[发明专利]一种柔索牵引双上肢协同运动康复机器人

说明书

本发明涉及一种柔索牵引双上肢协同运动康复机器人，包括左上肢康复组件及右上肢康复组件，所述的左上肢康复组件及右上肢康复组件均分别包括手部机构、前臂机构、肘关节、上臂机构、肩关节、肩部机构，所述的肘关节与前臂动力传动机构相连以驱动前臂机构动作，所述的肩关节与上臂动力传动机构相连以驱动上臂机构动作，所述的前臂机构与上臂机构之间设有第一限位机构，所述的上臂机构与肩部机构之间设有第二限位机构。由上述技术方案可知，本发明前臂机构和上臂机构分别通过鲍登线与前臂动力传动机构和上臂动力传动机构相连，并通过肘关节的串联弹性驱动器实现肘关节的屈曲和伸展，通过肩关节的串联弹性驱动器实现肩关节的前屈和后伸。

技术领域

本发明涉及康复机器人领域，具体涉及一种柔索牵引双上肢协同运动康复机器人。

背景技术

康复机器人的研究最早起始于20世纪60年代，经过几十年的发展，康复机器人已经取得了一些有价值的研究成果，而且有一些康复机器人也已投入到市场上进行售卖。

目前现存的上肢康复机器人多为串联式，串联式上肢康复机器人的设计理论和控制系统相对成熟，但是具有结构尺寸大、误差累积大等缺点。同时多数的上肢康复机器人只能对单上肢进行康复训练，需要两台设备才能实现对双上肢的康复训练，而且两台设备相互独立，不能相互进行通信。为了保护人体安全，每次只能使用一台设备单独对一个上肢进行康复训练，大大降低了康复训练的效率。如：公开号为CN109568082B的专利公布了一种上肢康复机器人及上肢康复训练方法，该发明专利虽然可以实现上肢的主被动康复训练，但是不能实现双上肢协同运动康复训练。公开号为CN111588590A的专利公布了一种六自由度上肢康复训练臂及机器人，该发明专利虽然各部零件不干涉、不接触，增强患者训练的舒适性，但是结构复杂，柔性较差。

所以，进一步研究双上肢的协同康复问题非常具有研究前景。如何为患者提供协同运动康复训练以增加患者双上肢的协调运动能力，如何加快患者上肢的康复速度成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔索牵引双上肢协同运动康复机器人，该康复机器人通过电机驱动左右手的肩关节和肘关节转动，从而实现双上肢针对同一个康复对象的协同康复训练，且具有两个自由度，是一种结构简单、协作效果良好的康复机器人。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括机架，所述的机架上设有结构相同且对称布置的左上肢康复组件及右上肢康复组件，所述的左上肢康复组件及右上肢康复组件均分别包括手部机构、与手部机构相连的前臂机构、通过肘关节与前臂机构相连的上臂机构、通过肩关节与上臂机构相连的肩部机构，所述的肘关节与前臂动力传动机构相连以驱动前臂机构动作，所述的肩关节与上臂动力传动机构相连以驱动上臂机构动作，所述的前臂机构与上臂机构之间设有限制肘关节转动角度的第一限位机构，所述的上臂机构与肩部机构之间设有限制肩关节转动角度的第二限位机构；

所述的肘关节包括肘关节转动支撑轴，所述的肘关节转动支撑轴上依次设有肘关节绕线轮、肘关节串联弹性驱动器及第一调节板，所述的前臂动力传动机构包括肘关节传动轴、驱动肘关节传动轴转动的肘关节电机、固定在肘关节传动轴上的第一绕线轮及第二绕线轮、与第一绕线轮相配合的第一滑轮组、与第二绕线轮相配合的第二滑轮组、依次连接第一绕线轮、第一滑轮组与肘关节绕线轮的第一鲍登线、依次连接第二绕线轮、第二滑轮组与肘关节绕线轮的第二鲍登线，所述的第一鲍登线及第二鲍登线分别驱动肘关节绕线轮正转或反转以带动肘关节串联弹性驱动器实现肘关节的屈曲和伸展，所述的肘关节上设有肘关节传感器；