本实用新型专利技术公开一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，包括机架组件、大臂支撑组件、驱动组件、皮带耦合连杆机构、小臂支撑板、气动人工肌肉驱动组件；驱动组件与机架组件滑动连接，皮带耦合连杆机构安装于机架组件上，大臂支撑组件一端与皮带耦合连杆机构的近端转动连接，大臂支撑组件另一端与机架组件滑动连接，气动人工肌肉驱动组件一端与皮带耦合连杆机构的近端连接，气动人工肌肉驱动组件另一端与机架组件连接。本实用新型专利技术采用气动人工肌肉及电机混合驱动，人机之间有一定的柔顺性，极大的减小了患者上肢与康复装置之间的冲击，具有体积小、质量轻、柔顺性等特点，可广泛应用于患者上肢康复的场景。于患者上肢康复的场景。于患者上肢康复的场景。
【技术实现步骤摘要】
一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置
[0001]本技术涉及医疗设备
，具体涉及一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置。
技术介绍
[0002]脑卒中通常被称为“中风”或脑血管意外，是指由急性脑血管疾病引起的持续性的大脑神经功能缺损，患病者中有85％引起偏瘫症状，尤其在老年人中居多。据资料统计，中国每年脑卒中新发病例约150万，目前全国脑卒中患者为800多万，残障率高达75％。根据全球脑卒中死亡分布图，中国每年脑卒中的死亡率约为151
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251人/10万人。
[0003]中风致残的根本原因不是肢体的本身受到伤害造成骨骼、肌肉的功能丧失或衰退而形成的，而是人的中枢神经系统受到损伤，无法形成对肢体运动的有效控制，导致患者部分肢体行为能力丧失，形成偏瘫症状，是一种中枢神经性运动障碍。在脑卒中发病后，通过治疗只有小部分人可以恢复原状，大部分将出现肢体行为障碍症状，严重时出现偏瘫。行之有效的方法是治疗后立即转为康复训练，通过康复重新建立肢体与脑部损伤中枢神经间的联系，逐步刺激促使脑部损伤部位康复，达到对肢体行为的有效控制。因而，康复治疗对中风患者至关重要。
[0004]脑卒中患者的康复治疗一般由理疗师与患者通过一对一的直接长时间肢体接触，由理疗师协助患者进行肢体运动。训练患者进行大量反复的重复性运动，逐渐刺激受损脑部神经，修复脑神经。这种重复性一对一训练的效率低、成本高、不宜在家操作。康复装置作为一种适于长时间、繁杂重复性劳动工作的机械系统已经在许多行业得到了广泛应用。适于脑卒中康复训练的康复装置，特别是上肢康复装置，则仍在研制开发过程中。
[0005]相对理疗师对患者的康复训练而言，采用康复装置实现康复训练，具有其独特优点：
[0006]1)康复装置可以长时间重复繁杂的训练动作，减轻理疗师的繁重体力劳动；
[0007]2)康复装置可以提高康复训练的效率，一个理疗师可以实时监控若干台康复装置的运动，同时给几个患者进行康复训练，减少理疗师的人数，降低人力成本；
[0008]3)康复装置更适合于精确康复训练、柔性训练，它可以实时准确地调整施加在患者上的运动参数与力参数，治疗更灵活、更准确；
[0009]4)康复装置在康复治疗的后期以及患者回家后，可以在理疗师指导下部分或全部脱离理疗师本人，而享受到理疗师的相近治疗效果。
[0010]目前，市场上大多数的康复装置的驱动形式为电机驱动，而电机是一种刚性驱动器，在启动、停止或者变速时会对患者肢体有较大的冲击，患者在一个刚性的康复装置上训练会加大患者与康复装置之间的冲击，而且患者的肢体十分脆弱，这种刚性的康复装置容易使得患者的肢体受到二次损伤，康复效果较差，甚至起到反作用。再则，市场上的大多数康复装置只研发了一种规格的产品或是研发固定的几种规格的产品，面对不同的康复患者，其适用性较差，更不能对患者进行精确的康复训练过程。
技术实现思路
[0011]本技术旨在提供一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，解决上述现有技术的不足，具有定制化设计的特点，通过手机、摄像机等视频采集设备采集患者在理疗师辅助下的上肢腕关节运动轨迹(手臂抬起动作)，再通过相应的算法生成皮带耦合连杆机构，对于不同患者，该皮带耦合连杆机构的各个参数不同，这样就做到了对不同患者实施精确康复训练的功能；采用气动人工肌肉及电机混合驱动，气动人工肌肉为柔性驱动器，所以在康复训练过程中，人机之间有一定的柔顺性，极大的减小了患者上肢与康复装置之间的冲击，该装置具有体积小、质量轻、柔顺性等特点，可广泛应用于患者上肢康复的场景。
[0012]为达到上述目的，本技术提供的上述一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，包括机架组件、大臂支撑组件、驱动组件、皮带耦合连杆机构、小臂支撑板、气动人工肌肉驱动组件；驱动组件与机架组件滑动连接，皮带耦合连杆机构安装于机架组件上，驱动组件与皮带耦合连杆机构皮带轮连接，大臂支撑组件一端与皮带耦合连杆机构的近端转动连接，大臂支撑组件另一端与机架组件滑动连接，小臂支撑板与皮带耦合连杆机构的远端连接，气动人工肌肉驱动组件一端与皮带耦合连杆机构的近端连接，气动人工肌肉驱动组件另一端与机架组件连接，各个滑动连接处均设置有锁紧机构。
