本发明专利技术提供一种肢体康复装置及变刚度磁力弹性驱动器，所述肢体康复装置包括：肢体接触端、阻尼轴以及磁力弹性单元；所述阻尼轴具有第一轴线，所述肢体接触端围绕第二轴线可转动地设置；所述肢体接触端围绕所述第二轴线的转动与所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向移动相互转换；所述阻尼轴沿所述第一轴线可移动地穿设于所述磁力弹性单元，所述磁力弹性单元被配置为通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。如此配置，通过磁力弹性单元的设置，可通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力，实现变刚度柔性控制，方便安装的同时结构更为紧凑。
1、串联弹性驱动器(sea)是一种利用弹性共同控制力和位置的技术。目前，串联弹性驱动器(sea)被广泛运用到医疗康复行业中，用于保持患者良好的身体状态，通过康复训练可以预防肌肉萎缩和挛缩。
3、1、手腕骨折约4周后可拆掉石膏，进行被动运动训练，腕关节被动屈伸活动，此时患肢不能负重。这一阶段的康复目的是使腕部活动范围尽可能恢复，例如每天可屈伸活动几十次。
4、2、在骨折发生约6周后，可进行主动运动训练，即抗阻康复训练。患者主动屈伸腕关节，通过人为增加阻力，使患者的腕关节与阻力对抗，增强前臂屈肌、伸肌力和强度。在腕部的主动运动训练时，增加肌力的方法一般都推荐渐进性抗阻肌力训练，即在运动中逐渐增加强度。并且对于肌力有损伤的病人，康复训练开始的强度最好由低到高，可以让患者逐渐适应训练强度，起到热身的作用。
5、然而现有的串联弹性驱动器的弹性多依靠各种类型的弹簧、弹片、绳等来实现，这种串联弹性驱动器的弹性功能受弹簧等零件本身性能的影响较大，而且空间很难达到紧凑。此外现有的串联弹性驱动器难以实现变刚度，以适应逐渐增加的训练强度，串联弹性驱动器若需要实现变刚度，各种类型的弹簧、弹片、绳等结构决定了其变刚度结构都比较复杂，可能需要用到多个电机来耦合控制。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种肢体康复装置及变刚度磁力弹性驱动器，以解决现有的串联弹性驱动器结构复杂，难以实现变刚度的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种肢体康复装置，其包括：肢体接触端、阻尼轴以及磁力弹性单元；
3、所述阻尼轴具有第一轴线，所述肢体接触端围绕第二轴线可转动地设置；所述肢体接触端围绕所述第二轴线的转动与所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向移动相互转换；
4、所述阻尼轴沿所述第一轴线可移动地穿设于所述磁力弹性单元，所述磁力弹性单元被配置为通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
5、可选的，所述肢体康复装置还包括：驱动单元、运动转换单元以及驱动轴；
6、所述驱动轴具有第三轴线，所述肢体接触端围绕所述第二轴线可转动地与所述驱动轴连接，并且所述肢体接触端围绕所述第二轴线的转动与所述驱动轴沿所述第三轴线的轴向移动相互转换；
7、所述驱动单元用于驱动所述运动转换单元运动，所述运动转换单元分别与所述驱动轴和所述阻尼轴连接，所述运动转换单元的运动转换为所述驱动轴沿所述第三轴线的轴向移动以及所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向移动。
8、可选的，在所述肢体康复装置中，所述运动转换单元包括螺母，所述驱动轴与所述螺母螺纹连接，所述螺母与所述阻尼轴同轴固定连接，所述第三轴线与所述第一轴线重合。
9、可选的，在所述肢体康复装置中，所述磁力弹性单元包括围绕所述第一轴线周向设置的第一磁体，所述第一磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述阻尼轴用于被所述第一磁体所吸引或排斥。
10、可选的，在所述肢体康复装置中，所述第一磁体包括电磁铁和/或永磁体。
11、可选的，在所述肢体康复装置中，所述磁力弹性单元包括多个所述第一磁体，多个所述第一磁体围绕所述第一轴线周向均匀分布。
12、可选的，在所述肢体康复装置中，所述阻尼轴包括围绕所述第一轴线周向设置的铁磁性部件或第二磁体，所述第二磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述第二磁体与所述第一磁体对应设置。
13、可选的，在所述肢体康复装置中，所述第二磁体与所述第一磁体相对的磁极方向相反。
14、可选的，所述肢体康复装置还包括驱动单元、第一传感器和控制单元，所述驱动单元用于驱动所述肢体接触端围绕所述第二轴线转动，所述第一传感器用于监测所述驱动单元的驱动量并传输至所述控制单元；所述控制单元基于所述驱动量调节所述磁力弹性单元对所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
15、可选的，所述肢体康复装置还包括第二传感器，所述第二传感器用于监测所述阻尼轴沿所述第一轴线的位移量并传输至所述控制单元，所述控制单元还基于所述位移量调节所述驱动单元的驱动输出。
