[发明专利]腰背部及两臂牵引康复机

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗康复器材，具体涉及一种腰背部及两臂牵引康复机，属于机电设备技术领域。

背景技术

随着人们生活节奏的加快，工作压力的增大，越来越多的人长时间坐在办公桌前，而缺乏运动与休息，人们患腰背部、肩部和臂部的关节疾病概率大大增加。许多国家正在研发各种操作简便、功能齐全、安全性能高的牵引康复机器人，该机器人作为以一种医疗康复机器人，越来越受到欧洲、美国、日本等国家和地区的重视。如今外国的各种康复机器人已进入中国市场，但造价昂贵。而国内现有的康复机器人存在治疗部位单一、成本高、精度低、个性化低等不足。

申请号为201110076865.2的发明专利提供了一种可穿戴式7自由度上肢运动康复训练外装置，包括在底座上的支撑杆和外骨骼训练装置，其中外骨骼训练装置有肩部内收/外展关节、屈/伸关节、旋内/旋外关节、肘部屈/伸关节、旋内/旋外关节以及腕部内收/外展关节和屈/伸关节共七个旋转关节串联而成。该康复装置采用电机直接驱动关节，通过齿轮实现驱动，有回转误差，而且普通电机很难满足该申请中大扭矩的回转。

申请号为201110352097.9的发明专利提供了一种外骨骼可穿戴式上肢康复机器人，采用大功率电机使用谐波减速器传动及盘式电机，回转误差虽小，但一般电机无法满足其精度和功率要求，采用特殊电机会导致成本高；且该康复机结构复杂，不易维护，各部分替换性差。

申请号为201110029533.9的发明专利提供了一种外骨骼可穿戴式康复机器人，该康复机采用绑定的连接方式实现机器与人体的连接，舒适性差，人体活动范围受限。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种腰背部及双臂牵引康复机，该康复机下采用气缸作为动力源，气缸为直线运动，没有回转误差，且功率大于普通电机，成本低；同时该康复机结构相对简单，便于维护和替换。

该腰背部及两臂牵引康复机整体为左右对称的结构，包括腰背部系统和两个臂部系统，两个臂部系统分别安装在背部系统的左右两边；所述腰背部系统与人体背部相贴合的一面为其正面，另一面为背面。

所述腰背部系统包括臀部基板、背部中间板、肩部基板、左侧运动机构和右侧运动机构；其中臀部基板和背部中间板位于同一竖直面内，且背部中间板位于臀部基板上方；所述肩部基板安装在背部中间板的正面，臀部基板和肩部基板的对称轴重合；所述左侧运动机构和右侧运动机构的结构形式相同，布置在康复机背面的左右两边。

所述右侧运动机构包括电动推杆、腰部承重连杆、背部横轴和背部气缸；其中电动推杆竖直安装在臀部基板的背面，其固定端与臀部基板铰接，动力输出端与腰部承重连杆中部的凸起铰接；所述腰部承重连杆的底部与臀部基板铰接，顶部竖直向上弯折后与背部横轴的右端铰接；所述背部横轴的左端铰接在背部中间板背面右侧的底部；所述背部气缸的固定端与背部横轴铰接，动力输出端与背部中间板正面顶部铰接。

所述臂部系统包括肩部单元、肘部单元和腕部单元；两个臂部系统分别通过肩部单元对称布置在肩部基板的左右两侧。

所述肩部单元包括三个肩部气缸、支架和三个十字万向节；所述支架为半圆形结构，支架通过其外圆周面底部的凸起与肩部基板相连，所述三个肩部气缸的固定端分别通过圆柱铰链安装在支架圆周面的三等分点上，动力输出端均向内倾斜后各通过一个肩部气缸接头连接一个十字万向节。

所述肘部单元包括大太阳轮、两个大行星轮、肘部舵机、大行星轮外环、大行星轮端盖、肘部气缸、两个肘部连杆组和环形护臂；所述肩部单元中的三个万向节各通过一个L型板与大太阳轮固接；所述大太阳轮外圆周面的中间位置加工有外齿，通过该外齿两侧的光滑圆周面将大太阳轮安装在大行星轮端盖和大行星轮外环之间；大行星轮端盖的底部固接肘部舵机，肘部舵机输出齿轮与大太阳轮啮合。两个大行星轮固定在大行星轮外环上，所述两个大行星轮均与大太阳轮啮合，保证两个大行星和肘部舵机输出齿轮在大太阳轮的圆周方向均匀分布；所述环形护臂的直径小于大行星轮外环的直径，肘部气缸的固定端与大行星轮外环外圆周面的顶部铰接，动力输出端向内倾斜后与环形护臂外圆周面顶部的圆柱铰链相连；所述肘部侧板和肘部横板构成肘部连杆组，所述肘部侧板的一端与大行星轮外环固接，另一端与肘部横板铰接，肘部横板的另一端与环形护臂固接；所述两个肘部连杆组的安装位置分别在对应圆周水平直径的两个端点上。