CN102940561B

CN102940561B - 一种上肢康复训练机器人

Info

Publication number: CN102940561B
Application number: CN201210522351.XA
Authority: CN
Inventors: 付风生; 杨传英; 赵小磊; 李平; 楚乐成
Original assignee: ANYANG SHENFANG REHABILITATION ROBOT Co Ltd
Current assignee: Sidic health care industry development Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-12-07
Also published as: CN102940561A

Abstract

本发明及一种医疗康复训练器械。一种上肢康复训练机器人解决了现有设备操作复杂和不能满足患者关节活动恢复，包括底座（1）、支撑架（3）、座椅（2）、悬臂梁（4）和上肢训练机构，所述的支撑架设有高度调节机构，所述的上肢训练机构包括肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构，还包括与回转杆（17）和（18）连接固定的肩关节的内旋外旋机构，与肩关节的内旋外旋机构相同的前臂旋前旋后机构，及通过两对旋转块（32）和（41）与肩关节的内旋外旋机构和前臂旋前旋后机构固定连接的肘关节的伸展机构。所述的一种上肢康复训练机器人操作简单、上肢关节运动恢复全面和结构构造更加人性化。

Description

一种上肢康复训练机器人

技术领域

本发明涉及一种医疗康复训练器械，尤其涉及一种上肢康复训练机器人。

背景技术

目前生活中出现大量的偏瘫患者，然而这些患者不仅要进行药物的治疗，而且还要进行康复训练。在传统的康复治疗中，医师手把手的对患者进行一对一的康复训练，这种方式对医师的考验比较大，而且训练效果和训练强度难以保证。因此出现了大批的康复训练机器人，它不仅方便而且能够满足患者的恢复时间需要，而且能够达到相应关节的恢复，但现有的上肢康复训练机器人，它们各关节的活动范围调节不准确，而且关节活动不全面。专利号为ZL200810180055.X的发明，提出了《一种训练平面可调式上肢偏瘫康复机器人》，只是手臂在一个平面内做运动恢复，而且操作复杂、座椅高度和手臂长短不可调节和没有肩部重要关节的运动恢复，因此，不能够满足患者所需的强度和活动关节数目。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提出一种上肢康复机器人，克服了现有设备的操作复杂、人体活动恢复关节少，设备不够人性化的缺点。

本发明采用的技术方案：

一种上肢康复训练机器人，包括底座、支撑架、座椅、悬臂梁和上肢训练机构，所述的支撑架设有高度调节机构，支撑架的横杆内设有与悬臂梁配合的滑槽，悬臂梁与滑槽为可拆卸的滑动连接，所述的上肢训练机构包括肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构，电机减速机通过轴承座、轴承和轴承盖与回转臂连接固定，回转臂通过连接轴与叉形底座固定，回转臂固定端各设有机械限位和电气限位，电机减速机通过轴承和轴承座固定在叉形底座另一端，叉形底座内设有回转轴且电机轴穿过回转轴并固定，回转轴固定设有两个回转杆，回转杆另一端部固定有固定板，轴承座内设有机械限位和电气限位，还包括与回转杆连接固定的肩关节的内旋外旋机构，与肩关节的内旋外旋机构相同的前臂旋前旋后机构，及通过两对旋转块与肩关节的内旋外旋机构和前臂旋前旋后机构固定连接的肘关节的伸展机构。

所述的肩关节的内旋外旋机构包括回转杆的固定板端设有两块固定连接的挡板，挡板设有与回转杆匹配的通孔，电机减速机和编码器通过轴承盖和铜套与挡板固定，电机轴固定设有一皮带轮，皮带轮另一端固定有铜套，皮带轮设有皮带，皮带两端与半圆形滑环固定，滑环两侧设有滑槽，滑槽内设有与挡板连接的滑轮，滑环内设有与人体上臂固定的绷带。