[0013]优选的，所述机架组件包括底盘、角码A、角码B、导轨、纵向滑块、横向滑块、安装板A、安装板B；所述底盘位于机架组件的底部，导轨竖向设置，底盘和导轨通过角码A和角码B连接；纵向滑块与导轨纵向滑动连接，驱动组件与纵向滑块连接；横向滑块设置在纵向滑块上，横向滑块与纵向滑块横向滑动连接，所述大臂支撑组件的一端与横向滑块连接；安装板A与导轨纵向滑动连接，所述气动人工肌肉驱动组件一端与安装板A连接，气动人工肌肉驱动组件的另一端与皮带耦合连杆机构连接；安装板B与导轨纵向滑动连接，所述皮带耦合连杆机构与安装板B连接。
[0014]进一步地，所述底盘的底部设置有万向轮，万向轮有多个，多个万向轮在底盘的底部均匀分布。
[0015]优选的，所述大臂支撑组件包括第一轴、大臂支撑挡板，所述第一轴一端与机架组件连接，第一轴的另一端与大臂支撑挡板的上端连接，大臂支撑挡板的下端与皮带耦合连杆机构的近端转动连接，所述大臂支撑挡板的侧面设置有圆弧形挡片，圆弧形挡片与人体肘关节形状适配。
[0016]优选的，所述驱动组件包括电机、第一带轮、第一传动带，电机安装在机架组件上，第一带轮与电机的输出轴同轴连接，第一带轮与皮带耦合连杆机构通过第一传动带连接。
[0017]优选的，所述皮带耦合连杆机构包括第二轴、第二带轮、第一杆、第三带轮、第二杆、第四带轮、第二传动带、第五带轮、第三杆、第三轴、紧固螺母；第二轴一端与机架组件连接，第二轴的另一端与大臂支撑组件连接；第二带轮与第二轴铰接，第二带轮与驱动组件皮带轮连接；第一杆的一端与第二轴铰接并与第二带轮固连；第三带轮与第二轴固连；第二杆的一端与第二轴铰接；第四带轮与第二轴铰接并与第二杆固连，第四带轮与气动人工肌肉驱动组件连接；第三带轮和第五带轮通过第二传动带连接；第三轴与第一杆的另一端铰接，第三轴与第二杆的另一端铰接；第五带轮与第三轴固连；第三杆的一端与第三轴的一端固连，第三杆的另一端与小臂支撑板连接；锁紧螺母安装在第三轴的另一端。
[0018]进一步地，所述小臂支撑板上设有通孔，所述通孔至少有六个。
[0019]进一步地，所述小臂支撑板上缠绕有绷带，绷带穿过所述通孔。
[0020]优选的，所述气动人工肌肉组件包括气动人工肌肉、双耳环、钢丝绳；所述气动人工肌肉一端与机架组件连接，气动人工肌肉的另一端与双耳环连接，钢丝绳一端与双耳环连接，钢丝绳另一端与皮带耦合连杆机构的近端连接。
[0021]优选的，所述锁紧机构为螺栓和螺母配合锁紧或插销锁紧。
[0022]相比现有的技术，本技术具有以下技术效果：
[0023]1、本技术可以长时间重复繁杂的训练动作，减轻理疗师的繁重体力劳动；
[0024]2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，其特征在于：包括机架组件(1)、大臂支撑组件(2)、驱动组件(3)、皮带耦合连杆机构(4)、小臂支撑板(5)、气动人工肌肉驱动组件(6)；驱动组件(3)与机架组件(1)滑动连接，皮带耦合连杆机构(4)安装于机架组件(1)上，驱动组件(3)与皮带耦合连杆机构(4)皮带轮连接，大臂支撑组件(2)一端与皮带耦合连杆机构(4)的近端转动连接，大臂支撑组件(2)另一端与机架组件(1)滑动连接，小臂支撑板(5)与皮带耦合连杆机构(4)的远端连接，气动人工肌肉驱动组件(6)一端与皮带耦合连杆机构(4)的近端连接，气动人工肌肉驱动组件(6)另一端与机架组件(1)连接，各个滑动连接处均设置有锁紧机构。2.根据权利要求1所述的一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，其特征在于：所述机架组件(1)包括底盘(101)、角码A(102)、角码B(103)、导轨(104)、纵向滑块(107)、横向滑块(106)、安装板A(105)、安装板B(108)；所述底盘(101)位于机架组件(1)的底部，导轨(104)竖向设置，底盘(101)和导轨(104)通过角码A(102)和角码B(103)连接；纵向滑块(107)与导轨(104)纵向滑动连接，驱动组件(3)与纵向滑块(107)连接；横向滑块(106)设置在纵向滑块(107)上，横向滑块(106)与纵向滑块(107)横向滑动连接，所述大臂支撑组件(2)的一端与横向滑块(106)连接；安装板A(105)与导轨(104)纵向滑动连接，所述气动人工肌肉驱动组件(6)一端与安装板A(105)连接，气动人工肌肉驱动组件(6)的另一端与皮带耦合连杆机构(4)连接；安装板B(108)与导轨(104)纵向滑动连接，所述皮带耦合连杆机构(4)与安装板B(108)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，其特征在于：所述底盘(101)的底部设置有万向轮，万向轮有多个，多个万向轮在底盘(101)的底部均匀分布。4.根据权利要求1或2所述的一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，其特征在于：所述大臂支撑组件(2)包括第一轴(201)、大臂支撑挡板(202)，所述第一轴(201)一端与机架组件(1)连接，第一轴(201)的另一端与大臂支撑挡板(202)的上端连接，大臂支撑挡板(202)的下端与皮带耦合连杆机构(4)的近端转动连接，所述大臂支撑挡板(202)的侧面设置有圆弧形挡片，圆弧形挡片与人体肘关节形状适配。5.根据权利要求1或2所述的一种基于气电混合驱动的被动上肢康复装置，其特征在于：所述驱动组件(3)包括电机(303)、第一带轮(302)、第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李祥云，李康，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：新型
国别省市：
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