本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體地，涉及半外骨骼上肢康復(fù)儀。

背景技術(shù)：

研究表明，無論是對于偏癱還是骨科手術(shù)后的患者，重復(fù)康復(fù)訓(xùn)練可以大幅度地提高肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動性能。大量臨床試驗證明，偏癱或者骨科手術(shù)后盡早進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練可以在短期內(nèi)產(chǎn)生有益影響。對于偏癱患者而言，早期的康復(fù)訓(xùn)練可以促進(jìn)大腦皮層運(yùn)動神經(jīng)可塑性發(fā)展，促進(jìn)患病部位神經(jīng)組織重組與代償，提高相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)興奮性和對外界刺激的反應(yīng)能力，有利于盡早恢復(fù)運(yùn)動功能并保持相應(yīng)關(guān)節(jié)的活動度、提高運(yùn)動協(xié)調(diào)能力；對于骨科患者而言，早期康復(fù)訓(xùn)練可以有效預(yù)防肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松以及痙攣等并發(fā)癥。

傳統(tǒng)上肢康復(fù)訓(xùn)練采取理療師與患者的一對一康復(fù)訓(xùn)練。這種訓(xùn)練方式存在諸多問題:首先，我國現(xiàn)有理療師數(shù)量有限，無法滿足日益增長的一對一康復(fù)訓(xùn)練需求。理療師供不應(yīng)求進(jìn)一步導(dǎo)致了患者高康復(fù)成本困境；其次，由于理療師人因不確定性，無法充分保證康復(fù)訓(xùn)練力度和強(qiáng)度的一致性；康復(fù)訓(xùn)練效果很大程度上取決于理療師經(jīng)驗和專業(yè)水平，無法確保訓(xùn)練有效性。國內(nèi)外研究表明，目前上肢康復(fù)訓(xùn)練最好的辦法是利用外部裝置及早對患者上肢進(jìn)行無負(fù)荷無重力的被動運(yùn)動。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)得到快速發(fā)展?？祻?fù)儀就是機(jī)器人技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療方面的新應(yīng)用。機(jī)器人不存在疲倦問題，可全天工作，而且能夠滿足不同患者的訓(xùn)練強(qiáng)度要求，因而有利于提高患者康復(fù)質(zhì)量和康復(fù)效率。

現(xiàn)有一些上肢康復(fù)儀大多數(shù)為外骨骼式，即：將人體上臂和前臂分別固定在機(jī)器部件上，并通過驅(qū)動肩關(guān)節(jié)旁邊布置的旋轉(zhuǎn)軸，實現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練所需的特定幾種上肢運(yùn)動。這種結(jié)構(gòu)形式的康復(fù)儀看似功能易于實現(xiàn)，控制起來也比較方便，但往往存在“人體肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心與康復(fù)儀機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)中心不重合，在運(yùn)動過程中手臂與支架分離距離過大；上臂與支架的前后運(yùn)動影響小臂與支架的連接；而手臂與支架之間的柔性固定帶過度拉伸，產(chǎn)生額外作用力”的缺陷。有些產(chǎn)品雖然滿足人體肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心與機(jī)器的旋轉(zhuǎn)中心重合，但是由于上肢固定方式存在缺陷，導(dǎo)致訓(xùn)練效果不理想?，F(xiàn)有的產(chǎn)品大多數(shù)只能對患者某一側(cè)上肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，對不同患者病癥情況的適應(yīng)性不足。

中國發(fā)明專利公開號：CN102309393A，名稱：外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，包括五自由度或三自由度機(jī)械臂，輔助機(jī)構(gòu)、及控制系統(tǒng)。該發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。雖然可以保證人體肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心與機(jī)器旋轉(zhuǎn)中心重合，但是其對患者上肢上臂和前臂固定方式會加重對患者上肢肌肉的負(fù)荷，造成患者的不適，導(dǎo)致該上肢康復(fù)機(jī)器人做肩關(guān)節(jié)的內(nèi)旋/外旋運(yùn)動時效果并不明顯。而且，該發(fā)明只能單一的對患者某一側(cè)上肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。如果想對患者兩側(cè)上肢交替進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，則需要配備兩個上述康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

