一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄制造技术

本实用新型专利技术公开了一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄，解决了患者手握基于压力传感器的压力手柄时是沿不规则的圆周方向用力会造成测力的原理性误差，以及患者手部力量非常差无法精确测量以及体验感差等问题。该动态压敏手柄，包括手柄基座、支撑杆、连接轴、柔性套、连通管、微型泵以及压力测量模块；手柄基座一端设置用于与外骨骼机械臂对接的连接轴，手柄基座的另一端安装支撑杆；支撑杆沿其轴线开设有中心通孔，支撑杆外部套设有柔性套，柔性套与支撑杆之间形成密闭的腔体；所述腔体与中心通孔连通；微型泵固定于手柄基座上，并通过所述连通管与支撑杆的中心通孔联通；压力测量模块固定于手柄基座上，并且与所述连通管连接。述连通管连接。述连通管连接。

【技术实现步骤摘要】
一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄


[0001]本技术涉及一种康复训练用手柄，具体涉及一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄。

技术介绍

[0002]上肢外骨骼康复训练机器人用于因疾病引起的上肢运动功能障碍，康复医学界主要通过神经重塑原理实现患者上肢运动功能康复。患者在康复训练过程的积极主动参与对训练效果至关重要，所以上肢康复训练大都采用患者浸入式的情景互动游戏进行训练。为了提高患者大脑积极参与的意识，需要在外骨骼机械臂手部设置压力手柄用于患者与训练系统进行交互。
[0003]游戏中当训练者到达系统游戏设定的得分点时，需要患者给出确认信号与训练系统进行交互，以此提高患者参与意识。常规做法是在上肢外骨骼机器人机械臂的末端配置基于压力传感器制作的压力手柄，游戏时，患者手部轻轻握住压力手柄，当到达游戏中得分点时，患者手部用力握紧压力手柄，当压力值大于系统预设的压力阈值时，系统给出确认信号。
[0004]该压力手柄结构为采用金属材质的细长圆柱体结构作为手持主体，并在该细长圆柱体结构上开设缝隙，并将压力传感器置于缝隙中，测量时只能沿一种固定的方向测力，偏离此方向测量的准确性大大降低，甚至出错。此类压力手柄用于上肢外骨骼康复训练机器人压力手柄有以下缺点：
[0005]1、患者手握基于压力传感器的压力手柄时是沿不规则的圆周方向用力，所以会造成测力的原理性误差；
[0006]2、患者体质状况差异非常大，有的患者手部力量非常差，基于压力传感器的压力手柄无法精确测量力值；
[0007]3、患者手握基于压力传感器的压力手柄时手感生硬，体验感非常差。

技术实现思路

[0008]为了解决患者手握基于压力传感器的压力手柄时是沿不规则的圆周方向用力，从而会造成测力的原理性误差、患者手部力量非常差无法精确测量以及体验感差等问题，本技术提供了一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄。
[0009]本技术的具体技术方案如下：
[0010]一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄，包括手柄基座、支撑杆、连接轴、柔性套、连通管、微型泵以及压力测量模块；
[0011]手柄基座一端设置用于与外骨骼机械臂对接的连接轴，手柄基座的另一端安装支撑杆；
[0012]支撑杆沿其轴线开设有中心通孔，支撑杆外部套设有柔性套，柔性套与支撑杆之间形成密闭的腔体；所述腔体与中心通孔连通；
[0013]微型泵固定于手柄基座上，并通过所述连通管与支撑杆的中心通孔联通；
[0014]压力测量模块固定于手柄基座上，并且与所述连通管连接。
[0015]进一步地，上述支撑杆的下端设有凸台，凸台外表面设有外螺纹，柔性套的开口端套接于凸台上，锁紧螺母与凸台螺纹连接从而将柔性套固定密封于支撑杆外部。
[0016]进一步地，上述柔性套为圆柱形或者球形，并通过橡胶材料制作。
[0017]进一步地，上述微型泵为气泵。
[0018]进一步地，上述支撑杆、柔性套位于手柄基座的第一表面一侧，微型泵、连接轴位于手柄基座的第二表面一侧，且第一表面和第二表面相互平行。
[0019]进一步地，上述连接轴内设置有中心孔，且沿中心孔孔壁开设有键槽，用于与外骨骼机械臂的电机连接。
[0020]与常规的基于压力传感器的压力手柄相比，本技术具有如下有益效果：
[0021]1、本技术采用手柄基座、支撑杆、连接轴、柔性套、连通管、微型泵以及压力测量模块构成了一个压力手柄，通过支撑杆、柔性套之间形成腔体，并向腔体内通入气体或者液体等介质，当患者手部施力时柔性套开始变形，腔体内压力产生变化，通过压力测量模块实时对压强变化进行监测，从而系统给出确认信号，认为患者积极参与训练，系统为患者得分，以此起到鼓励患者参与的作用，本技术的工作原理完全匹配人体手部握力的施力状态，避免了系统原理误差的产生，确保了康复训练的效果。
[0022]2、本技术可动态调节压敏手柄内部腔体的初始压强，适应患者体质状态广泛，更好的匹配个性化训练，与现有手握基于压力传感器的压力手柄相比，避免了因患者手部力量较差无法精确测量的问题。
[0023]3、本技术的压敏手柄内部充填的是气体或者液体介质，手感柔和，训练体验更佳。
附图说明
[0024]图1为本技术的立体结构图；
[0025]图2为本技术的剖视图。
[0026]附图标记如下：
[0027]1‑
手柄基座、2
‑
支撑杆、3
‑
连接轴、4
‑
柔性套、5
‑
连通管、6
‑ꢀ
微型泵、7
‑
压力测量模块、8
‑
中心通孔、9
‑
凸台、10
‑
锁紧螺母、11
‑ꢀ
腔体。
具体实施方式
[0028]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术的保护的范围。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]同时在本技术的描述中，需要说明的是，术语中的“前、后、内和外”等指示的
方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0031]本技术中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0032]本技术的上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄用于上肢外骨骼康复训练机器人精确测量患者握力和交互训练游戏握力反馈，相比基于压力传感器的握力手柄测量握力，精度更高，适应患者人群范围更广，患者体验更好。
[0033]图1和图2给出了该手柄的具体结构，包括手柄基座1、支撑杆 2、连接轴3、柔性套4、连通管5、微型泵6以及压力测量模块7；
[0034]支撑杆2、柔性套4位于手柄基座1的第一表面(远离上肢外骨骼康复训练机器人的表面)一侧，微型泵6、连接轴3位于手柄基座 1的第二表面(靠近上肢外骨骼康复训练机器人的表面)一侧，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄，其特征在于：包括手柄基座、支撑杆、连接轴、柔性套、连通管、微型泵以及压力测量模块；手柄基座一端设置用于与外骨骼机械臂对接的连接轴，手柄基座的另一端安装支撑杆；支撑杆沿其轴线开设有中心通孔，支撑杆外部套设有柔性套，柔性套与支撑杆之间形成密闭的腔体；所述腔体与中心通孔连通；微型泵固定于手柄基座上，并通过所述连通管与支撑杆的中心通孔联通；压力测量模块固定于手柄基座上，并且与所述连通管连接。2.根据权利要求1所述的上肢外骨骼康复训练机器人的动态压敏手柄，其特征在于：所述支撑杆的下端设有凸台，凸台外表面设有外螺纹，柔性套的开口端套接于凸台上，锁紧螺母与凸台螺纹连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海刚，贺琛，王龙英，陈德才，赵勇，曹冬冬，
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：