一种基于多维力反馈的上肢康复机器人系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多维力反馈的上肢康复机器人系统，包括基座组件、上肢康复训练机械臂、多维力传感器子系统和控制系统，其中基座组件包括钢结构支架和电动升降柱，机械臂包括肩关节组件、肘关节组件、腕关节组件，肩关节组件的悬臂横梁连接在电动升降柱，肘关节组件通过水平轴与肩关节组件相连，腕关节组件连接在肘关节组件的末端C形轨道上，通过电机驱动实现人体上肢肩关节外展‑内收、肩关节前屈‑后伸、肩关节外旋‑内旋、肘关节屈曲‑超伸、肘关节外旋‑内旋和腕关节掌屈‑背曲等六个轴的转动。本发明专利技术控制精准，能实时反馈人机作用力，智能化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多维力反馈的上肢康复机器人系统
本专利技术涉及康复医疗机器人
，尤其是一种用于人体上肢康复治疗的康复医疗机器人。
技术介绍
脑中风是一组以脑部缺血及出血性损伤症状为主要临床表现的疾病，又称脑卒中，具有极高的病死率和致残率。脑中风发病急，病死率高，是世界上最重要的致死性疾病之一。流行病学抽样调查显示，我国卒中年发病率为200/10万，死亡率约130/10万，患病率为400～700/10万。据此推算，我国每年新卒中约250万例，每年约有150万人死于卒中。而幸存者中，约75％留下后遗症，40％重度残疾。偏瘫是其中最常见的后遗症，严重影响患者运动功能及生活质量。传统康复治疗主要依赖于治疗师经验及徒手操作技术，人力成本相对较高，精准性差。所以开发一款能够让患者积极参与，实时监测患者肌力变化，并实施反馈给控制系统的高精准上肢康复训练机器人迫在眉睫。中国专利CN208492618U公开了一种上肢康复训练机器人，采用2套独立的机械臂分别实现左、右手臂的训练，配置有可升降座椅，患者需要坐在设备配置的座椅上进行康复训练。该专利中提及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多维力反馈的上肢康复机器人系统，包括基座组件、上肢康复训练机械臂、多维力传感器子系统和控制系统，其特征在于：所述的基座上安装有能够调节高度的升降柱；所述的上肢康复训练机械臂包括肩关节组件、大臂长度调节组件、肘关节组件、腕关节组件和掌部组件；所述的肩关节组件包括悬臂横梁、水平旋转臂、竖直臂和减速电机，悬臂横梁一端连接升降柱，另一端通过竖直轴连接水平旋转臂的一端，通过减速电机驱动水平旋转臂，实现肩关节外展和内收；所述的竖直臂上端固连水平旋转臂的另一端，下端通过水平轴连接大臂长度调节组件；所述的大臂长度调节组件包括摇臂、导向轴、滚珠丝杠副和滑块，所述的摇臂通过水平轴连接肩关节组件，摇臂上...

【技术特征摘要】
1.一种基于多维力反馈的上肢康复机器人系统，包括基座组件、上肢康复训练机械臂、多维力传感器子系统和控制系统，其特征在于：所述的基座上安装有能够调节高度的升降柱；所述的上肢康复训练机械臂包括肩关节组件、大臂长度调节组件、肘关节组件、腕关节组件和掌部组件；所述的肩关节组件包括悬臂横梁、水平旋转臂、竖直臂和减速电机，悬臂横梁一端连接升降柱，另一端通过竖直轴连接水平旋转臂的一端，通过减速电机驱动水平旋转臂，实现肩关节外展和内收；所述的竖直臂上端固连水平旋转臂的另一端，下端通过水平轴连接大臂长度调节组件；所述的大臂长度调节组件包括摇臂、导向轴、滚珠丝杠副和滑块，所述的摇臂通过水平轴连接肩关节组件，摇臂上安装有平行的导向轴和丝杠，滑块与滚珠丝杠副的螺母连接，通过滚珠丝杠副带动滑块在导向轴上运动，改变滑块与摇臂的距离；所述的肘关节组件包括大臂C型轨底座、小臂C型轨底座、大臂C型轨、小臂C型轨、大臂同步带、小臂同步带、大臂绑带、大臂六维力传感器；所述的腕关节组件包括滑块、小臂六维力传感器和小臂绑带，所述的大臂C型轨底座和小臂C型轨底座之间铰接，铰接轴垂直于大臂C型轨底座和小臂C型轨底座的圆弧轴线构成的平面；所述的大臂C型轨连接大臂长度调节组件的滑块，所述的大臂同步带在电机驱动下带动大臂C型轨底座转动，大臂绑带通过大臂六维力传感器安装在大臂C型轨底座上，患者大臂通过大臂绑带束紧；患者小臂通过小臂绑带束紧，小臂绑带通过小臂六维力传感器安装在小臂C型轨底座上，小臂同步带在电机的驱动下带动小臂C型轨底座旋转；所述的六维力传感器将通过绑带反馈的大臂和小臂作用力传递给控制系统，控制系统解算出控制信号，实现对大臂和小臂所使用的电机的精准控制；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海刚，贺琛，张瀚桥，马瑞，单丁，张斌锋，
申请(专利权)人：中航创世机器人西安有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61