16、为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种变刚度磁力弹性驱动器，其包括：阻尼轴以及磁力弹性单元，所述阻尼轴沿第一轴线可移动地穿设于所述磁力弹性单元，所述磁力弹性单元被配置为通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
17、可选的，在变刚度磁力弹性驱动器中，所述磁力弹性单元包括围绕所述第一轴线周向设置的第一磁体，所述第一磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述阻尼轴用于被所述第一磁体所吸引或排斥。
18、可选的，在变刚度磁力弹性驱动器中，所述磁力弹性单元包括多个所述第一磁体，多个所述第一磁体围绕所述第一轴线周向均匀分布，多个所述第一磁体包括电磁铁和/或永磁体。
19、可选的，在变刚度磁力弹性驱动器中，所述阻尼轴包括围绕所述第一轴线周向设置的铁磁性部件或第二磁体，所述第二磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述第二磁体与所述第一磁体对应设置。
20、可选的，在变刚度磁力弹性驱动器中，所述第二磁体与所述第一磁体相对的磁极方向相反。
21、可选的，所述变刚度磁力弹性驱动器还包括驱动单元、第一传感器和控制单元，所述驱动单元用于驱动所述阻尼轴沿所述第一轴线移动，所述第一传感器用于监测所述驱动单元的驱动量并传输至所述控制单元；所述控制单元基于所述驱动量调节所述磁力弹性单元对所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
22、可选的，所述变刚度磁力弹性驱动器还包括第二传感器，所述第二传感器用于监测所述阻尼轴沿所述第一轴线的位移量并传输至所述控制单元，所述控制单元还基于所述位移量调节所述驱动单元的驱动输出。
23、综上所述，在本专利技术提供的肢体康复装置和变刚度磁力弹性驱动器中，所述肢体康复装置包括：肢体接触端、阻尼轴以及磁力弹性单元；所述阻尼轴具有第一轴线，所述肢体接触端围绕第二轴线可转动地设置；所述肢体接触端围绕所述第二轴线的转动与所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向移动相互转换；所述阻尼轴沿所述第一轴线可移动地穿设于所述磁力弹性单元，所述磁力弹性单元被配置为通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
24、如此配置，通过磁力弹性单元的设置，可通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力，实现变刚度柔性控制，方便安装的同时结构更为紧凑。
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【技术保护点】
1.一种肢体康复装置，其特征在于，包括：肢体接触端、阻尼轴以及磁力弹性单元；
2.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括：驱动单元、运动转换单元以及驱动轴；
3.根据权利要求2所述的肢体康复装置，其特征在于，所述运动转换单元包括螺母，所述驱动轴与所述螺母螺纹连接，所述螺母与所述阻尼轴同轴固定连接，所述第三轴线与所述第一轴线重合。
4.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，所述磁力弹性单元包括围绕所述第一轴线周向设置的第一磁体，所述第一磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述阻尼轴用于被所述第一磁体所吸引或排斥。
5.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述第一磁体包括电磁铁和/或永磁体。
6.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述磁力弹性单元包括多个所述第一磁体，多个所述第一磁体围绕所述第一轴线周向均匀分布。
7.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述阻尼轴包括围绕所述第一轴线周向设置的铁磁性部件或第二磁体，所述第二磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述第二磁体与所述第一磁体对应设置。
8.根据权利要求7所述的肢体康复装置，其特征在于，所述第二磁体与所述第一磁体相对的磁极方向相反。
9.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括驱动单元、第一传感器和控制单元，所述驱动单元用于驱动所述肢体接触端围绕所述第二轴线转动，所述第一传感器用于监测所述驱动单元的驱动量并传输至所述控制单元；所述控制单元基于所述驱动量调节所述磁力弹性单元对所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
10.根据权利要求9所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器用于监测所述阻尼轴沿所述第一轴线的位移量并传输至所述控制单元，所述控制单元还基于所述位移量调节所述驱动单元的驱动输出。
