一种上肢康复训练装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可穿戴可视化上肢康复训练装置，属于康复机器人技术领域，包括气动式上肢康复装置、定位模块、数据处理模块与显示器。所述气动式上肢康复装置，包括肩关节摆动组件、肘关节摆动组件、腕关节摆动组件。其中，肩关节摆动组件与肘关节摆动组件转动连接；肘关节摆动组件与腕关节摆动组件转动连接，各关节依靠气动人工肌肉驱动。所述数据处理模块，包括位置换算模块、肌肉拉力分析模块、数据整合模块、数据评估模块和评估提示模块。所述显示器，一方面用于显示穿戴者需要完成的动作动画，另一方面用于显示患者上肢动作的评估结果，为康复训练提供参考依据。本发明专利技术穿戴装置结构紧凑，轻便可调，运动平稳；显示器成像清晰，评估结果显示简洁。评估结果显示简洁。评估结果显示简洁。

An upper limb rehabilitation training device

【技术实现步骤摘要】
一种上肢康复训练装置


[0001]本专利技术涉及一种可穿戴可视化上肢康复训练装置，属于康复机器人


技术介绍

[0002]随着近年来自动驾驶事故发生率的增加，一些重伤受害者在进行治疗后都会进入康复训练阶段。传统的康复训练一般都是根据医师的要求进行，对于医师的经验水平和训练的强度要求很高，在当下医疗资源紧张的环境下很难做到契合患者自身的情况，并且成本普遍很高。可穿戴可视化上肢康复训练装置由于良好的训练效果受到了研究者的关注。
[0003]目前大部分上肢康复训练装置是牵引式，外骨骼式占少数。牵引式上肢康复机器人通过电机或气缸驱动机构完成患者的上肢康复训练，较为笨重，灵活性及柔顺性较差，其自由度也小于人体上肢的自由度，不适合穿戴，对于患者的康复训练会有所影响。同时，训练的结果评估也有很大的提升空间，康复过程的结果无法可视化也影响了后续训练的改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种可穿戴可视化上肢康复训练装置，为外骨骼式可穿戴训练装置，采用气动人工肌肉驱动，该装置整体结构精巧紧凑，运动形式多样化，柔顺性好。可视化部分的显示器成像清晰，展示评估结果简洁。
[0005]为达到上述目的，本专利技术解决上述问题的技术方案是：
[0006]一种可穿戴可视化上肢康复训练装置，一套对应一侧的臂膀；左右臂组件结构相同，对称穿戴，包括肩关节上下摆组件、肩关节内外摆动组件、肘关节屈伸组件、腕关节屈伸组件，所述背部组件中的背部支架两端与肩关节上下摆组件的转轴转动连接；肩关节气动人工肌肉一端与绳索勾孔连接，另一端与背部支架勾孔连接；肩关节上下摆组件中的臂环与肩关节内外摆组件中的大臂支架前端可调固定连接；大臂支架末端与肘关节屈伸组件的小臂支架前端可调转动连接；肘关节第一驱动肌肉一端与第一连接件一端固定连接，第一连接件另一端与大臂支架前部转动连接，肘关节第一驱动肌肉另一端与肘关节第一肌肉调节件一端固定连接，肘关节第一肌肉调节件另一端与小臂支架前端带孔凸台可调转动连接；肘关节第二驱动肌肉一端与第二连接件一端固定连接，第二连接件另一端与大臂支架前部转动连接，肘关节第二驱动肌肉另一端与肘关节第二肌肉调节件一端固定连接，肘关节第二肌肉调节件另一端与小臂支架前端带孔凸台可调转动连接；小臂支架末端一侧与腕关节第一调节件一端固定连接，腕关节第一调节件另一端与腕部支架前端一侧可调转动连接；小臂支架末端另一侧与腕关节第二调节件一端固定连接，腕关节第二调节件另一端与腕部支架前端另一侧可调转动连接；腕关节第一驱动肌肉一端与第三连接件一端固定连接，第三连接件另一端与小臂支架中部一侧带孔凸台转动连接，腕关节第一驱动肌肉另一端与腕关节第一肌肉调节件一端固定连接，腕关节第一肌肉调节件另一端与腕部支架前部一侧带孔凸台可调转动连接；腕关节第二驱动肌肉一端与第四连接件一端固定连接，第四
连接件另一端与小臂支架中部另一侧带孔凸台转动连接，腕关节第二驱动肌肉另一端与腕关节第二肌肉调节件一端固定连接，腕关节第二肌肉调节件另一端与腕部支架前部另一侧带孔凸台可调转动连接。
[0007]所述肩关节上下摆组件包括臂环、槽轮、绳索和肩关节驱动肌肉；所述臂环通过转轴与背部支架的滚动轴承转动连接，槽轮与臂环的转轴通过平键固定连接，绳索一端与槽轮固定连接，另一端与肩关节驱动肌肉勾孔连接。
