上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由中風、頭部傷害或者脊髓手術(shù)導致的損傷經(jīng)常導致病人多個肌肉群運動功能的受損。神經(jīng)重塑行理論已經(jīng)證明重復運動和康復訓練能使病人重新恢復部分或者大部分運動功能。重復性訓練十分枯燥，并且對于治療師來說是勞動密集及無效率的工作，對于治療師來說，重復的對病人進行訓練是非?？菰?，高強度和低效的，因為治療師只對病人進行治療，協(xié)助病人進行全方位的康復訓練。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題:不能使上肢康復機器人進行多個自由度的移動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能使上肢康復機器人進行多個自由度的移動的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提出一種上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法，上肢康復機器人包括:
[0006]豎直設(shè)置的升降主軸24 ；
[0007]伸縮臂23，連接所述升降主軸24 ；
[0008]手托裝置25，連接在所述伸縮臂23上；
[0009]所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法包括:
[0010]步驟A:使所述升降主軸24豎直運動，從而帶動手托裝置25豎直運動；
[0011]步驟B:使所述升降主軸24繞自身軸中心線轉(zhuǎn)動，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運動；
[0012]步驟C:使所述伸縮臂23沿水平方向伸縮，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點，沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運動。
[0013]進一步地，所述手托裝置25鉸接在所述伸縮臂23的端部，所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法還包括:步驟D:使所述手托裝置25相對所述伸縮臂在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0014]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:支撐和連接所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，所述底座55的底部設(shè)有腳輪21，所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法還包括:步驟E:通過所述腳輪21的移動，帶動手托裝置25移動。
[0015]進一步地，先進行步驟E ;
[0016]待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，進行步驟A或者步驟B ；
[0017]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，待升降主軸到達第二目標位置后，再進行步驟B ;
[0018]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，待升降主軸到達第二目標位置后，再進行步驟C ;
[0019]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，待升降主軸到達第二目標位置后，再進行步驟D。
[0020]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅(qū)動所述升降主軸24上下垂直移動的升降電機59。
[0021]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅(qū)動所述升降主軸24轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)電機57。
[0022]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述伸縮臂23并驅(qū)動所述伸縮臂23伸縮的伸縮電機56。
[0023]進一步地，所述升降主軸24為絲杠，所述上肢康復機器人還包括:與所述升降主軸24連接的升降絲杠導軌58。
[0024]進一步地，所述伸縮電機56通過絲杠傳動驅(qū)動所述伸縮臂23。
[0025]進一步地，所述步驟A、步驟B和步驟C同步進行，或者所述步驟A、步驟B、步驟C和步驟D同步進行。
[0026]本發(fā)明通過升降主軸24和伸縮臂23能夠分別帶動手托裝置25豎直運動、在水平面內(nèi)做圓周運動、以及做徑向運動，實現(xiàn)了手托裝置25至少3個自由度的位置移動，體驗人員或用戶(例如為康復練習的人員或教師或?qū)W生)將手放在手托裝置25上，就可以實現(xiàn)靈活多變的康復訓練或教學培訓。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的上肢康復機器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例的上肢康復機器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0029]附圖標號說明:
[0030]16伸縮臂支架17第一顯示器19第二顯示器20外殼21腳輪23伸縮臂24升降主軸25手托裝置55底座56伸縮電機57旋轉(zhuǎn)電機58絲杠導軌59升降電機53力傳感器60線性滑塊63手托基座
【具體實施方式】
[0031]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本發(fā)明。
[0032]本發(fā)明提出一種上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法，以實現(xiàn)手托裝置25能有多個自由度的運動，達到靈活多變的運動效果，如圖2所示，本發(fā)明使用的上肢康復機器人包括:
[0033]豎直設(shè)置的升降主軸24 ;升降主軸垂直水平面；
[0034]伸縮臂23，垂直連接在所述升降主軸24的頂端；
[0035]手托裝置25，連接在所述伸縮臂23上；手托裝置25例如為圓弧形或圓環(huán)形，用于將人手托住。
[0036]所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法包括:
[0037]步驟A:使所述升降主軸24豎直運動，從而帶動手托裝置25豎直運動；
[0038]步驟B:使所述升降主軸24繞自身軸中心線轉(zhuǎn)動，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運動；
[0039]步驟C:使所述伸縮臂23沿水平方向伸縮，從而帶動手托裝置25以所述升降主軸24為圓點，沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運動。
[0040]康復訓練或教學培訓時，人手放在手托裝置25上，通過升降主軸24上下垂直移動并能在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動、以及伸縮臂23的水平移動，可以實現(xiàn)手托裝置25的上述三個自由度的運動，上述三個自由度分別為豎直運動、圓周運動和徑向運動，這三個自由度具有較強的針對性，非常適合上肢康復，可以實現(xiàn)靈活多變的康復訓練或教學培訓。
[0041]進一步地，所述手托裝置25鉸接在所述伸縮臂23的端部，手托裝置25能在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法還包括:步驟D:使所述手托裝置25相對所述伸縮臂在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，即手托裝置25在水平面內(nèi)的自轉(zhuǎn)(手托裝置25以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運動可以看做手托裝置25的公轉(zhuǎn))。這樣，手托裝置25又增加了一個自由度，達到了四個自由度，運動更加靈活，位置的選擇更多。
[0042]進一步地，如圖1，所述上肢康復機器人還包括:支撐所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，所述底座的底部設(shè)有腳輪21，方便上肢康復機器人的整體移動。所述上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法還包括:步驟E:通過所述腳輪21的移動，帶動手托裝置25移動。腳輪21適宜上肢康復機器人的整體位置移動，或者適宜遠距離移動上肢康復機器人或手托裝置25。這樣，手托裝置25又增加了一個自由度，達到了五個自由度，運動更加靈活，位置的選擇更多。
[0043]進一步地，上肢康復機器人的位置運動實現(xiàn)方法先進行步驟E，通過腳輪將上肢康復機器人進行遠距離移動，例如從一個房間移動到另一個房間，或從不同的樓層間移動；
[0044]待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置(例如達到指定的房間、指定的工作區(qū)域)后，進行步驟A，使手托裝置25豎直運動或在豎直方向上往復運動，實現(xiàn)使體驗人員或用戶(例如為康復練習或教師或?qū)W生)的手在豎直方向上移動或往復運動；或者，待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后進行步驟B ;使手托裝置25以所述升降主軸24為圓點，以所述伸縮臂23為半徑在水平面內(nèi)做圓周運動或圓弧運動或往復圓周運動或圓弧運動，實現(xiàn)使體驗人員(例如為康復練習或教師或?qū)W生)的手在水平面內(nèi)圓周運動或圓弧運動或往復圓周運動或圓弧運動；
[0045]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，使手托裝置25豎直運動或在豎直方向上往復運動，待升降主軸到達第二目標位置(即設(shè)定的高度)后，再進行步驟B，使手托裝置25在水平面內(nèi)圓周運動或圓弧運動或往復圓周運動或圓弧運動，使體驗人員在合適高度上練習水平圓周移動的能力或進行示范，使體驗人員練習或示范整個手臂的轉(zhuǎn)動能力；
[0046]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，待升降主軸到達第二目標位置后，再進行步驟C，使手托裝置25沿著所述伸縮臂23的伸縮方向做徑向運動或往復的徑向運動，這種徑向運動為直線移動，從而使體驗人員在合適高度上練習水平直線移動的能力或進行示范；
[0047]或者待所述上肢康復機器人的腳輪到達第一目標位置后，先進行步驟A，使手托裝置25豎