中國發(fā)明專利公開號：CN102379793A，名稱：一種上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，包括第I關(guān)節(jié)、第II關(guān)節(jié)、第III關(guān)節(jié)、第IV關(guān)節(jié)和第V關(guān)節(jié)，且5個關(guān)節(jié)依次串聯(lián)形成主體結(jié)構(gòu)。該發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對患者上肢上臂和前臂均進(jìn)行了固定，加重了對患者上肢肌肉的負(fù)荷。由于上臂和前臂旋轉(zhuǎn)姿態(tài)復(fù)雜，同步性難以控制，因此康復(fù)訓(xùn)練時容易對患者造成額外負(fù)擔(dān)和二次損傷。而且，該發(fā)明只能單一的對患者某一側(cè)上肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。如果想對患者兩側(cè)上肢交替進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，則需要配備兩個上述康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

此外，目前絕大部分專利或產(chǎn)品都是將康復(fù)機(jī)器人的其中一個旋轉(zhuǎn)軸放置在離患者肩關(guān)節(jié)比較近的位置。這樣的結(jié)構(gòu)布置存在安全隱患：某些零部件離人體比較近，患者在康復(fù)訓(xùn)練過程中稍不注意就有可能會和這些部件產(chǎn)生碰撞。

綜上所述，已有一些上肢康復(fù)器械或不能完全實現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練要求的動作，或者實現(xiàn)動作的效果不佳，存在二次傷害隱患，或器材結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品價格昂貴，使得康復(fù)訓(xùn)練成本居高不下，難以被一般大眾接受。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種半外骨骼上肢康復(fù)儀。

根據(jù)本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀，包括：底座、控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備，半外骨骼上肢康復(fù)儀還包括第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合；其中：

所述底座用于放置動力系統(tǒng)并提供對控制系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備，以及對第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合的支撐；

所述控制系統(tǒng)用于對康復(fù)儀采集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；

所述動力系統(tǒng)用于給第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合提供驅(qū)動能；

所述輸入輸出設(shè)備用于輸入用戶的訓(xùn)練指令，以及顯示訓(xùn)練過程中生成的數(shù)據(jù)；

所述第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合用于配合用戶完成上肢運(yùn)動。

優(yōu)選地，還包括座椅，所述座椅為高度可調(diào)節(jié)座椅。

優(yōu)選地，所述底座包括：底座箱體、電機(jī)支架和支座以及本地處理器支座，所述底座箱體底部安裝帶有自鎖機(jī)構(gòu)的萬向輪，上部設(shè)有立臂轉(zhuǎn)軸軸孔，所述電機(jī)支架、支座和本地處理器支座安裝在底座箱體內(nèi)部所述電機(jī)支座上安裝立臂驅(qū)動電機(jī)。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的半外骨骼上肢康復(fù)儀，其特征在于，所述第一運(yùn)動組合包括：立臂、大臂以及小臂，所述立臂的一端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與底座內(nèi)的立臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述立臂的另一端設(shè)有大臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝有大臂驅(qū)動電機(jī)，所述大臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與立臂上的大臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述大臂的另一端設(shè)置有電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝小臂驅(qū)動電機(jī)，所述小臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與大臂上的小臂驅(qū)動電機(jī)相連。

優(yōu)選地，所述底座包括：底座箱體、支架以及本地處理器支座，所述底座箱體底部安裝帶有自鎖機(jī)構(gòu)的萬向輪，上部設(shè)有支架的安裝定位結(jié)構(gòu)，所述本地處理器支座安裝在底座箱體內(nèi)部，；所述支架的一端通過法蘭安裝在底座箱體上部，另一端設(shè)有拐臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝拐臂驅(qū)動電機(jī)。

