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一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人的制作方法

文檔序號:12045589閱讀:415來源:國知局
一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域,具體是一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人。



背景技術(shù):

近年來,使用康復(fù)機(jī)器人為患者提供輔助訓(xùn)練得到了越來越廣泛的應(yīng)用。上肢康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)訓(xùn)練對偏癱患者具有一定的治療效果,在神經(jīng)受損之后,特定功能的訓(xùn)練,對肢體功能恢復(fù)是必不可少的。到目前為止,大多數(shù)臨床治療醫(yī)師對患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練是一種繁重的、高強(qiáng)度的體力活動,治療醫(yī)師也不能準(zhǔn)確掌握和獲得偏癱患者所需的運動參數(shù)。所以對患者新訓(xùn)練方案制定或改進(jìn)相關(guān)康復(fù)訓(xùn)練方案,存在一定的難處。醫(yī)師也不能僅看患者康復(fù)訓(xùn)練情況,得到對患者訓(xùn)練適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使患者得到更佳的訓(xùn)練方式,然而康復(fù)機(jī)器人可以解決這些問題。到目前為止,大多數(shù)康復(fù)機(jī)器人在輔助患者完成康復(fù)訓(xùn)練的過程中主要是依靠康復(fù)醫(yī)師事先設(shè)定好的參數(shù)值進(jìn)行訓(xùn)練,但是根據(jù)偏癱治療學(xué)知道,在現(xiàn)代偏癱康復(fù)治療中,根據(jù)患肢的肌力、肌張力及運動模式的規(guī)律性變化,大多將整個偏癱恢復(fù)過程分為3個階段:軟癱期、痙攣期和恢復(fù)期,不同恢復(fù)階段對應(yīng)的病患特性相差較大,此時如果仍然按照事先設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,則不僅對病人的康復(fù)訓(xùn)練不利,甚至給患者帶來二次損傷。所以需要上肢康復(fù)機(jī)器人可以根據(jù)患者偏癱程度,適當(dāng)做出調(diào)整來滿足患者需求。患者所需康復(fù)訓(xùn)練時間,上肢康復(fù)機(jī)器人可根據(jù)需要,適當(dāng)延長。上肢康復(fù)機(jī)器人要具有改善康復(fù)效果,提高康復(fù)效率的潛力,減少康復(fù)訓(xùn)練費用等優(yōu)點。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是,提供一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人。該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)的屈伸運動、肩關(guān)節(jié)的內(nèi)收外擺運動、上臂的內(nèi)旋外旋運動、肘關(guān)節(jié)的屈伸運動、前臂的內(nèi)旋外旋運動和腕關(guān)節(jié)的屈伸運動六個自由度的運動以及上肢康復(fù)機(jī)器人手臂調(diào)整一個自由度的運動。上肢康復(fù)機(jī)器人所有關(guān)節(jié)采用間接驅(qū)動,減輕機(jī)械臂重量,增加機(jī)械臂負(fù)重能力,簡化機(jī)械機(jī)構(gòu),提高機(jī)器人的靈活性。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是,提供一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人,其特征在于該上肢康復(fù)機(jī)器人包括手臂調(diào)整組件、肩關(guān)節(jié)屈伸組件、肩關(guān)節(jié)展收組件、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件、肘關(guān)節(jié)屈伸組件、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件、腕關(guān)節(jié)屈伸組件和機(jī)架電機(jī)組件;所述手臂調(diào)整組件固定在機(jī)架電機(jī)組件上;所述手臂調(diào)整組件與肩關(guān)節(jié)屈伸組件連接;所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件與肩關(guān)節(jié)展收組件連接;所述肩關(guān)節(jié)展收組件與上臂旋轉(zhuǎn)運動組件連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件與肘關(guān)節(jié)屈伸組件連接;所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件與前臂旋轉(zhuǎn)運動組件連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件與腕關(guān)節(jié)屈伸組件連接;所述機(jī)架電機(jī)組件位于在地面上;

