【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医用康复训练和助力设备，具体地说是一种用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人。
技术介绍
1、中风是全世界导致残疾的首要原因，已影响超过了1.01亿的中风患者，并且每年新诊断出中风人数超过1220万。经过中风之后六个月的恢复期后，大量中风患者永久地留下了偏瘫的上肢，导致了这些患者的生活质量急剧下降。康复助力机器人可以用以提升患者的肢体运动能力，不仅可以协助患者执行肢体训练任务，而且能够在日常生活中助力患者完成肢体活动。
2、手指辅助设备一直是一个热门的研究领域。然而，仅辅助手指无法助力患者完成日常活动，因为他们的手臂也是残疾的。前臂旋前/旋后运动在进行日常活动中发挥着重要作用，例如取食物并将其带到嘴里，防止杯子里的水溢出等等。而现有的手腕旋转外骨骼大多数采用圆弧滑轨来引导前臂的旋转运动，它们体积大，很难与手指辅助外骨骼集成，并且设计复杂且成本高。
技术实现思路
1、为了满足在康复训练和日常生活中辅助中风患者完成操作任务的要求，本专利技术的目的在于提供一种用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、本专利技术包括大臂固定支架、前臂固定支架、平行四边形驱动装置、手腕夹板、驱动系统及控制系统，其中前臂固定支架的一端与大臂固定支架滑动连接，所述平行四边形驱动装置分别与前臂固定支架的另一端及手腕夹板相连，所述大臂固定支架及前臂固定支架均可拆卸地绑在康复患者的手臂上，所述手腕夹板可拆卸地绑在康
4、其中：所述大臂固定支架的一端可拆卸地绑在康复患者的手臂上，另一端与大臂固定支架的一端铰接，并开设有滑槽，所述前臂固定支架的一端设有滑块，所述滑块位于滑槽内，并与所述滑槽滑动连接，通过所述滑块与滑槽的滑动，实现所述前臂固定支架在手臂上安装位置的调节以及所述手腕夹板固定位置的调节。
5、所述滑槽沿手臂的长度方向开设。
6、所述平行四边形驱动装置包括前臂连接连杆、手腕连接连杆、连杆a及连杆b，所述前臂连接连杆与前臂固定支架的另一端连接，所述手腕连接连杆与手腕夹板相连，所述手腕连接连杆的一端及连杆b的一端分别与前臂连接连杆的两端铰接，所述连杆a的两端分别与手腕连接连杆的另一端及连杆b的另一端铰接。
7、所述前臂旋前拉力线的另一端依次绕过连杆b与前臂连接连杆铰接的销轴、手腕连接连杆与前臂连接连杆铰接的销轴，再与所述连杆a远离手腕夹板的一端相连；所述前臂旋后拉力线的另一端绕过连杆b与前臂连接连杆铰接的销轴，再与所述连杆a靠近手腕夹板的一端相连。
8、所述前臂旋前拉力线及前臂旋后拉力线的外部均套设有拉力线制动管，所述拉力线制动管的两端分别与平行四边形驱动装置及支架抵接。
9、所述大臂固定支架通过大臂固定绑带绑在手臂上，所述手腕夹板通过手腕固定绑带绑在手腕处；所述外骨骼机器人与康复患者手臂接触的部分均粘贴有海绵垫。
10、8.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述驱动系统通过驱动系统固定绑带绑在康复患者身体上。
11、本专利技术的优点与积极效果为：
12、本专利技术能够帮助康复患者进行前臂旋转运动，即前臂旋前或旋后运动，从而帮助康复患者进行康复训练和辅助日常生活。相比于现有的前臂旋转辅助外骨骼机器人，本专利技术设计体积小、重量轻、可穿戴性好，利于便于上肢功能障碍的康复患者在日常生活中使用。
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1.一种用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：包括大臂固定支架(1)、前臂固定支架(2)、平行四边形驱动装置(3)、手腕夹板(4)、驱动系统(6)及控制系统(7)，其中前臂固定支架(2)的一端与大臂固定支架(1)滑动连接，所述平行四边形驱动装置(3)分别与前臂固定支架(2)的另一端及手腕夹板(4)相连，所述大臂固定支架(1)及前臂固定支架(2)均可拆卸地绑在康复患者的手臂上，所述手腕夹板(4)可拆卸地绑在康复患者的手腕处，所述大臂固定支架(1)在手臂的肘关节处具有旋转自由度；所述驱动系统(6)包括旋转驱动器(15)、双槽滑轮(16)、支架(18)、前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)，所述旋转驱动器(15)安装于支架(18)上，并与所述控制系统(7)连接，所述旋转驱动器(15)的输出端连接有双槽滑轮(16)，所述前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)的一端分别缠绕于双槽滑轮(16)上，且缠方向相反，所述前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)的另一端分别与平行四边形驱动装置(3)连接，所述旋转驱动器(15)通过双槽滑轮(16)驱动前臂旋前拉力