[0008]所述肩关节内外摆组件包括大臂支架、第一连接件、第二连接件和大臂粘扣带；所述大臂粘扣带与大臂支架中部固定连接；大臂支架前部两侧分别与第一连接件、第二连接件转动连接，第一连接件与肘关节第一驱动肌肉固定连接，第二连接件与肘关节第二驱动肌肉固定连接，大臂支架末端与肘关节屈伸组件中的小臂支架前端可调转动连接。大臂支架采用轻质材料，利用3D打印技术打印成型。
[0009]所述肘关节屈伸组件包括小臂支架、肘关节第一驱动肌肉、肘关节第二驱动肌肉、肘关节第一肌肉调节件、肘关节第二肌肉调节件、第三连接件、第四连接件、小臂粘扣带、肘关节第一驱动扭簧、肘关节第二驱动扭簧；所述小臂粘扣带与小臂支架中部固定连接；肘关节第一肌肉调节件一端与小臂支架前部一侧可调转动连接，另一端与肘关节第一驱动肌肉固定连接；肘关节第二肌肉调节件一端与小臂支架前部另一侧可调转动连接，另一端与肘关节第二驱动肌肉固定连接；第三连接件一端与小臂支架中部一侧转动连接，另一端与腕关节第一驱动肌肉固定连接；第四连接件一端与小臂支架中部另一侧转动连接，另一端与腕关节第二驱动肌肉固定连接；肘关节第一驱动扭簧一侧与大臂支架末端一侧固定连接，另一侧与小臂支架前端一侧固定连接；肘关节第二驱动扭簧一侧与大臂支架末端另一侧固定连接，另一侧与小臂支架前端另一侧固定连接。小臂支架采用轻质材料，利用3D打印技术打印成型。
[0010]所述的腕关节屈伸组件包括腕部支架、腕部粘扣带、腕关节第一调节件、腕关节第二调节件、腕关节第一肌肉调节件、腕关节第二肌肉调节件、腕关节第一驱动肌肉、腕关节第二驱动肌肉、腕关节第一驱动扭簧和腕关节第二驱动扭簧；所述腕部粘扣带与腕部支架固定连接；腕关节第一调节件一端与腕部支架前端一侧可调转动连接，另一端与小臂支架末端一侧固定连接；腕关节第二调节件一端与腕部支架前端另一侧可调转动连接,另一端与小臂支架末端另一侧固定连接；腕关节第一肌肉调节件一端与腕部支架前部可调转动连接,另一端与腕关节第一驱动肌肉固定连接；腕关节第二肌肉调节件一端与腕部支架前部可调转动连接,另一端与腕关节第二驱动肌肉固定连接；腕关节第一驱动扭簧一端与腕关节第一调节件一侧固定连接，另一端与腕部支架一侧固定连接；腕关节第二驱动扭簧一端与腕关节第一调节件另一侧固定连接，另一端与腕部支架另一侧固定连接。腕部支架采用轻质材料，利用3D打印技术打印成型。
[0011]所述位置处理模块用于提供定位数据给处理终端。
[0012]所述数据处理终端与气动式上肢康复训练装置、显示器互联。
[0013]所述拉力分析模块支持多向“拉力”及实时反馈互动“反拉”的上肢活动，提供拉力数据给处理终端，同时受控于数据处理终端。
[0014]所述数据处理终端包括训练应用模块、常模数据库、位置换算模块、拉力分析模块、数据整合模块、数据评估模块、评估提示模块、虚拟画面生成模块：
[0015]一方面实现，结合交互式康复训练设备传输来的受力数据、位置数据转化来的动作数据，结合拉力分析反馈模型，患者能获得实时评估结果，而被激励坚持完成整个康复动作要求。
[0016]另一方面实现，患者在按照要求执行康复训练一系列动作时，系统通过精确监测受力，与常模数据库中动作数据比对匹配，判断患者动作是否正确，并实时作出评估反馈提示；通过拉力传感器传回的患者拉力数据判断患者动作完成程度，评估结果并展示在显示器中。
[0017]所述数据评估模块，将患者的动作进行评估后反馈给控制器，将在之后的训练中逐步纠正其不规范的姿势。
[0018]与现有技术相比,本专利技术具有以下明显优势：
[0019]1、本专利技术所述一种可穿戴式上肢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上肢康复训练装置，包括：气动式可穿戴上肢康复训练装置、定位模块、数据处理终端显示器；所述定位模块包括手柄感应器、臂环感应器；气动式可穿戴上肢康复训练装置，采用气动人工肌肉驱动，该装置整体结构精巧紧凑，运动形式多样化，柔顺性好；气动人工肌肉提供拉力数据给数据处理终端，同时受控于数据处理终端；定位模块用于提供定位数据给数据处理终端；数据处理终端与交互式物理训练设备、定位模块、显示器互联；数据处理终端包括训练应用模块、常模数据库、位置换算模块、拉力分析反馈模块、数据整合模块、数据评估模块、评估提示模块：一方面实现，结合交互式物理训练设备传输来的受力数据、位置数据转化来的动作数据，结合拉力分析反馈模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚，冷庐逸，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：