優(yōu)選地，所述第二運(yùn)動組合包括：拐臂、大臂和小臂，所述拐臂的一端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與支架上的拐臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述拐臂的另一端設(shè)置有大臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝大臂驅(qū)動電機(jī)，所述大臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與拐臂上的大臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述大臂的另一端設(shè)有電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝小臂驅(qū)動電機(jī)；所述小臂一端的設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與大臂上的小臂驅(qū)動電機(jī)相連。

優(yōu)選地，所述大臂上還設(shè)置有人體上臂長度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述人體上臂長度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：四個支撐件、兩根滑桿以及滑塊；其中，四個支撐件安裝在大臂上，且支撐件上設(shè)有開槽，兩根滑桿通過緊固螺釘固定在支撐件上；滑塊通過緊固螺釘固定在滑桿上，且滑塊的一側(cè)設(shè)有開槽；小臂驅(qū)動電機(jī)支架安裝在滑塊上。

優(yōu)選地，所述小臂上還設(shè)有人體前臂固定裝置，所述人體前臂固定裝置用于將人體上肢前臂固定在小臂上，固定方式包括：柔性帶。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程計算機(jī)、本地處理器、傳感器；具體地，

所述遠(yuǎn)程計算機(jī)用于對用戶的個人信息進(jìn)行管理，建立針對每個用戶的訓(xùn)練進(jìn)度；

所述本地處理器用于將用戶訓(xùn)練生成的數(shù)據(jù)存儲和發(fā)送至遠(yuǎn)程計算機(jī)，安裝在底座內(nèi)部支座上；

所述傳感器包括：編碼器和力矩傳感器，矩傳感器用于監(jiān)控康復(fù)運(yùn)動過程中的力矩大小，編碼器用于檢測并反饋動力系統(tǒng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角。

優(yōu)選地，所述動力系統(tǒng)包括：驅(qū)動電機(jī)及相關(guān)配件；所述輸入輸出設(shè)備包括：顯示器和手持控制器，顯示器用于顯示康復(fù)訓(xùn)練過程中生成的數(shù)據(jù)；手持控制器用來選擇康復(fù)訓(xùn)練的運(yùn)動模式以及調(diào)整運(yùn)動范圍和運(yùn)動速度，其中康復(fù)訓(xùn)練的運(yùn)動模式包括：手動調(diào)整模式和自動運(yùn)行模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀能夠遵循儀器與人體關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心重合原則，避免康復(fù)儀運(yùn)動體與人體(上肢)運(yùn)動軌跡和位姿的偏差，有效避免康復(fù)訓(xùn)練過程中患者的二次傷害，提高康復(fù)運(yùn)動的安全性和有效性。

2、本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀保留人體姿態(tài)的局部調(diào)整自由度，提高康復(fù)訓(xùn)練的舒適度；采用簡潔機(jī)械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多種康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動，肩關(guān)節(jié)運(yùn)動的轉(zhuǎn)動自由度只有兩個，卻可以實現(xiàn)患者的肩關(guān)節(jié)三種基本運(yùn)動、肘關(guān)節(jié)的屈/伸運(yùn)動以及其他形式的復(fù)合運(yùn)動。

3、本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀可以快速的實現(xiàn)對人體左右上肢的輪換康復(fù)訓(xùn)練；儀器操作方便、運(yùn)動模式多樣，既可手動調(diào)整，也可以自動運(yùn)行；通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，根據(jù)患者個人賬號的康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)度制定康復(fù)訓(xùn)練計劃，調(diào)整康復(fù)運(yùn)動速度和康復(fù)運(yùn)動范圍，有利于提高恢復(fù)訓(xùn)練的效果。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為采用第一運(yùn)動組合時的半外骨骼上肢康復(fù)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為采用第二運(yùn)動組合時的半外骨骼上肢康復(fù)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為第一運(yùn)動組合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為第二運(yùn)動組合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中大臂和小臂的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中小臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖中：