2.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述大臂固定支架(1)的一端可拆卸地绑在康复患者的手臂上，另一端与大臂固定支架(1)的一端铰接，并开设有滑槽(19)，所述前臂固定支架(2)的一端设有滑块(20)，所述滑块(20)位于滑槽(19)内，并与所述滑槽(19)滑动连接，通过所述滑块(20)与滑槽(19)的滑动，实现所述前臂固定支架(2)在手臂上安装位置的调节以及所述手腕夹板(4)固定位置的调节。
3.根据权利要求2所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述滑槽(19)沿手臂的长度方向开设。
4.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述平行四边形驱动装置(3)包括前臂连接连杆(11)、手腕连接连杆(12)、连杆A(21)及连杆B(22)，所述前臂连接连杆(11)与前臂固定支架(2)的另一端连接，所述手腕连接连杆(12)与手腕夹板(4)相连，所述手腕连接连杆(12)的一端及连杆B(22)的一端分别与前臂连接连杆(11)的两端铰接，所述连杆A(21)的两端分别与手腕连接连杆(12)的另一端及连杆B(22)的另一端铰接。
5.根据权利要求4所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述前臂旋前拉力线(13)的另一端依次绕过连杆B(22)与前臂连接连杆(11)铰接的销轴、手腕连接连杆(12)与前臂连接连杆(11)铰接的销轴，再与所述连杆A(21)远离手腕夹板(4)的一端相连；所述前臂旋后拉力线(14)的另一端绕过连杆B(22)与前臂连接连杆(11)铰接的销轴，再与所述连杆A(21)靠近手腕夹板(4)的一端相连。
6.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)的外部均套设有拉力线制动管(5)，所述拉力线制动管(5)的两端分别与平行四边形驱动装置(3)及支架(18)抵接。
7.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述大臂固定支架(1)通过大臂固定绑带(8)绑在手臂上，所述手腕夹板(4)通过手腕固定绑带(9)绑在手腕处；所述外骨骼机器人与康复患者手臂接触的部分均粘贴有海绵垫。
8.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述驱动系统(6)通过驱动系统固定绑带(10)绑在康复患者身体上。
...【技术特征摘要】
1.一种用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：包括大臂固定支架(1)、前臂固定支架(2)、平行四边形驱动装置(3)、手腕夹板(4)、驱动系统(6)及控制系统(7)，其中前臂固定支架(2)的一端与大臂固定支架(1)滑动连接，所述平行四边形驱动装置(3)分别与前臂固定支架(2)的另一端及手腕夹板(4)相连，所述大臂固定支架(1)及前臂固定支架(2)均可拆卸地绑在康复患者的手臂上，所述手腕夹板(4)可拆卸地绑在康复患者的手腕处，所述大臂固定支架(1)在手臂的肘关节处具有旋转自由度；所述驱动系统(6)包括旋转驱动器(15)、双槽滑轮(16)、支架(18)、前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)，所述旋转驱动器(15)安装于支架(18)上，并与所述控制系统(7)连接，所述旋转驱动器(15)的输出端连接有双槽滑轮(16)，所述前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)的一端分别缠绕于双槽滑轮(16)上，且缠方向相反，所述前臂旋前拉力线(13)及前臂旋后拉力线(14)的另一端分别与平行四边形驱动装置(3)连接，所述旋转驱动器(15)通过双槽滑轮(16)驱动前臂旋前拉力线(13)与前臂旋后拉力线(14)同步反向动作，进而通过所述平行四边形驱动装置(3)带动手腕及前臂相对大臂产生旋前运动或旋后运动。
2.根据权利要求1所述的用于前臂旋转辅助的上肢康复外骨骼机器人，其特征在于：所述大臂固定支架(1)的一端可拆卸地绑在康复患者的手臂上，另一端与大臂固定支架(1)的一端铰接，并开设有滑槽(19)，所述前臂固定支架(2)的一端设有滑块(20)，所述滑块(20)位于滑槽(19)内，并与所述滑槽(19)滑动连接，通过所述滑块(20)与滑槽(19)的滑动，实现所述前臂固定支架(2)在手臂上安装位置的调节以及所述手腕夹板(4)固定位置的调节。
3.根据权利要求2所述的用于前臂旋转辅助的上肢康...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘连庆，陈文远，李广勇，李宁，王文学，于鹏，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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