一种人工肘关节、上肢康复训练系统、方法及程序产品技术方案

本发明专利技术提供了一人工肘关节、上肢训练康复系统、上肢康复训练方法及程序产品，涉及人工外骨骼仿生设备技术领域。该人工肘关节包括大臂座、小臂座、摆臂、锁扣装置和传动装置，两个摆臂并列设置且一端与大臂座的两侧面相连、另一端与小臂座的两侧面相连；至少部分传动装置设置于大臂座中并作用于摆臂，以使摆臂相对大臂座改变角度；大臂座顶部和小臂座顶部均设有锁扣装置以分别固定或释放大臂和小臂。通过在大臂座顶部和小臂座顶部设置锁扣装置，可以便捷、舒适、安全地锁定或释放胳臂，解决了常规上肢仿生外骨骼设备，穿脱操作不太方便，松紧调节更为繁琐，给患者本身或护理人员增添额外负担的技术问题，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种人工肘关节、上肢康复训练系统、方法及程序产品


[0001]本专利技术涉及人工外骨骼仿生设备
，尤其是涉及一种人工肘关节、上肢训练康复系统、上肢康复训练方法及程序产品。

技术介绍

[0002]人工外骨骼是一种可穿戴的仿生设备，在医学健康领域通常用于为伤残、截瘫等行动不便的患者提供行动助力，帮助恢复或改善运动能力，防止或延缓肌肉萎缩。
[0003]随着工业水平的发展和科研活动的深入，已经有越来越多的人工外骨骼设备被用于帮助患者重获接近正常人的生活，但不可否认的是，外骨骼技术仍然处于较为早期的发展阶段，很多方面尚需改进优化。
[0004]例如，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：常规上肢仿生外骨骼设备，穿脱操作不太方便，松紧调节更为繁琐，给患者本人或护理人员增添额外负担。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种人工肘关节、上肢训练康复系统、上肢康复训练方法及程序产品，以解决现有技术中常规上肢仿生外骨骼设备，穿脱操作不太方便，松紧调节更为繁琐，给患者本身或护理人员增添额外负担的技术问题
。
本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术的实施例提供一种人工肘关节，包括大臂座、小臂座、摆臂、锁扣装置和传动装置，其中：所述摆臂并列设置两个，两个所述摆臂的一端与所述大臂座的两侧面相连，另一端与所述小臂座的两侧面相连；至少部分所述传动装置设置于所述大臂座中并作用于所述摆臂，以使所述所述摆臂相对所述大臂座改变角度；所述大臂座顶部设有所述锁扣装置以固定或释放大臂，所述小臂座顶部设有所述锁扣装置以固定或释放小臂。
[0008]进一步的，所述锁扣装置包括分别位于所述大臂座顶部和所述小臂座顶部的托槽，所述托槽宽度方向的两侧设有插口；所述托槽上方设有横跨所述托槽的扣盖，所述扣盖呈门形，所述扣盖的两端对应插入所述插口中且插入深度可调；所述托槽和所述扣盖形成容纳胳臂的环套结构。
[0009]进一步的，所述扣盖包括两相对设置的侧板和位于两所述侧板之间的顶板，所述顶板和两所述侧板内部形成相通的空间；两所述侧板中均设有钩板，所述钩板沿所述侧板延伸且所述钩板中部与所述侧板转动连接，所述钩板下端设有卡钩且所述卡钩伸出所述侧板下部，所述钩板上端弯折并伸入所述顶板中；所述插口的侧壁对应所述卡钩的位置设有齿板，所述齿板与所述侧板平行设置，所述齿板上设有多个齿槽且多个所述齿槽沿竖直方向排布，所述卡钩与不同所述齿槽适配卡位以锁定所述扣盖插入所述插口中的深度。
[0010]进一步的，所述顶板中部设有转盘，所述转盘的盘面上设有两个中心对称的滑槽，所述滑槽呈弯弧状且一端距所述转盘的中心近而另一端距所述转盘的中心远；所述转盘两