所述的挡板设有匹配的上封板和下封板，上封板和下封板内各设有两个直线和圆弧构成的凸起，通过凸起与挡边的配合使封板固定在挡板内。

所述的电机侧挡板内侧设有与皮带轮惰轮匹配的凸起，皮带轮惰轮通过弹性挡圈与凸起固定。

所述的挡板与固定板设有调整螺栓匹配的螺孔，螺杆一端穿过固定板与手轮固定连接。

所述的电机侧挡板内侧设有带螺孔的凸台与螺栓的配合固定连接两挡板。

所述的前臂旋前旋后结构与肩关节的内旋外旋机构相同，不同的是滑环内没有设有与人体上臂固定的绷带。

所述的肘关节的屈伸机构包括与滑环固定连接的两对旋转块和各通过铜套配合，电机减速机和编码器与任意一对旋转块固定，电机轴与固定侧的旋转块配合。

本发明的有益积极效果：

本发明的座椅高度根据不同身高的人可调节，根据不同的肩宽支撑上肢训练机构的悬臂梁可在支撑架横杆的滑槽内滑动调节，使得训练机器人更加人性化；肩关节的内旋外旋、前臂旋前旋后和肘关节的伸展采用机器人专用电机，振动强度小，噪音小，并且设有调节电机的编码器，使得电机更加容易操作，肩和臂关节的；肩关节和臂关节实现了全面的运动恢复，而且操作简单，供电电压为人体安全电压没有危险性。

附图说明

图1为一种上肢康复训练机器人的结构示意图；

图2为支撑架横杆与悬臂梁配合的结构示意图；

图3为肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构的结构示意图；

图4为肩关节的内旋外旋机构的结构示意图；

图5为肘关节的屈伸机构的结构示意图；

图6为滑轮的结构示意图。

具体实施方式

参见图1～6,1.底座、2.座椅、3.支撑架横杆、4.悬臂梁、5.支撑架、6.滑槽、7.手轮、8.电机减速机、9.轴承盖、10.轴承座、11.回旋臂、12.连接轴、13.叉形底座、14.回转轴、15.轴承座、16.电机减速机、17.回转杆、18.回转杆、19.上封板、20.调整螺杆、21.皮带轮、22.固定板、23.手轮、24.凸台、25.凸起、26.凸起、27.半圆形滑环、28.绷带、29.皮带轮惰轮、30.电机减速机、31.编码器、32.旋转快、33.挡板、34.编码器、35.挡板、36.皮带.37、下封板、38.挡边、39.编码器、40.电机减速机、41.滑块、42.电机减速机、43.滑轮。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

参见图1～图6，一种上肢康复训练机器人，包括底座（1）、支撑架（3）、座椅（2）、悬臂梁（4）和上肢训练机构，所述的支撑架设有高度调节机构，支撑架横杆（5）内设有与悬臂梁（4）配合的滑槽（6），悬臂梁（4）与滑槽（6）为可拆卸的滑动连接，由特制螺栓把悬臂梁（4）与支撑架横杆（5）固定。所述的上肢训练机构包括肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构，肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构包括电机减速机（8）通过轴承座（10）、轴承和轴承盖(9)与回转臂(11)连接固定，回转臂(11)通过连接轴（12）与叉形底座(16)固定，回转臂(11)固定端各设有机械限位和电气限位，机械限位主要是由限位块，电气限位为霍尔元件，这与以往的限位装置一样；电机减速机(16)通过轴承和轴承座（15）固定在叉形底座（13）另一端，叉形底座（13）内设有回转轴（14）且电机轴穿过回转轴(14)并固定，回转轴（14）固定设有两个回转杆(17)和（18），回转杆（17）和（18）另一端部固定有固定板（22），轴承座（15）内同样设有机械限位和电气限位。上肢训练机构还包括与回转杆（17）和（18）连接固定的肩关节的内旋外旋机构，与肩关节的内旋外旋机构相同的前臂旋前旋后机构，及通过两对旋转块（32）和（41）与肩关节的内旋外旋机构和前臂旋前旋后机构固定连接的肘关节的伸展机构。所述的肩关节的内旋外旋机构包括回转杆（17）和（18）的固定板（22）端设有两块固定连接的挡板（33）和（35），挡板（33）和（35）设有与回转杆（17）和（18）匹配的通孔，挡板设有匹配的上封板（19）和下封板（37），上封板（19）和下封板（37）内各设有两个直线和圆弧构成的凸起（25），通过凸起（25）与挡边（38）的配合使封板固定在挡板内，这样可以减少螺栓的连接固定。电机减速机（30）和编码器（31）通过轴承盖和铜套与挡板（33）固定，电机为机器人专用电机减速机（30）振动幅度小，噪音小，力矩大，由编码器（31）来操作电机减速机的转动，电机轴固定设有一皮带轮（21），皮带轮（21）与轴为一体结构，皮带轮（21）另一端固定有铜套，铜套与皮带轮（21）轴间隙配合，皮带轮设有皮带（36），皮带（36）两端与半圆形滑环(27)固定，滑环两侧设有滑槽，滑槽内设有与挡板连接的滑轮（43），滑环内设有与人体上臂固定的绷带（28）。所述的电机侧挡板（33）内侧设有与皮带轮惰轮（29）匹配的凸起（26），皮带轮（21）惰轮通过弹性挡圈与凸起固定。所述的挡板与固定板（22）设有调整螺杆（20）匹配的螺孔，螺杆一端穿过固定板（22）与手轮（23）固定连接，所述的电机侧挡板(33)内侧设有带螺孔的凸台（24）与螺栓的配合固定连接两挡板。所述的前臂旋前旋后结构与肩关节的内旋外旋机构相同，不同的是滑环内没有设有与人体上臂固定的绷带（28）。所述的肘关节的屈伸机构包括与滑环固定连接的两对旋转块（32）和（41）各通过铜套配合，电机减速机（36）和编码器（34）与任意一对旋转块固定，电机减速机（36）轴与固定侧的旋转块配合。当肘关节为屈时肩关节的内旋外旋机构才可以运行。

