本发明专利技术涉及康复医疗技术领域，尤其是一种两自由度手腕康复装置，包括：机架组件、掌屈/背屈机构以及内旋/外旋机构，其利用第一电机同时带动上圆环滑块和下圆环滑块转动，使内旋/外旋导轨及其上的侧圆环滑块和握把随之转动，从而实现掌屈/背屈，且上圆环滑块和下圆环滑块对内旋/外旋导轨形成双侧驱动，故而掌屈/背屈运动更加平稳、顺畅，避免发生卡滞现象；并利用第二电机带动侧圆环滑块转动，握把随之转动，从而实现腕部的内旋/外旋；各导轨和滑块均采用圆环状结构，能够保证康复装置的旋转中心与手腕运动的旋转中心重合，在扩大运动范围的同时使整体结构在空间布局上更加合理紧凑，结构强度高，安全性高。安全性高。安全性高。
【技术实现步骤摘要】
两自由度手腕康复装置
[0001]本专利技术涉及康复医疗
，尤其是一种两自由度手腕康复装置。
技术介绍
[0002]随着我国人口老龄化问题的加剧，脑卒中患者也与日俱增。脑卒中，俗称中风，是由于脑部血管突然破裂或者因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，常发于老年人，并且由于生活的快节奏和压力的增加，年轻人患脑卒中的概率也大大增加，脑卒中已成为我国第一死亡原因，也是成年人残疾的首要原因。对于由于中风引起的肢体运动功能障碍，传统康复治疗方法是康复医生与患者进行一对一的康复训练治疗，这种治疗方法不仅需要大量的人力资源，而且影响康复治疗效果的因素较多，康复效果也无法定量。因此，康复训练机器人应运而生，但是目前使用的康复装置还不够改善。因此，设计合理可靠的康复机构，对患者提高康复效果具有非常重要的现实意义。
[0003]目前，针对于上肢康复机器人的研究越来越多，但是对于腕部康复机器人的研究并不是很多。现有的腕部康复装置大多为腕部结合肩部和肘部大关节康复训练的康复机器人，这种康复机器人对腕部的康复训练往往不够完善，不能对腕部进行较全面的康复运动训练，训练模式的多样性也达不到康复训练的要求。现有的具有腕部康复训练功能的康复机器人，为了满足腕部训练要求以及训练模式多样性的需求，常有结构复杂、设备体积大、舒适性差等缺点。因此，在设计腕部康复装置时，应合理地选取自由度数目，依据人体结构学选择合适的运动范围，结构紧凑，便于穿戴，具备安全稳定性的同时应具有一定的舒适性。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种可实现腕部的掌屈/背屈和内旋/外旋康复运动的两自由度手腕康复装置；可依据不同康复时期的训练要求，结合控制策略，实现主动、助力或被动的康复训练。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种两自由度手腕康复装置，包括：
[0006]机架组件，包括均为圆环状的上掌屈/背屈导轨和下掌屈/背屈导轨，所述上掌屈/背屈导轨位于下掌屈/背屈导轨的上方；
[0007]掌屈/背屈机构，具有上圆环滑块、下圆环滑块、第一传动组件及第一电机、所述上圆环滑块转动安装在上掌屈/背屈导轨上，下圆环滑块转动安装在下掌屈/背屈导轨上，所述上圆环滑块与内旋/外旋导轨的上端固定连接，内旋/外旋导轨的下端与下圆环滑块固定连接，所述第一电机通过第一传动组件同时与上圆环滑块和下圆环滑块传动连接；
[0008]以及内旋/外旋机构，具有侧圆环滑块、握把、第二传动组件及第二电机，所述侧圆环滑块的外周面与内旋/外旋导轨的内周面转动连接，所述第二电机通过第二传动组件和侧圆环滑块传动连接，所述上圆环滑块的转动中心和下圆环滑块的转动中心彼此重合，但均与侧圆环滑块的转动中心相互交叉设置，所述握把安装在侧圆环滑块内。