所述機(jī)架電機(jī)組件包括上支架、下支架、電機(jī)箱底座、電機(jī)輸出主動輪、繩索固定件、驅(qū)動電機(jī)和機(jī)架升降件;所述下支架安放于地面上,上支架位于下支架內(nèi);所述上支架末端與機(jī)架升降件連接,機(jī)架升降件能夠控制上支架的升降;所述電機(jī)箱底座安放于地面上;七個驅(qū)動電機(jī)安放在電機(jī)箱底座上;七個驅(qū)動電機(jī)的輸出端均各自連接有電機(jī)輸出主動輪;七個繩索固定件固定在電機(jī)箱底座上;

所述手臂調(diào)整組件包括手臂旋轉(zhuǎn)從動輪、手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、繩索第一固定件、繩索第一線管、手臂旋轉(zhuǎn)軸、手臂調(diào)整第一連接件、第一法蘭盤、手臂調(diào)整第二連接件和第二法蘭盤;所述手臂旋轉(zhuǎn)軸通過帶菱形座軸承與上支架連接;帶菱形座軸承安裝在上支架上;所述手臂調(diào)整第一連接件穿入到手臂旋轉(zhuǎn)軸上,手臂旋轉(zhuǎn)軸與手臂調(diào)整第一連接件連接;手臂旋轉(zhuǎn)軸的上端與手臂旋轉(zhuǎn)從動輪之間的徑向位置通過鍵和鍵槽配合連接;所述手臂旋轉(zhuǎn)從動輪與手臂旋轉(zhuǎn)軸之間的軸向位置通過軸端蓋固定,軸端蓋固定在手臂旋轉(zhuǎn)軸上;所述手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第一固定件固定在上支架上;兩個繩索第一線管的一端穿入到繩索第一固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第一線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第一線管內(nèi)來回運動;所述第一法蘭盤固定在手臂調(diào)整第一連接件上,第一法蘭盤與手臂調(diào)整第二連接件連接;所述手臂調(diào)整第二連接件與第二法蘭盤連接;

所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件包括肩關(guān)節(jié)第一連接件、繩索第二線管、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、第三法蘭盤、繩索第二固定件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸和肩關(guān)節(jié)第二連接件;所述第二法蘭盤固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件分別固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪連接;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第二固定件固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第二線管的一端穿入到繩索第二固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第二線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第二線管內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別與肩關(guān)節(jié)第二連接件的一端面連接;所述肩關(guān)節(jié)第二連接件的另一端面與第三法蘭盤連接;

所述肩關(guān)節(jié)展收組件包括肩關(guān)節(jié)第三連接件、第四法蘭盤、肩關(guān)節(jié)第四連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪、繩索第三線管、繩索第三固定件、肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件和肩關(guān)節(jié)第五連接件;所述第三法蘭盤與肩關(guān)節(jié)第三連接件的一端連接;所述肩關(guān)節(jié)第三連接件的另一端通過第四法蘭盤固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件的一端面上;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件分別固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件的另一端面上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件通過軸承與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪連接;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第三固定件固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件上;兩個繩索第三線管的一端穿入到繩索第三固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第三線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索可在繩索第三線管內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件的另一端分別與肩關(guān)節(jié)第五連接件的一端面連接;

所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件包括上臂旋轉(zhuǎn)從動輪、上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、繩索第四線管、繩索第四固定件、上臂旋轉(zhuǎn)滾珠、上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件、上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件、上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件和上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件與肩關(guān)節(jié)第五連接件連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件上安裝有上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件和兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件,上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件位于兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件之間;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安放有一排上臂旋轉(zhuǎn)滾珠;上臂旋轉(zhuǎn)滾珠與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件接觸,上臂旋轉(zhuǎn)滾珠可在上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件發(fā)生相對運動;所述兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件的楔形面分別與上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件兩個凸臺內(nèi)的上臂旋轉(zhuǎn)滾珠接觸配合;所述上臂旋轉(zhuǎn)從動輪固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第四固定件固定在肩關(guān)節(jié)第五連接件上;兩個繩索第四線管的一端穿入到繩索第四固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第四線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第四線管內(nèi)來回運動;所述上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件;

所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件包括肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索、肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、肘關(guān)節(jié)第一連接件、繩索第五線管、繩索第五固定件和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸;兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸連接;所述肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪,肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪連接;所述肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索的一端和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第五固定件固定在上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件上;兩個繩索第五線管的一端穿入到繩索第五固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索的另一端與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第五線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索可在繩索第五線管內(nèi)來回運動;所述兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件上;