1-底座；

101-萬向輪；

102-底座箱體；

103-電機(jī)支座；

104-電機(jī)支架；

105-立臂傳動軸；

106-聯(lián)軸器；

107-立臂行星輪減速電機(jī)；

201-立臂；

202-拐臂；

203-支架；

204-大臂行星輪減速電機(jī)；

205-拐臂行星輪減速電機(jī)；

3-大臂；

301-大臂傳動軸；

302-支撐件；

303-緊固螺釘；

304-槽；

305-滑桿；

306-刻度；

307-滑塊；

4-小臂；

401-小臂支撐板；

402-法蘭軸；

403-帶手輪的螺釘；

404-螺紋孔；

405-小臂調(diào)節(jié)支架；

406-小臂行星輪減速電機(jī)

407-小臂電機(jī)聯(lián)軸器

5-手持控制器；

6-顯示屏；

7-座椅；

8-處理器模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

根據(jù)本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀，通過控制肩關(guān)節(jié)的兩個轉(zhuǎn)動自由度以及控制肘關(guān)節(jié)運(yùn)動的一個轉(zhuǎn)動自由度實現(xiàn)上肢康復(fù)訓(xùn)練的四種基本動作和基于基本動作組合的康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動；通過將肩、肘關(guān)節(jié)控制機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心與人體肩、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心重合，避免康復(fù)儀運(yùn)動體與人體(上肢)運(yùn)動軌跡和位姿的偏差，提高康復(fù)運(yùn)動的舒適性、安全性和有效性；通過將患者上肢前臂與康復(fù)儀運(yùn)動體固定，建立上肢空間運(yùn)動的可控向量；通過對前臂向量的控制實現(xiàn)上肢空間運(yùn)動軌跡和位姿控制；通過不將人體上臂與康復(fù)機(jī)械運(yùn)動體固定，使人體可根據(jù)自身生理條件進(jìn)行肩關(guān)節(jié)和上臂姿態(tài)的局部調(diào)整；通過保留上肢前臂旋前和旋后的自由度，使進(jìn)行直臂肩關(guān)節(jié)屈/伸、外展/內(nèi)收等被動運(yùn)動時病人可自然地旋轉(zhuǎn)上肢，從而減輕恢復(fù)訓(xùn)練中不適感和不當(dāng)負(fù)荷；通過康復(fù)儀本地預(yù)設(shè)運(yùn)動和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控運(yùn)動相結(jié)合的方式，實現(xiàn)個性化上肢康復(fù)訓(xùn)練的目的。

本發(fā)明提供的半外骨骼上肢康復(fù)儀包括：底座、控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備，以及第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合；其中：

所述底座用于放置動力系統(tǒng)并提供對控制系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備，以及第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合的支撐；

所述控制系統(tǒng)用于對康復(fù)儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；

所述動力系統(tǒng)用于給第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合提供驅(qū)動能；

所述輸入輸出設(shè)備用于輸入用戶的訓(xùn)練指令以及顯示訓(xùn)練過程中生成的數(shù)據(jù)；

所述第一運(yùn)動組合或者第二運(yùn)動組合用于配合用戶完成上肢運(yùn)動。

還包括座椅，所述座椅為高度可調(diào)節(jié)座椅，從而能調(diào)整患者肩膀高度。

方案一：所述底座包括：底座箱體、電機(jī)支架和支座以及本地處理器支座，所述底座箱體底部安裝帶有自鎖機(jī)構(gòu)的萬向輪，上部設(shè)有立臂轉(zhuǎn)軸軸孔，所述電機(jī)支座和本地處理器支座安裝在底座箱體內(nèi)部，所述電機(jī)支座上裝有立臂驅(qū)動電機(jī)。其中，所述底座能夠?qū)崿F(xiàn)康復(fù)儀整體移動以及康復(fù)儀和人體相對位置調(diào)整(如左右側(cè)上肢訓(xùn)練時的位置調(diào)整)。

