限位销306、第二绑带座307、绑带308、第二弯轨组件309、第二转轴310、肘关节电机组件401、小臂402、第一限位块403、滑块404、第一弯轨组件405、第一转轴406、滑块固定座501、第一绑带座502、固定壳体503、旋转电机组件504、握力传感器506、握力固定座507、移动支座508、定位旋钮509、调整旋钮511；具体实施方式下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。参照图1和图2，一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，包括依次活动连接的悬臂组件101、大臂组件102、小臂组件103以及手部组件104；所述手部组件104包括固定壳体503、旋转电机组件504、握力传感器506、握力固定座507、移动支座508；所述旋转电机组件504安装于所述固定壳体503的前端，所述握力固定座507包括竖直部和横向部，所述握力传感器506安装于所述横向部上，所述竖直部可转动地安装于所述移动支座508上，所述移动支座508可移动地安装于一调整杆505上，所述旋转电机组件504与所述调整杆505相连，并可驱动所述调整杆505以其与所述旋转电机组件504的连接部为轴心进行转动。本实施例中，可通过调整移动支座508在调整杆505上的位置，使得不同的使用者在使用时，手部在握住本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，包括依次活动连接的悬臂组件、大臂组件、小臂组件以及手部组件；所述手部组件包括固定壳体、旋转电机组件、握力传感器、握力固定座、移动支座；所述旋转电机组件安装于所述固定壳体的前端，其特征在于，/n所述握力固定座包括竖直部和横向部，所述握力传感器安装于所述横向部上，所述竖直部可转动地安装于所述移动支座上，所述移动支座可移动地安装于一调整杆上，所述旋转电机组件与所述调整杆相连，并可驱动所述调整杆以其与所述旋转电机组件的连接部为轴心进行转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，包括依次活动连接的悬臂组件、大臂组件、小臂组件以及手部组件；所述手部组件包括固定壳体、旋转电机组件、握力传感器、握力固定座、移动支座；所述旋转电机组件安装于所述固定壳体的前端，其特征在于，
所述握力固定座包括竖直部和横向部，所述握力传感器安装于所述横向部上，所述竖直部可转动地安装于所述移动支座上，所述移动支座可移动地安装于一调整杆上，所述旋转电机组件与所述调整杆相连，并可驱动所述调整杆以其与所述旋转电机组件的连接部为轴心进行转动。


2.如权利要求1所述的一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，其特征在于，所述手部组件还包括调整旋钮，所述移动支座的下端部开设有第一销孔；所述调整旋钮穿过所述第一销孔并与所述调整杆连接，使得所述移动支座与所述调整杆相对固定。


3.如权利要求1所述的一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，其特征在于，所述手部组件还包括定位旋钮，所述移动支座的上端部上开设有第二销孔；所述定位旋钮一端穿过所述第二销孔并与所述竖直部连接，使得握力固定座与所述移动支座相对固定。


4.如权利要求1所述的一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，其特征在于，所述旋转电机组件的输出端连接有扭矩传感器。


5.如权利要求1所述的一种穿戴式多自由度上肢康复训练机器臂，其特征在于，所述手部组件还包括固定安装于所述固定壳体上的第一绑带座、以及与所述小臂组件连接的滑块固定座，所述滑块固定座安装于所述固定壳体的后端。


6.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘遥峰，李冶，蒋振东，王胜新，王杰，
申请(专利权)人：航天科工智能机器人有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11