所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件包括前臂旋轉(zhuǎn)從動輪、前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件、前臂旋轉(zhuǎn)滾珠、前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件、前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件、繩索第六線管、繩索第六固定件和前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件與肘關(guān)節(jié)第一連接件的另一端連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件上安裝有前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件和兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件,前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件位于兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件之間;所述前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安裝有一排前臂旋轉(zhuǎn)滾珠;前臂旋轉(zhuǎn)滾珠與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件接觸,前臂旋轉(zhuǎn)滾珠可在前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件發(fā)生相對運動;所述兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件的楔形面分別與前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件兩個內(nèi)槽內(nèi)的前臂旋轉(zhuǎn)滾珠接觸配合;所述前臂旋轉(zhuǎn)從動輪固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件;所述前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第六固定件固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第六線管的一端穿入到繩索第六固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第六線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第六線管內(nèi)來回運動;所述前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的一端固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件;

所述腕關(guān)節(jié)屈伸組件包括腕關(guān)節(jié)第一連接件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件、繩索第七線管、繩索第七固定件、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸和手環(huán);所述腕關(guān)節(jié)第一連接件與前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件的另一端連接;兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件通過軸承與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸連接;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸中間部分穿有兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的一端與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪連接;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的一端和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的一端分別固定在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪的兩個輪上,并排安裝;所述繩索第七固定件固定在腕關(guān)節(jié)第一連接件上;兩個繩索第七線管的一端穿入到繩索第七固定件孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件中;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索的另一端與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索的另一端分別穿入到繩索第七線管內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪中的一個連接;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索可在繩索第七線管內(nèi)來回運動;所述兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件的另一端分別與手環(huán)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果在于:

1、本發(fā)明上肢康復(fù)機(jī)器人全部采用間接驅(qū)動,各個關(guān)節(jié)通過雙繩索傳動,結(jié)構(gòu)簡易,解決鏈條傳動或皮帶傳動跳齒現(xiàn)象。雙繩索柔性傳動,繩索末端固定在從動輪上,可適當(dāng)調(diào)整兩端可實現(xiàn)繩索預(yù)緊,繩索末端在從動輪上的位置,決定關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度,可使得上肢康復(fù)機(jī)各個關(guān)節(jié)運動角度類似于人手臂各個關(guān)節(jié)運動角度;間接驅(qū)動減輕機(jī)械臂重量,提高上肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)械臂的靈活性。

2、本發(fā)明上肢康復(fù)機(jī)器人具有六個自由度和一個手臂調(diào)整自由度,手臂調(diào)整自由度結(jié)合上支架升降,利于不同坐姿或者不同站姿進(jìn)行位置調(diào)整;上肢康復(fù)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)的屈伸運動、肩關(guān)節(jié)的內(nèi)收外擺運動、上臂的內(nèi)旋外旋運動、肘關(guān)節(jié)的屈伸運動、前臂的內(nèi)旋外旋運動和腕關(guān)節(jié)的屈伸運動及組合運動;

3、對于常見上肢康復(fù)機(jī)器人,每增加一個自由度都會使得康復(fù)機(jī)器人的復(fù)雜程度成倍提高,生產(chǎn)成本也增加;本上肢康復(fù)機(jī)器人具有整體機(jī)構(gòu)相似,驅(qū)動方式相同,而且結(jié)構(gòu)簡單,利于減少加工費用,實現(xiàn)更多的康復(fù)訓(xùn)練動作。

4、間接驅(qū)動會使得機(jī)械臂更易于包裝,減輕機(jī)身零件重量,所需驅(qū)動力變小,使關(guān)節(jié)電機(jī)選用會變小,分散機(jī)身重量,避免機(jī)身重量過于集中,方便機(jī)械搬運與調(diào)整訓(xùn)練位置等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的手臂調(diào)整組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的肩關(guān)節(jié)屈伸組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的肩關(guān)節(jié)展收組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的上臂旋轉(zhuǎn)運動組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的肘關(guān)節(jié)屈伸組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的前臂旋轉(zhuǎn)運動組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的腕關(guān)節(jié)屈伸組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9是本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人一種實施例的機(jī)架電機(jī)組件結(jié)構(gòu)示意圖;