[0009]本方案中利用第一电机同时带动上圆环滑块和下圆环滑块转动，使内旋/外旋轨道及其上的侧圆环滑块和握把随之转动，从而实现掌屈/背屈，且上圆环滑块和下圆环滑块对内旋/外旋轨道形成双侧驱动，故而掌屈/背屈运动更加平稳、顺畅，避免发生卡滞现象；
[0010]利用第二电机带动侧圆环滑块转动，握把随之转动，从而实现腕部的内旋/外旋；
[0011]各导轨和滑块均采用圆环状结构，能够保证康复装置的旋转中心与手腕运动的旋转中心重合，在扩大运动范围的同时使整体结构在空间布局上更加合理紧凑，结构强度高。
[0012]进一步地，所述上圆环滑块的上端面凸出有上圆环部，所述上掌屈/背屈导轨的下端面开设有与下圆环部相匹配的上圆环槽，所述上圆环部与上圆环滑块同轴设置，并嵌入到上圆环槽内，从而实现上圆环滑块与上掌屈/背屈导轨之间的转动连接；
[0013]所述下圆环滑块的下端面凸出有下圆环部，所述下掌屈/背屈导轨的上端面开设有与下圆环部相匹配的下圆环槽，所述下圆环部与下圆环滑块同轴设置，并嵌入到下圆环槽内，从而实现下圆环滑块与下掌屈/背屈导轨之间的转动连接；
[0014]所述侧圆环滑块的外周面凸出有侧圆环部，所述内旋/外旋导轨的内周面开设有与侧圆环部相匹配的侧圆环槽，所述侧圆环部与侧圆环滑块同轴设置，并嵌入到侧圆环槽内；从而实现侧圆环滑块与内旋/外旋导轨之间的转动连接。
[0015]为了同时实现第一电机同时驱动上圆环滑块和下圆环滑块转动，进一步地，所述第一传动组件包括短轴、固定在短轴上的上锥齿轮、长轴及固定在长轴上的下锥齿轮，所述短轴和长轴均转动安装在机架组件上，所述上圆环滑块的下端面沿圆弧形轨迹分布有若干上锥齿，所述下圆环滑块的上端面沿圆弧形轨迹分布有若干下锥齿；
[0016]所述上锥齿轮和上圆环滑块下端面的上锥齿啮合，所述下锥齿轮和下圆环滑块上端面的下锥齿啮合；所述长轴和短轴各自同轴固定有一同步轮，两个同步轮之间通过同步带传动连接；所述第一电机和长轴传动连接。
[0017]为了降低转速，提供输出扭矩，进一步地，所述第一电机上传动连接有第一减速器，所述第一电机的输出端和第一减速器的输入端传动连接，第一减速器的输出端上固定有大直齿轮，长轴上固定有小直齿轮，所述大直齿轮和小直齿轮啮合。
[0018]进一步地，所述第二传动组件包括直齿轮，所述侧圆环滑块上伸出有半圆形伸出台，所述伸出台的外侧面沿其周向分布有若干直齿，所述直齿轮和伸出台的直齿啮合，所述第二电机与直齿轮传动连接。
[0019]为了降低转速，提供输出扭矩，进一步地，所述第二电机上传动连接有第二减速器，所述第二电机的输出端和第二减速器的输入端连接，所述第二减速器的输出端和直齿轮传动连接。
[0020]进一步地，所述机架组件还包括底座、下支撑台和上支撑台，所述下支撑台固定在底座上，所述上支撑台位于下支撑台的上方，并与下支撑台固定连接；
[0021]所述下掌屈/背屈导轨与下支撑台固定连接，上掌屈/背屈导轨与上支撑台固定连接。
[0022]为了提高转动的灵活性，进一步地，所述长轴与下支撑台转动连接，且彼此之间配置有下轴承，所述短轴与上支撑台转动连接，且彼此之间配置有上轴承。
[0023]进一步地，还包括前臂臂托，所述前臂臂托的上表面具有用于放置手臂的弧形凹陷，所述前臂臂托位于上掌屈/背屈导轨前面；
[0024]所述前臂臂托的底端滑动安装在机架组件的臂托导轨上，以靠拢或远离所述握把，所述前臂臂托的底端沿其滑动方向间隔开设有若干定位孔，所述臂托导轨上设有用于插入定位孔中的定位销；前臂臂托可以调节其与握把之间的距离，适应不同患者的使用需求，增加康复训练的舒适性。