所述第一運(yùn)動組合包括：立臂、大臂以及小臂，所述立臂的一端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與底座內(nèi)的立臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述立臂的另一端設(shè)有大臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝有大臂驅(qū)動電機(jī)，所述大臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與立臂上的大臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述大臂的另一端設(shè)有電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝小臂驅(qū)動電機(jī)，所述小臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與大臂上的小臂驅(qū)動電機(jī)相連其中，所述立臂可繞豎直方向軸轉(zhuǎn)動，并可通過調(diào)整患者坐姿使立臂轉(zhuǎn)動軸中心線通過肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，通過立臂轉(zhuǎn)動實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)內(nèi)旋/外旋被動運(yùn)動。

方案二：所述底座包括：底座箱體、支架和本地處理器支座，所述底座箱體底部安裝帶有自鎖機(jī)構(gòu)的萬向輪，上部設(shè)有支架的安裝定位結(jié)構(gòu)，所述本地處理器支座安裝在底座箱體內(nèi)部，；所述支架的一端通過法蘭安裝在底座箱體上部，支架的另一端設(shè)有拐臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝拐臂驅(qū)動電機(jī)。其中，所述底座能夠?qū)崿F(xiàn)康復(fù)儀整體移動以及康復(fù)儀和人體相對位置調(diào)整(如左右側(cè)上肢訓(xùn)練時的位置調(diào)整)。

所述第二運(yùn)動組合包括：拐臂、大臂和小臂，所述拐臂的一端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與支架上的拐臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述拐臂的另一端設(shè)置有大臂轉(zhuǎn)軸軸孔和電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝大臂驅(qū)動電機(jī)，所述大臂一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與拐臂上的大臂驅(qū)動電機(jī)相連，所述大臂的另一端設(shè)有電機(jī)支座，所述電機(jī)支座上安裝小臂驅(qū)動電機(jī)；所述小臂一端的設(shè)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器與大臂上的小臂驅(qū)動電機(jī)相連其中，所述拐臂可繞豎直方向軸轉(zhuǎn)動，并可通過調(diào)整患者坐姿使拐臂轉(zhuǎn)動軸中心線通過肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，通過拐臂轉(zhuǎn)動帶動患者上肢運(yùn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)內(nèi)旋/外旋被動運(yùn)動。

所述大臂上還設(shè)置有人體上臂長度調(diào)整機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)不同患者的上肢上臂長度；所述人體上臂長度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：四個支撐件、兩根滑桿以及滑塊；其中，四個支撐件安裝在大臂上，且支撐件上設(shè)有開槽，兩根滑桿通過緊固螺釘固定在支撐件上；滑塊通過緊固螺釘固定在滑桿上，且滑塊的一側(cè)設(shè)有開槽；小臂驅(qū)動電機(jī)支架安裝在滑塊上。所述大臂可繞水平方向軸轉(zhuǎn)動，并可通過調(diào)整患者坐高使大臂轉(zhuǎn)軸中心線通過肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，通過大臂轉(zhuǎn)動實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)屈/伸以及外展/內(nèi)收被動運(yùn)動。

所述小臂上還設(shè)有人體前臂固定裝置，所述人體前臂固定裝置用于將人體上肢前臂固定在小臂上，固定方式包括：柔性帶。所述小臂可繞水平方向軸轉(zhuǎn)動，并可通過操作大臂上的上臂長度調(diào)整機(jī)構(gòu)使小臂轉(zhuǎn)軸中心線通過患者肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，通過小臂轉(zhuǎn)動實現(xiàn)肘關(guān)節(jié)屈/伸被動運(yùn)動。