具體實施方式

下面給出本發(fā)明的具體實施例。具體實施例僅用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明,不限制本申請權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人(參見圖1-9,簡稱上肢康復(fù)機(jī)器人),包括手臂調(diào)整組件1、肩關(guān)節(jié)屈伸組件2、肩關(guān)節(jié)展收組件3、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4、肘關(guān)節(jié)屈伸組件5、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6、腕關(guān)節(jié)屈伸組件7和機(jī)架電機(jī)組件8;所述手臂調(diào)整組件1固定在機(jī)架電機(jī)組件8上;所述手臂調(diào)整組件1與肩關(guān)節(jié)屈伸組件2連接;所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件2與肩關(guān)節(jié)展收組件3連接;所述肩關(guān)節(jié)展收組件3與上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4與肘關(guān)節(jié)屈伸組件5連接;所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件5與前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6與腕關(guān)節(jié)屈伸組件7;所述機(jī)架電機(jī)組件8位于在地面上;

所述機(jī)架電機(jī)組件8包括上支架81、下支架82、電機(jī)箱底座83、電機(jī)輸出主動輪84、繩索固定件85、驅(qū)動電機(jī)86和機(jī)架升降件87;所述下支架82安放于地面上,上支架81位于下支架82內(nèi),能夠沿下支架82升降;所述上支架81末端與機(jī)架升降件87連接,機(jī)架升降件87能夠控制上支架81的升降,機(jī)架升降件87的結(jié)構(gòu)與千斤頂相似,機(jī)架升降件87上有泄壓閥,機(jī)架升降件87可通過腳踩實現(xiàn)上支架81的上升,通過泄壓閥可對機(jī)架升降件87進(jìn)行泄壓,實現(xiàn)上支架81的下降;所述電機(jī)箱底座83安放于地面上;七個驅(qū)動電機(jī)86安放在電機(jī)箱底座83上;七個驅(qū)動電機(jī)86的輸出端均各自連接有電機(jī)輸出主動輪84;七個電機(jī)輸出主動輪84上分別對應(yīng)安裝有手臂調(diào)整組件1、肩關(guān)節(jié)屈伸組件2、肩關(guān)節(jié)展收組件3、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4、肘關(guān)節(jié)屈伸組件5、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6和腕關(guān)節(jié)屈伸組件7中各自包括的兩條驅(qū)動繩索;七個繩索固定件85固定在電機(jī)箱底座83上,每個繩索固定件85上分別對應(yīng)安裝有手臂調(diào)整組件1、肩關(guān)節(jié)屈伸組件2、肩關(guān)節(jié)展收組件3、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4、肘關(guān)節(jié)屈伸組件5、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6和腕關(guān)節(jié)屈伸組件7中各自包括的兩根繩索線管;所述七個驅(qū)動電機(jī)86上面分別連接有一個電機(jī)輸出主動輪84、兩根驅(qū)動繩索、兩根繩索線管、一個繩索固定件85,將驅(qū)動電機(jī)的動力傳動到關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)上;

所述手臂調(diào)整組件1包括手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11、手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12、手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13、繩索第一固定件14、繩索第一線管15、手臂旋轉(zhuǎn)軸16、手臂調(diào)整第一連接件17、第一法蘭盤18、手臂調(diào)整第二連接件19和第二法蘭盤110;所述手臂旋轉(zhuǎn)軸16通過帶菱形座軸承與上支架81連接;帶菱形座軸承通過螺釘安裝在上支架81上;所述手臂調(diào)整第一連接件17穿入到手臂旋轉(zhuǎn)軸16上,手臂旋轉(zhuǎn)軸16與手臂調(diào)整第一連接件17通過螺栓連接;手臂旋轉(zhuǎn)軸16的上端與手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11之間的徑向位置通過鍵和鍵槽配合連接;所述手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11與手臂旋轉(zhuǎn)軸16之間的軸向位置通過軸端蓋固定,軸端蓋通過螺釘固定在手臂旋轉(zhuǎn)軸16上;所述手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12的一端和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13的一端分別固定在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11的兩個輪上,并排安裝,手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11上的纏繞位置決定手臂旋轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)角度,要保證手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12和手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12運動,手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12離開手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11,而手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13將會纏繞在手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11上;所述手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使手臂旋轉(zhuǎn)從動輪11發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第一固定件14通過螺釘固定在上支架81上;兩個繩索第一線管15的一端穿入到繩索第一固定件14孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12的另一端與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13的另一端分別穿入到繩索第一線管15內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;手臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索12與手臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索13可在繩索第一線管15內(nèi)來回運動;所述第一法蘭盤18通過螺釘固定在手臂調(diào)整第一連接件17上,第一法蘭盤18與手臂調(diào)整第二連接件19通過螺栓連接;所述手臂調(diào)整第二連接件19與第二法蘭盤110通過螺栓連接;