侧均设有拉板，所述拉板沿所述转盘的径向延伸且一端设有插入对应所述滑槽中的滑柱而另一端朝所述侧板延伸并与对应所述钩板相连。
[0011]进一步的，所述传动装置包括电机、主动齿轮、从动齿轮和传动轴，其中：所述主动齿轮设置在所述电机的输出轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合相连；所述传动轴与所述摆臂垂直相连且周向固定，所述从动齿轮与所述传动轴传动连接。
[0012]进一步的，所述从动齿轮与所述传动轴之间设有过载保护结构，所述过载保护结构包括传动盘，所述传动盘嵌设在所述从动齿轮端部且与所述从动齿轮同心，所述传动盘中部与所述传动轴垂直相连且周向固定；所述传动盘的盘面上圆周均布至少两个限位滑道，各个所述限位滑道均沿所述传动盘的径向延伸，且各个所述限位滑道的离心一端延伸至所述传动盘的边缘；所述从动齿轮对应各个所述限位滑道的位置均设有球头卡槽，各个所述限位滑道靠近所述球头卡槽的一端设有球头卡柱，各个所述限位滑道中设有定矩弹簧并作用于所述球头卡柱朝向所述传动轴的一侧，以使各个球头卡柱的一部分位于对应所述限位滑道中而另一部分位于对应所述球头卡槽中。
[0013]进一步的，所述小臂座与所述摆臂之间设有调节结构，所述调节结构包括位于所述摆臂上的调节滑道，所述调节滑道沿所述摆臂的长度方向延伸；所述调节结构还包括可沿所述调节滑道移动的连接块，所述连接块对应所述调节滑道的侧面上设有平移轴，至少部分所述平移轴伸入所述调节滑道并构成滑动连接，所述连接块朝向所述小臂座的侧面上设有旋转轴，至少部分所述旋转轴伸入所述小臂座并构成转动连接。
[0014]第二方面，本专利技术的实施例提供一种上肢康复训练系统，包括操控设备和前述的人工肘关节，所述操控设备包括设置于所述大臂座中的主控板，还包括与所述主控板信号连接的控制键和/或显示区，其中：所述控制键包括启停键、伸展键、屈曲键、定时键、调速键、模式键中的一个或多个，所述控制键为设置在操控板上的实体按钮或呈现在智能终端的屏幕上的虚拟点选框；所述显示区上呈现的信息包括角度图标、速度图标、时长图标、模式图标、蓝牙图标、WIFI图标、电量图标中的一个或多个，所述显示区为设置在操控板上的液晶屏幕或呈现在智能终端的屏幕上的信息展示界面。
[0015]第三方面，本专利技术的实施例提供一种上肢康复训练方法，包括以下步骤：根据所选择的模式指令进入相应的康复训练模式；当所选择的模式为支架模式时，所述摆臂与所述大臂座保持在预设角度；当所选择的模式为手动模式时，所述摆臂因控制信号的持续输入而带动小臂座屈曲或伸展，所述摆臂因控制信号的断开而停止动作；当所选择的模式为自动模式时，所述摆臂基于设定或输入的屈曲角度、伸展角度、摆动速度和活动时长参数自行带动小臂座屈曲或伸展并重复动作；当所选择的模式为疗程模式时，所述摆臂根据患者病程在不同屈曲角度、伸展角度、摆动速度和活动时长参数之间自行切换并带动小臂座根据前述参数动作。
[0016]第四方面，本专利技术的实施例提供一种计算机程序产品，包括可执行指令，用于被处理器执行时，实现如前述的上肢康复训练方法。
[0017]基于上述技术方案，本专利技术提供的一种人工肘关节、上肢训练康复系统、上肢康复训练方法及程序产品至少具有如下突出的实质性特点和显著的进步：
[0018]本专利技术提供的人工肘关节包括大臂座、小臂座、摆臂、锁扣装置和传动装置，摆臂并列设置两个，两个摆臂的一端与大臂座的两侧面相连，另一端与小臂座的两侧面相连；至