所述控制系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程計算機(jī)、本地處理器、傳感器。具體地，遠(yuǎn)程計算機(jī)可以對患者個人信息進(jìn)行管理，即建立患者個人信息賬號并記錄康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)度，方便醫(yī)生對每位患者進(jìn)行針對性的康復(fù)訓(xùn)練；本地處理器用于康復(fù)儀運(yùn)動體控制、病人訓(xùn)練信息存儲和發(fā)送；傳感器主要包括編碼器和力矩傳感器，其中力矩傳感器安裝在減速器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，用來監(jiān)控康復(fù)運(yùn)動過程中的力矩大小，編碼器可以檢測并反饋電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角，對康復(fù)過程進(jìn)行限位保護(hù)。

所述動力系統(tǒng)包括：驅(qū)動電機(jī)，及其附件；驅(qū)動電機(jī)可采用(不限于)行星輪減速電機(jī)。

所述輸入輸出設(shè)備包括：顯示器和手持控制器。其中，顯示器用于顯示康復(fù)訓(xùn)練過程中的各種數(shù)據(jù)；手持控制器用來選擇康復(fù)訓(xùn)練的運(yùn)動模式以及調(diào)整運(yùn)動范圍和運(yùn)動速度等；康復(fù)運(yùn)動模式包括手動調(diào)整和自動運(yùn)行兩種。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做更加詳細(xì)的說明。

如圖1所示，將本半外骨骼上肢康復(fù)儀放置在水平地面上，調(diào)節(jié)至初始位置：將顯示屏6置于座椅前方；使患者正對著顯示屏6坐在座椅7上；調(diào)整底座1位置和立臂201轉(zhuǎn)角使運(yùn)動體位于患者體側(cè)，調(diào)整小臂支撐板401至指向顯示屏6方向，然后擰緊螺釘402固定；調(diào)整座椅7高度，使行星輪減速電機(jī)204輸出軸的旋轉(zhuǎn)中心線穿過患者肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心(水平方向)；患者自身調(diào)整坐姿，使行星輪減速電機(jī)107(見圖3)輸出軸旋轉(zhuǎn)中心線穿過患者肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心(豎直方向)；松開緊固螺釘303，移動滑塊307，以適應(yīng)患者上肢上臂的長度，使行星輪減速電機(jī)406輸出軸的旋轉(zhuǎn)中心穿過患者的肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，擰緊緊固螺釘303，并記錄此時滑塊上緣對應(yīng)的刻度，方便患者下次康復(fù)訓(xùn)練時進(jìn)行調(diào)整(見圖6)；最后用柔性帶將患者上肢前臂固定在小臂支撐板401上。此時上臂前屈或外展的轉(zhuǎn)角均可認(rèn)為是0°。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的屈/伸被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖1所示)。此時，其余電機(jī)均靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)204往復(fù)轉(zhuǎn)動一定的角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)204輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)屈/伸運(yùn)動。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的外展/內(nèi)收被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖1所示)。此時，其余電機(jī)靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)204轉(zhuǎn)動90°帶動大臂3使使患者上臂抬起至水平，然后電機(jī)204自鎖；控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)107(見圖3)帶動立臂朝患者身后方向轉(zhuǎn)過90°，使患者上臂水平展開至身側(cè)，此時行星輪減速電機(jī)204的輸出軸中心線從患者身后穿過肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，然后電機(jī)107自鎖；控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)204往復(fù)轉(zhuǎn)動一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)，通過電機(jī)輸出軸往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動康復(fù)儀的大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩胛骨的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的外展/內(nèi)收運(yùn)動。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的外旋/內(nèi)旋被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖1所示)。此時，其余電機(jī)靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)107往復(fù)轉(zhuǎn)動一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動立臂201、大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩胛骨旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的外旋/內(nèi)旋運(yùn)動。