所述肩關(guān)節(jié)屈伸組件2包括肩關(guān)節(jié)第一連接件21、繩索第二線管22、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件23、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25、第三法蘭盤26、繩索第二固定件27、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29、肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210和肩關(guān)節(jié)第二連接件211;所述第二法蘭盤110通過螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件21上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件23分別用螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件21上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件23通過軸承與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210連接;所述肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24與肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25的一端通過緊定螺釘與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24連接,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24轉(zhuǎn)動,帶動兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25旋轉(zhuǎn);所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24的兩個輪上,并排安裝,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24上的纏繞位置決定肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210旋轉(zhuǎn)角度,要保證肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28運動,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28離開肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24,而肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29將會纏繞在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24上;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第二固定件27通過螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第一連接件21上;兩個繩索第二線管22的一端穿入到繩索第二固定件27孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29的另一端分別穿入到繩索第二線管22內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29可在繩索第二線管22內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25的另一端分別通過螺釘與肩關(guān)節(jié)第二連接件211的一端面連接;所述肩關(guān)節(jié)第二連接件211的另一端面通過螺釘與第三法蘭盤26連接;

所述肩關(guān)節(jié)展收組件3包括肩關(guān)節(jié)第三連接件31、第四法蘭盤32、肩關(guān)節(jié)第四連接件33、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件34、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37、繩索第三線管38、繩索第三固定件39、肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310、肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311和肩關(guān)節(jié)第五連接件312;所述第三法蘭盤26通過螺栓與肩關(guān)節(jié)第三連接件31的一端連接,使得肩關(guān)節(jié)屈伸組件2與肩關(guān)節(jié)展收組件3連接在一起;所述肩關(guān)節(jié)第三連接件31的另一端通過第四法蘭盤32固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件33的一端面上;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件34分別通過螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件33的另一端面上;兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三連接件34通過軸承與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310連接;所述肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310中間部分穿有兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37與肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311的一端通過緊定螺釘與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37連接,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37轉(zhuǎn)動,帶動兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311旋轉(zhuǎn);所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35的一端和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36的一端分別固定在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37的兩個輪上,并排安裝,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37上的纏繞位置決定肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn)角度,要保證肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35運動,肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35離開肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37,而肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36將會纏繞在肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37上;所述肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第三固定件39通過螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第四連接件33上;兩個繩索第三線管38的一端穿入到繩索第三固定件39孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35的另一端與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36的另一端分別穿入到繩索第三線管38內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36可在繩索第三線管38內(nèi)來回運動;所述兩個肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311的另一端分別通過螺釘與肩關(guān)節(jié)第五連接件312的一端面連接;

所述上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4包括上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41、上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42、繩索第四線管43、繩索第四固定件44、上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45、上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46、上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47、上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48、上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件49和上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件410;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46通過螺釘與肩關(guān)節(jié)第五連接件312連接;所述上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47上安裝有上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46和兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件49,上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46位于兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件49之間;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安放有一排上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45,凸臺控制上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45的離心方向的徑向運動和軸向運動;上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47接觸,上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47控制上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45的向心方向的徑向運動,上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45可在上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46與上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47發(fā)生相對運動;所述兩個上臂旋轉(zhuǎn)第三連接件49的楔形面分別與上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46兩個凸臺內(nèi)的上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45接觸配合,控制上臂旋轉(zhuǎn)滾珠45另一個方向的軸向運動;所述上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41通過螺釘固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42的一端和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48的一端分別固定在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41的兩個輪上,并排安裝,上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41上的纏繞位置決定上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47旋轉(zhuǎn)角度,要保證上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42運動,上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42離開上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41,而上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48將會纏繞在上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41上;所述上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第四固定件44通過螺釘固定在肩關(guān)節(jié)第五連接件312上;兩個繩索第四線管43的一端穿入到繩索第四固定件44孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42的另一端與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48的另一端分別穿入到繩索第四線管43內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42與上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48可在繩索第四線管43內(nèi)來回運動;所述上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件410的一端通過螺釘固定在上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47;

