[实用新型]上肢康复机器人及其系统

说明书

本实用新型提供了一种上肢康复机器人及其系统，涉及医疗器械技术领域。一种上肢康复机器人，包括底座、支撑杆和上肢训练组件；所述支撑杆的下端固定安装于所述底座上，支撑杆的上端与所述上肢训练组件活动连接；所述上肢训练组件，支持人体上肢进行七个自由度运动，使得肩肘关节能够在空间范围内进行复合运动和分离运动训练；所述七个自由度中，四个为电机驱动的旋转自由度，设置为肩关节三个自由度旋转关节和肘关节屈伸旋转关节，其它三个为无动力自由度，设置为高低升降调节关节、肩部旋转调节关节和肘部伸缩调节关节。本实用新型的康复机器人具有便携式、智能化、低成本且适用家庭使用的特点。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种上肢康复机器人及其系统。

背景技术

目前中国医养领域主要分为康复和养老护理。随着社会老龄化的加剧，越来越多的老人由于中风等原因造成上肢瘫痪，给日常生活带来非常大的不便。瘫痪患者可以通过大量的康复训练激发大脑可塑性，恢复一定的运动能力，实现生活自理，提高生活质量，最大程度的回归社会。现在康复科室中的设备主要分为简单机械牵拉，中低频电脉冲治疗仪等，中高端的康复设备相对比较少见。康复主要靠人，但是合格的康复理疗师数量严重不足，所以如果能用机器人复现出理疗师的康复手法将是一个十分有商业潜力的技术。机器人辅助康复训练能够节约大量的人力物力，并能够对患者康复水平进行实时量化的评估，根据患者的康复状况循序渐进的进行训练。

目前，虽然有一些公司推出了康复机器人产品，但是多数都是简单把机器人生硬的加到康复应用上。它们的设备很难贴近临床的需求。比如中国专利CN2014208378875提供了一种左右手两用式上肢康复机器人，提供左右侧结构可调上肢康复机器人，其中上方横梁采用丝杆转动调整位置，调整方式不方便，智能化程度不够，不适用于家庭使用，难以满足患者需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种上肢康复机器人及其系统。本实用新型的康复机器人具有便携式、智能化、低成本且适用家庭使用的特点，其能够与医院里的康复器械形成高低搭配，为患者提供完善的康复训练；进一步，康复机器人与后台服务器和数据库关联构成系统，医院可以通过后台服务器控制远程的康复机器人给病人提供个性化的康复训练，还可以通过数据库存储病人的康复进程，使得康复训练有迹可循，有效地提升了康复训练效果。

以下为本实用新型具体的技术方案：

一种上肢康复机器人，包括底座、支撑杆和上肢训练组件；所述支撑杆的下端固定安装于所述底座上，支撑杆的上端与所述上肢训练组件活动连接；

所述上肢训练组件，支持人体上肢进行七个自由度运动，使得肩肘关节能够在空间范围内进行复合运动和分离运动训练；所述七个自由度中，四个为电机驱动的旋转自由度，设置为肩关节三个自由度旋转关节和肘关节屈伸旋转关节，其它三个为无动力自由度，设置为高低升降调节关节、肩部旋转调节关节和肘部伸缩调节关节。

进一步，所述七个自由度包括第一旋转自由度、第二旋转自由度、第三旋转自由度、第四旋转自由度和第一无动力自由度、第二无动力自由度、第三无动力自由度；从底座开始，第三无动力自由度、第一旋转自由度、第一无动力自由度、第二旋转自由度、第二无动力自由度、第三旋转自由度、第四旋转自由度依次串联联接，依次对应的关节运动为高低升降调节、肩关节第一向旋转、肩部旋转调节、肩关节第二向旋转、肘部伸缩调节、肩关节第三向旋转和肘关节屈伸旋转。

进一步，所述高低升降调节关节、肩部旋转调节关节和肘部伸缩调节关节均设置有锁定结构，所述锁定结构能够在各调节关节调节后锁死。所述高低升降调节可考虑采用电动推杆。

进一步，四个电机驱动的旋转关节均设置机械硬限位结构，所述机械硬限位包括正反方向均设置的机械撞块和碰撞开关；在失控状态下，在旋转关节到达极限位置后机械撞块产生碰撞，将电机锁定使其无法继续旋转，同时将所述碰撞开关压下，切断电源。