進(jìn)行肘關(guān)節(jié)的屈/伸被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖1所示)，此時，其余電機(jī)靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)406(見圖6)往復(fù)轉(zhuǎn)過一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動小臂支撐板401使患者上肢前臂繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肘關(guān)節(jié)屈/伸運(yùn)動。

如圖2所示，將本半外骨骼上肢康復(fù)儀放置在水平地面上，調(diào)節(jié)至初始位置：將顯示屏6置于座椅7前方；使患者正對著顯示屏6坐在座椅7上；調(diào)整底座1位置和拐臂202轉(zhuǎn)角使康復(fù)儀運(yùn)動體位于患者體側(cè)，調(diào)整小臂支撐板401至指向顯示屏6方向，然后擰緊螺釘進(jìn)行固定；調(diào)整座椅7位置并讓患者自身調(diào)整坐姿，使行星輪減速電機(jī)205輸出軸旋轉(zhuǎn)中心線穿過患者肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心(豎直方向)；調(diào)整座椅7高度，使行星輪減速電機(jī)204輸出軸的旋轉(zhuǎn)中心線穿過患者肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心(水平方向)；松開緊固螺釘303，移動滑塊307，以適應(yīng)患者上肢上臂的長度，并使行星輪減速電機(jī)406輸出軸(見圖6)的旋轉(zhuǎn)中心穿過患者的肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，擰緊緊固螺釘303固定，并記錄此時滑塊上緣對應(yīng)的刻度值，方便患者下次康復(fù)訓(xùn)練時進(jìn)行調(diào)整；最后用柔性帶將患者前臂固定在小臂支撐板401上。此時上臂前屈或外展的轉(zhuǎn)角均可認(rèn)為是0°。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的屈/伸被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖2所示)。此時，其余電機(jī)均靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)204往復(fù)轉(zhuǎn)動一定的角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)屈/伸運(yùn)動。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的外展/內(nèi)收被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖2所示)。此時，其余電機(jī)均靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)204轉(zhuǎn)動90°使患者上臂抬起至水平位置，然后電機(jī)204自鎖；控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)205轉(zhuǎn)動帶動拐臂朝患者身后方向轉(zhuǎn)過90°，使患者上臂水平展開至身側(cè)。此時行星輪減速電機(jī)204的輸出軸中心線從患者身后穿過肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，然后電機(jī)205自鎖；控制系統(tǒng)控制行星輪減速電204往復(fù)轉(zhuǎn)動一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)，通過電機(jī)輸出軸往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動康復(fù)儀的大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩胛骨的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的外展/內(nèi)收運(yùn)動。

進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的外旋/內(nèi)旋被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖2所示)，此時，其余電機(jī)均靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)205往復(fù)轉(zhuǎn)動一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動拐臂202、大臂3和小臂4運(yùn)動，使患者上肢繞肩胛骨旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的外旋/內(nèi)旋運(yùn)動。

進(jìn)行肘關(guān)節(jié)的屈/伸被動運(yùn)動，首先按下手持控制器5上的回零按鈕，控制運(yùn)動體調(diào)整回到初始位置(如圖2所示)，此時，其余電機(jī)均靜止不動，控制系統(tǒng)控制行星輪減速電機(jī)406往復(fù)轉(zhuǎn)過一定角度(該角度由醫(yī)生根據(jù)患者的康復(fù)水平確定)。電機(jī)輸出軸的往復(fù)轉(zhuǎn)動帶動小臂支撐板401使患者上肢前臂繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)肘關(guān)節(jié)屈/伸運(yùn)動。

若患者的兩側(cè)上肢均發(fā)生疾患，需要對兩側(cè)上肢進(jìn)行康復(fù)治療時，可以待一側(cè)上肢進(jìn)行完一次康復(fù)治療后，將康復(fù)儀移動到患者的另一側(cè)，并將小臂支撐板401旋轉(zhuǎn)180°后固定，即可進(jìn)行另一側(cè)上肢的康復(fù)訓(xùn)練。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。