所述肘關(guān)節(jié)屈伸組件5包括肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51、肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件54、肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55、肘關(guān)節(jié)第一連接件56、繩索第五線管57、繩索第五固定件58和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59;兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件54通過軸承與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59連接;所述肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59中間部分穿有兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55和肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53,肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55的一端通過緊定螺釘與肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53連接,肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53轉(zhuǎn)動,帶動兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55旋轉(zhuǎn);所述肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51的一端和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52的一端分別固定在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53的兩個輪上,并排安裝,肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53上的纏繞位置決定肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59旋轉(zhuǎn)角度,要保證肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51運動,肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51離開肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53,而肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52將會纏繞在肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53上;所述肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第五固定件58通過螺釘固定在上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件410上;兩個繩索第五線管57的一端穿入到繩索第五固定件58孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51的另一端與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52的另一端分別穿入到繩索第五線管57內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51與肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52可在繩索第五線管57內(nèi)來回運動;所述兩個肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55的另一端分別用螺釘固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件56上;

所述前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6包括前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61、前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62、前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63、前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件64、前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65、前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66、前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67、繩索第六線管68、繩索第六固定件69和前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件610;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67通過螺釘與肘關(guān)節(jié)第一連接件56的另一端連接;所述前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67上安裝有前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66和兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件64,前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66位于兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件64之間;所述前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66上具有兩個凸臺,凸臺內(nèi)分別安裝有一排前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65,凸臺控制前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65的離心方向的徑向運動和軸向運動;前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67接觸,前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67控制前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65的向心方向的徑向運動,前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65可在前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66內(nèi)槽里滾動,進(jìn)而使得前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66與前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67發(fā)生相對運動;所述兩個前臂旋轉(zhuǎn)第一連接件64的楔形面分別與前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66兩個內(nèi)槽內(nèi)的前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65接觸配合,控制前臂旋轉(zhuǎn)滾珠65另一個方向的軸向運動;所述前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61通過螺釘固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67;所述前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62的一端和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63的一端分別固定在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61的兩個輪上,并排安裝,前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61上的纏繞位置決定前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67旋轉(zhuǎn)角度,要保證前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62和前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62運動,前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62離開前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61,而前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63將會纏繞在前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61上;所述前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第六固定件69通過螺釘固定在肘關(guān)節(jié)第一連接件56上;兩個繩索第六線管68的一端穿入到繩索第六固定件69孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62的另一端與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63的另一端分別穿入到繩索第六線管68內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63可在繩索第六線管68內(nèi)來回運動;所述前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件610的一端通過螺釘固定在前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67;

所述腕關(guān)節(jié)屈伸組件7包括腕關(guān)節(jié)第一連接件71、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件72、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76、繩索第七線管77、繩索第七固定件78、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79和手環(huán)710;所述腕關(guān)節(jié)第一連接件71通過螺栓與前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件610的另一端連接;兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一連接件72通過軸承與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79連接;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79中間部分穿有兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79之間通過鍵和鍵槽配合連接,兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76的一端通過緊定螺釘與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75連接,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75轉(zhuǎn)動,帶動兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76旋轉(zhuǎn);所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73的一端和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74的一端分別固定在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75的兩個輪上,并排安裝,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75上的纏繞位置決定腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79旋轉(zhuǎn)角度,要保證腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75上纏繞的長度相同;驅(qū)動電機(jī)86帶動腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73運動,腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73離開腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75,而腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74將會纏繞在腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75上;所述腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74之間關(guān)系類似于同步帶輪傳動結(jié)構(gòu),可使腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75發(fā)生旋轉(zhuǎn);所述繩索第七固定件78通過螺釘固定在腕關(guān)節(jié)第一連接件71上;兩個繩索第七線管77的一端穿入到繩索第七固定件78孔內(nèi),另一端穿入到繩索固定件85中;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73的另一端與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74的另一端分別穿入到繩索第七線管77內(nèi)并與電機(jī)輸出主動輪84中的一個連接;腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73與腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74可在繩索第七線管77內(nèi)來回運動;所述兩個腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76的另一端分別通過螺釘與手環(huán)710連接。

