[发明专利]一种全上肢外骨骼康复机器人

权利要求书

1.一种全上肢外骨骼康复机器人，包括外骨骼执行机构和传动驱动机构，所述外骨骼执行机构包括肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼，手部外骨骼连接在腕部外骨骼上，腕部外骨骼连接在肘部外骨骼上，肘部外骨骼连接在肩部外骨骼上；

其特征在于：肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼均为镜像互换结构，所述手部外骨骼（A）包括拇指模块（A2）、手掌模块（A3）和四个指模块（A1），拇指模块（A2）和四个指模块（A1）分别与手掌模块（A3）连接；拇指模块（A2）和四个指模块（A1）分别为三层簧片耦合驱动结构，手掌模块（A3）驱动拇指模块（A2）和四个指模块（A1），拇指模块（A2）通过手掌模块（A3）上的定型软管（A3-0）实现弯折；

所述腕部外骨骼（B）包括簧片模块（B1）和线轮环模块（B2），簧片模块（B1）与线轮环模块（B2）插接在一起，线轮环模块（B2）与簧片模块（B1）通过插接方式实现腕部穿戴的镜像互换，手掌模块（A3）和簧片模块（B1）连接；

所述肘部外骨骼（C）包括前臂模块（C1）和上臂模块（C2）；上臂模块（C2）通过内置的被动补偿机构与前臂模块（C1）带有的双扭簧机构连接在一起，前臂模块（C1）与簧片模块（B1）连接；

所述传动驱动机构（F）分别将动力通过鲍登线传递给肩部外骨骼（D）、肘部外骨骼（C）、腕部外骨骼（B）以及手部外骨骼（A），肩部外骨骼（D）采用并联线驱动机构实现肩关节弯曲伸展、内收外展和内旋外旋，肘部外骨骼（C）采用鲍登线扭簧拮抗布置实现肘关节弯曲和伸展，腕部外骨骼（B）采用双簧片实现腕关节弯曲伸展和内收外展，腕部外骨骼（B）采用线轮环实现腕关节内旋外旋，手部外骨骼（A）采用三层簧片耦合结构实现手指关节的弯曲或伸展。

2.根据权利要求1所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：每个所述指模块（A1）包括远节指骨座（A1-1）、中节指骨座（A1-2）、近节指骨座（A1-3）、掌骨座（A1-4）、底层簧片（A1-5）、中层簧片（A1-6）、远端指间上层簧片（A1-7）、近端指间上层簧片（A1-8）、掌指上层簧片（A1-9）和掌指连接件（A1-11）；

掌骨座（A1-4）固定在手掌模块（A3）上，底层簧片（A1-5）贯穿固定在远节指骨座（A1-1）、中节指骨座（A1-2）、近节指骨座（A1-3）和掌骨座（A1-4）上，中层簧片（A1-6）远端与远节指骨座（A1-1）固接，并滑动贯穿中节指骨座（A1-2）、近节指骨座（A1-3）和掌骨座（A1-4），近端与掌指连接件（A1-11）固接，远端指间上层簧片（A1-7）远端与远节指骨座（A1-1）固定、且近端限制在中节指骨座（A1-2）的限位槽中运动，近端指间上层簧片（A1-8）远端与中节指骨座（A1-2）固定、且近端限制在近节指骨座（A1-3）的限位槽中运动，掌指上层簧片（A1-9）远端与近节指骨座（A1-3）固定、且近端限制在掌骨座（A1-4）的限位槽中运动，掌指连接件（A1-11）可滑动地设置在掌骨座（A1-4）和手掌模块（A3）内。

3.根据权利要求2所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述拇指模块（A2）包括拇指远节指骨座（A2-1）、拇指近节指骨座（A2-2）、拇指掌骨座（A2-3）、拇指底层簧片（A2-4）、拇指中层簧片（A2-5）、指间上层簧片（A2-6）、拇指掌指上层簧片（A2-7）和拇指掌指连接件（A2-8）；拇指掌骨座（A2-3）固定在手掌模块（A3）上，拇指底层簧片（A2-4）固定于拇指远节指骨座（A2-1）、拇指近节指骨座（A2-2）和拇指掌骨座（A2-3）上，拇指中层簧片（A2-5）远端与拇指远节指骨座（A2-1）固定，滑动贯穿拇指近节指骨座（A2-2）和拇指掌骨座（A2-3），近端与拇指掌指连接件（A2-8）固接，指间上层簧片（A2-6）远端与拇指远节指骨座（A2-1）固定、且近端限制在拇指近节指骨座（A2-2）的限位槽中运动，拇指掌指上层簧片（A2-7）远端与拇指近节指骨座（A2-2）固定、且近端限制在拇指掌骨座（A2-3）的限位槽中运动，拇指掌指连接件（A2-8）可滑动地设置于拇指掌骨座（A2-3）和手掌模块（A3）内。