11.一种变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，包括：阻尼轴以及磁力弹性单元，所述阻尼轴沿第一轴线可移动地穿设于所述磁力弹性单元，所述磁力弹性单元被配置为通过磁力调节所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
12.根据权利要求11所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，所述磁力弹性单元包括围绕所述第一轴线周向设置的第一磁体，所述第一磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述阻尼轴用于被所述第一磁体所吸引或排斥。
13.根据权利要求12所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，所述磁力弹性单元包括多个所述第一磁体，多个所述第一磁体围绕所述第一轴线周向均匀分布，多个所述第一磁体包括电磁铁和/或永磁体。
14.根据权利要求13所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，所述阻尼轴包括围绕所述第一轴线周向设置的铁磁性部件或第二磁体，所述第二磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述第二磁体与所述第一磁体对应设置。
15.根据权利要求14所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，所述第二磁体与所述第一磁体相对的磁极方向相反。
16.根据权利要求11所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，还包括驱动单元、第一传感器和控制单元，所述驱动单元用于驱动所述阻尼轴沿所述第一轴线移动，所述第一传感器用于监测所述驱动单元的驱动量并传输至所述控制单元；所述控制单元基于所述驱动量调节所述磁力弹性单元对所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
17.根据权利要求16所述的变刚度磁力弹性驱动器，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器用于监测所述阻尼轴沿所述第一轴线的位移量并传输至所述控制单元，所述控制单元还基于所述位移量调节所述驱动单元的驱动输出。
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【技术特征摘要】
1.一种肢体康复装置，其特征在于，包括：肢体接触端、阻尼轴以及磁力弹性单元；
2.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括：驱动单元、运动转换单元以及驱动轴；
3.根据权利要求2所述的肢体康复装置，其特征在于，所述运动转换单元包括螺母，所述驱动轴与所述螺母螺纹连接，所述螺母与所述阻尼轴同轴固定连接，所述第三轴线与所述第一轴线重合。
4.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，所述磁力弹性单元包括围绕所述第一轴线周向设置的第一磁体，所述第一磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述阻尼轴用于被所述第一磁体所吸引或排斥。
5.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述第一磁体包括电磁铁和/或永磁体。
6.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述磁力弹性单元包括多个所述第一磁体，多个所述第一磁体围绕所述第一轴线周向均匀分布。
7.根据权利要求4所述的肢体康复装置，其特征在于，所述阻尼轴包括围绕所述第一轴线周向设置的铁磁性部件或第二磁体，所述第二磁体的磁极方向沿所述阻尼轴的径向布置，所述第二磁体与所述第一磁体对应设置。
8.根据权利要求7所述的肢体康复装置，其特征在于，所述第二磁体与所述第一磁体相对的磁极方向相反。
9.根据权利要求1所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括驱动单元、第一传感器和控制单元，所述驱动单元用于驱动所述肢体接触端围绕所述第二轴线转动，所述第一传感器用于监测所述驱动单元的驱动量并传输至所述控制单元；所述控制单元基于所述驱动量调节所述磁力弹性单元对所述阻尼轴沿所述第一轴线的轴向阻力。
10.根据权利要求9所述的肢体康复装置，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器用于监测所述阻尼轴沿所述第一轴线的位移量并...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚岭，管采薇，陈福星，
申请(专利权)人：苏州微创骨科医疗工具有限公司，
类型：发明
国别省市：
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