本發(fā)明穿戴式外骨骼上肢康復(fù)機(jī)器人的工作原理和工作流程是:

(1)患者穿戴:在患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練前,先根據(jù)患者站姿或坐姿高度,通過機(jī)架升降件87調(diào)整機(jī)架整體高度;根據(jù)患者選著站姿或者坐姿情況,通過機(jī)架電機(jī)組件8上的一個驅(qū)動電機(jī)86的電機(jī)輸出主動輪84與手臂調(diào)整組件1的繩索連接,調(diào)整手臂調(diào)整組件1的位置情況;再根據(jù)患者手臂長度,調(diào)整前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件610與腕關(guān)節(jié)第一連接件71之間的位置;所述將患者手臂從上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4穿入,再到前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6,最后把手伸入到手環(huán)710內(nèi);可根據(jù)患者要求在肩關(guān)節(jié)第五連接件312、上臂旋轉(zhuǎn)第四連接件410、肘關(guān)節(jié)第一連接件56、前臂旋轉(zhuǎn)第四連接件610、腕關(guān)節(jié)第一連接件71上安放一些繃帶用于固定手臂;上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4和前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6用于固定上臂和前臂,使得手臂做旋轉(zhuǎn)運動;

(2)患者訓(xùn)練:機(jī)架電機(jī)組件8上的六個驅(qū)動電機(jī)86的電機(jī)輸出主動輪84分別與肩關(guān)節(jié)屈伸組件2、肩關(guān)節(jié)展收組件3、上臂旋轉(zhuǎn)運動組件4、肘關(guān)節(jié)屈伸組件5、前臂旋轉(zhuǎn)運動組件6和腕關(guān)節(jié)屈伸組件7上的繩索連接;當(dāng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索28與肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索29運動時,帶動肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一從動輪24繞肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210做旋轉(zhuǎn)運動;使得相連的肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件25也繞肩關(guān)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)軸210做旋轉(zhuǎn)運動,可以實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)做屈伸運動;當(dāng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第三驅(qū)動繩索35和肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四驅(qū)動繩索36運動時,帶動肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二從動輪37及相連的肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第四連接件311繞肩關(guān)節(jié)第二旋轉(zhuǎn)軸310做旋轉(zhuǎn)運動,使得肩關(guān)節(jié)做內(nèi)收和外擺運動;當(dāng)上臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索42和上臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索48運動時,拉動上臂旋轉(zhuǎn)從動輪41及相連的上臂旋轉(zhuǎn)第二連接件47相對于上臂旋轉(zhuǎn)第一連接件46發(fā)生相對運動,可以實現(xiàn)上臂做內(nèi)旋與外旋運動;當(dāng)肘關(guān)節(jié)第一驅(qū)動繩索51和肘關(guān)節(jié)第二驅(qū)動繩索52運動時,帶動肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪53及相連的肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件55繞肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸59做旋轉(zhuǎn)運動,實現(xiàn)肘關(guān)節(jié)的屈伸運動;當(dāng)前臂旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索62與前臂旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索63運動時,拉動前臂旋轉(zhuǎn)從動輪61及相連的前臂旋轉(zhuǎn)第三連接件67相對于前臂旋轉(zhuǎn)第二連接件66發(fā)生相對運動,實現(xiàn)前臂的內(nèi)旋與外旋運動;當(dāng)腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動繩索73和腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二驅(qū)動繩索74運動時,拉動腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)從動輪75及相連的腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)第二連接件76繞腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸79做旋轉(zhuǎn)運動,實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的屈伸運動;也可以實現(xiàn)多關(guān)節(jié)的連動。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。

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