少部分传动装置设置于大臂座中并作用于摆臂，以使摆臂相对大臂座改变角度；大臂座顶部设有锁扣装置以固定或释放大臂，小臂座顶部设有锁扣装置以固定或释放小臂。通过在大臂座顶部和小臂座顶部设置锁扣装置，可以便捷、舒适、安全地锁定或释放胳臂，解决了常规上肢仿生外骨骼设备，穿脱操作不太方便，松紧调节更为繁琐，给患者本身或护理人员增添额外负担的技术问题，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工肘关节，其特征在于，包括大臂座(1)、小臂座(2)、摆臂(3)、锁扣装置(4)和传动装置(5)，其中：所述摆臂(3)并列设置两个，两个所述摆臂(3)的一端与所述大臂座(1)的两侧面相连，另一端与所述小臂座(2)的两侧面相连；至少部分所述传动装置(5)设置于所述大臂座(1)中并作用于所述摆臂(3)，以使所述所述摆臂(3)相对所述大臂座(1)改变角度；所述大臂座(1)顶部设有所述锁扣装置(4)以固定或释放大臂，所述小臂座(2)顶部设有所述锁扣装置(4)以固定或释放小臂。2.根据权利要求1所述的人工肘关节，其特征在于，所述锁扣装置(4)包括分别位于所述大臂座(1)顶部和所述小臂座(2)顶部的托槽(41)，所述托槽(41)宽度方向的两侧设有插口(42)；所述托槽(41)上方设有横跨所述托槽(41)的扣盖(43)，所述扣盖(43)呈门形，所述扣盖(43)的两端对应插入所述插口(42)中且插入深度可调；所述托槽(41)和所述扣盖(43)形成容纳胳臂的环套结构。3.根据权利要求2所述的人工肘关节，其特征在于，所述扣盖(43)包括两相对设置的侧板(432)和位于两所述侧板(432)之间的顶板(433)，所述顶板(433)和两所述侧板(432)内部形成相通的空间；两所述侧板(432)中均设有钩板(44)，所述钩板(44)沿所述侧板(432)延伸且所述钩板(44)中部与所述侧板(432)转动连接，所述钩板(44)下端设有卡钩(441)且所述卡钩(441)伸出所述侧板(432)下部，所述钩板(44)上端弯折并伸入所述顶板(433)中；所述插口(42)的侧壁对应所述卡钩(441)的位置设有齿板(45)，所述齿板(45)与所述侧板(432)平行设置，所述齿板(45)上设有多个齿槽(451)且多个所述齿槽(451)沿竖直方向排布，所述卡钩(441)与不同所述齿槽(451)适配卡位以锁定所述扣盖(43)插入所述插口(42)中的深度。4.根据权利要求3所述的人工肘关节，其特征在于，所述顶板(433)中部设有转盘(47)，所述转盘(47)的盘面上设有两个中心对称的滑槽(471)，所述滑槽(471)呈弯弧状且一端距所述转盘(47)的中心近而另一端距所述转盘(47)的中心远；所述转盘(47)两侧均设有拉板(46)，所述拉板(46)沿所述转盘(47)的径向延伸且一端设有插入对应所述滑槽(471)中的滑柱(461)而另一端朝所述侧板(432)延伸并与对应所述钩板(44)相连。5.根据权利要求1—4任意一项所述的人工肘关节，其特征在于，所述传动装置(5)包括电机(51)、主动齿轮(53)、从动齿轮(54)和传动轴(56)，其中：所述主动齿轮(53)设置在所述电机(51)的输出轴(511)上，所述从动齿轮(54)与所述主动齿轮(53)啮合相连；所述传动轴(56)与所述摆臂(3)垂直相连且周向固定，所述从动齿轮(54)与所述传动轴(56)传动连接。6.根据权利要求5所述的人工肘关节，其特征在于，所述从动齿轮(54)与所述传动轴(56)之间设有过载保护结构，所述过载保护结构包括传动盘(55...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志勇，
申请(专利权)人：湖南依讯诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：