[0025]进一步地，所述侧圆环滑块内固定有握把支架，所述握把安装在握把支架上，所述握把支架上安装有用于配合握把以固定手部位置的魔术贴或绑带。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术的两自由度手腕康复装置可实现腕部的内旋/外旋和掌屈/背屈，共二个自由度的康复运动训练，每个自由度单独运动，安全性高，切合临床康复实际需要；同时，各导轨和滑块均采用圆环状结构，能够保证康复本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两自由度手腕康复装置，其特征在于：包括：机架组件(4)，包括均为圆环状的上掌屈/背屈导轨(36)和下掌屈/背屈导轨(37)，所述上掌屈/背屈导轨(36)位于下掌屈/背屈导轨(37)的上方；掌屈/背屈机构(3)，具有上圆环滑块(17)、下圆环滑块(22)、第一传动组件及第一电机(30)、所述上圆环滑块(17)转动安装在上掌屈/背屈导轨(36)上，下圆环滑块(22)转动安装在下掌屈/背屈导轨(37)上，所述上圆环滑块(17)与内旋/外旋导轨(10)的上端固定连接，内旋/外旋导轨(10)的下端与下圆环滑块(22)固定连接，所述第一电机(30)通过第一传动组件同时与上圆环滑块(17)和下圆环滑块(22)传动连接；以及内旋/外旋机构(2)，具有侧圆环滑块(39)、握把(7)、第二传动组件及第二电机(15)，所述侧圆环滑块(39)的外周面与内旋/外旋导轨(10)的内周面转动连接，所述第二电机(15)通过第二传动组件和侧圆环滑块(39)传动连接，所述上圆环滑块(17)的转动中心和下圆环滑块(22)的转动中心彼此重合，但均与侧圆环滑块(39)的转动中心相互交叉设置，所述握把(7)安装在侧圆环滑块(39)内。2.根据权利要求1所述的两自由度手腕康复装置，其特征在于：所述上圆环滑块(17)的上端面凸出有上圆环部，所述上掌屈/背屈导轨(36)的下端面开设有与下圆环部相匹配的上圆环槽，所述上圆环部与上圆环滑块(17)同轴设置，并嵌入到上圆环槽内；所述下圆环滑块(22)的下端面凸出有下圆环部，所述下掌屈/背屈导轨(37)的上端面开设有与下圆环部相匹配的下圆环槽，所述下圆环部与下圆环滑块(22)同轴设置，并嵌入到下圆环槽内；所述侧圆环滑块(39)的外周面凸出有侧圆环部，所述内旋/外旋导轨(10)的内周面开设有与侧圆环部相匹配的侧圆环槽，所述侧圆环部与侧圆环滑块(39)同轴设置，并嵌入到侧圆环槽内。3.根据权利要求1所述的两自由度手腕康复装置，其特征在于：所述第一传动组件包括短轴(20)、固定在短轴(20)上的上锥齿轮(19)、长轴(25)及固定在长轴(25)上的下锥齿轮(24)，所述短轴(20)和长轴(25)均转动安装在机架组件(4)上，所述上圆环滑块(17)的下端面沿圆弧形轨迹分布有若干上锥齿(18)，所述下圆环滑块(22)的上端面沿圆弧形轨迹分布有若干下锥齿(23)；所述上锥齿轮(19)和上圆环滑块(17)下端面的上锥齿(18)啮合，所述下锥齿轮(24)和下圆环滑块(22)上端面的下锥齿(23)啮合；所述长轴(25)和短轴(20)各自同轴固定有一同...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘礼正，张美雪，闵云霄，唐自勤，赵红飞，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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