[发明专利]一种用于上肢的康复性训练机器人

说明书

技术领域

本发明涉及康复性医疗器材领域，具体的说是一种用于上肢的康复性训练机器人。

背景技术

近年来因患脑血管疾病或神经系统疾病而致中老年患者偏瘫的人数不断增多，并且在年龄上呈现年轻化趋势；同时，由于一些事故而造成神经损伤或者肢体损伤的人数也越来越多，尤其是上肢运动功能的丧失，极大地影响了患者日常生活的能力，对于这些偏瘫和肢体受损伤的患者，进行康复训练是十分重要和关键的医疗手段。

相关技术的康复训练过程中，治疗师习惯于人力进行康复运动，靠感性辅助患者训练，在使用机器人进行起始点设置时常常会无法准确对应，而不得不经常试错，浪费时间。随着现代中枢神经康复机理研究的进展，国内外研究人员基于机器人技术在运动功能康复方面开展了大量研究，其研究目标是发展具有康复治疗和评价功能的机器人。康复机器人技术是一种新的运动神经康复治疗技术，将机器人技术应用于康复领域，既可提供有效的康复训练，又不增加临床医疗人员的负担和卫生保健的成本；另外，机器人可以记录详实的治疗数据及图形，能提供客观、准确的治疗和评价参数，有助于机器人辅助治疗偏瘫的进行，能够有效改善康复效果和提高康复效率。

目前，国内外上肢康复训练机器人在用于上肢运动功能障碍患者进行治疗和康复训练时存在诸多缺点和不足，主要有：支持活动的关节单一或较少、尤其是未把前臂旋转集成于系统和装置中；个体适应性差，不能根据不同患者进行装置的调整或调整不方便。

发明内容

本发明旨在提供一种具有多自由度，尤其能提供前臂旋转功能，并可针对不同患者进行高度调节的用于上肢的康复性训练机器人。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于上肢的康复性训练机器人，包括前臂夹持机构、基座以及用于将前臂夹持机构连接在基座上并控制前臂夹持机构运动的连接驱动机构；所述前臂夹持机构包括第一连接臂、转动设置在第一连接臂一端的摩擦半圆环以及连接在摩擦半圆环上的形变半圆环，沿摩擦半圆环外缘的中部设有与第一连接臂的一端配合滑动的滑槽，在第一连接臂上转动设有与摩擦半圆环的外缘通过摩擦方式传动配合的摩擦轮，摩擦轮与设置在第一连接臂上的第一伺服电机的输出轴通过皮带传动连接，形变半圆环的一端通过第一连接杆与摩擦半圆环的一端固定连接，形变半圆环的另一端固定设有第二连接杆，摩擦半圆环的另一端固定设有第三连接杆，且第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆相互平行设置，在第三连接杆上固定设有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴上设有丝杠，丝杠配合安装在固定于第二连接杆上的螺母内，在形变半圆环相背于摩擦半圆环的一侧固定设有第四连接杆，第四连接杆上固定设有手柄；所述连接驱动机构包括垂直并滑动设置于第一连接臂上的第二连接臂、铰接连接在第二连接臂上的第三连接臂、转动设置在第三连接臂上的第四连接臂、铰接连接在第四连接臂上的第五连接臂以及固定在第五连接臂上的转轴，在所述基座上设有与转轴配合的轴套，在所述第二连接臂和第三连接臂之间的铰接点位置设有用于驱动第二连接臂和第三连接臂沿竖直方向相对转动的第三伺服电机，在第四连接臂和第五连接臂之间设有用于驱动第四连接臂和第五连接臂沿水平方向相对转动的第四伺服电机。

优选的，所述滑槽为横截面呈倒T形的卡槽，所述第一连接臂的一端固定设有可滑动卡设在卡槽内的滑块。

优选的，所述第一连接臂远离摩擦半圆环的一端固定设有滑套，第二连接臂滑动套设在滑套内，在滑套上开设有螺纹孔，螺纹孔内配合安装有用于将滑套与第二连接臂固定的螺钉。

优选的，所述第四连接臂和第五连接臂均沿水平方向设置。

优选的，所述转轴和轴套均沿竖直方向设置，在基座内部设有用于控制转轴升降的推拉机构。

优选的，所述推拉机构为气缸。

优选的，在所述基座的底部间隔设有多个脚轮。

优选的，所述形变半圆环采用橡胶材料制作。

有益效果

本发明的用于上肢的康复性训练机器人仿人上肢设计，实现了人机完美匹配，提高了康复训练时的舒适性，包含多个连接臂，从而在多个连接臂之间形成多个自由度，把人体上肢肩关节、肘关节、腕关节等关节运动运动的实现集成到了一个上肢康复训练机器人上，尤其是能够通过前臂夹持机构将患者前臂固定，并实现带动患者前臂的旋转运动，从而提高了康复训练的有效性。

本发明能够根据不同患者上肢的尺寸，通过调整第一连接臂和第二连接臂之间的相对位置，方便地调整上肢康复训练机器人两个关节间的位置距离，增强了康复训练机器人对不同患者个体的适应性。

附图说明