Claims

1.一种上肢康复训练机器人，包括底座（1）、支撑架（3）、座椅（2）、悬臂梁（4）和上肢训练机构，所述的支撑架设有高度调节机构，支撑架的横杆（5）内设有与悬臂梁（4）配合的滑槽（6），悬臂梁（4）与滑槽（6）为可拆卸的滑动连接，所述的上肢训练机构包括肩关节外展内敛机构和臂的屈伸机构，其中电机减速机一（8）、轴承座一（10）、轴承盖(9)、悬臂梁（4）、回转臂(11)组成了肩关节外展内敛机构，而叉形底座(13)、回转轴（14）、轴承座二（15）、回转杆一(17)和回转杆二（18）以及电机减速机二(16)组成了臂的屈伸机构，电机减速机一（8）通过轴承座一（10）、轴承和轴承盖(9)与回转臂(11)连接固定，回转臂(11)通过连接轴（12）与叉形底座(13)固定，回转臂(11)固定端都设有机械限位和电气限位，电机减速机二(16)通过轴承和轴承座二（15）固定在叉形底座（13）另一端，叉形底座（13）内设有回转轴（14）且电机轴穿过回转轴(14)并固定，回转轴（14）固定端设有回转杆一(17)和回转杆二（18），回转杆一（17）和回转杆二（18）的一端固定有固定板一（22），轴承座二（15）内设有机械限位和电气限位，其特征在于：该上肢康复训练机器人还包括与回转杆一（17）和回转杆二（18）连接固定的肩关节的内旋外旋机构，肩关节的内旋外旋机构包括回转杆一（17）和回转杆二（18）的固定板一（22）端设有的两块固定连接的挡板一（33）和挡板二（35），挡板一（33）和挡板二（35）设有与回转杆一（17）和回转杆二（18）匹配的通孔，电机减速机三（31）和编码器一（30）通过轴承盖和铜套与挡板一（33）固定，电机轴固定设有一皮带轮（21），皮带轮（21）的一端固定有铜套，皮带轮设有皮带（36），皮带（36）两端与半圆形的滑环（27）固定，滑环两侧设有滑槽，滑槽内设有与挡板一和挡板二连接的滑轮（43），滑环内设有与人体上臂固定的绷带一（28）；该上肢康复训练机器人还包括前臂旋前旋后机构，前臂旋前旋后机构的结构特征与上述的上肢康复机器人的肩关节内旋外旋机构结构特征基本相同，不同的是没有设有与人体上臂固定的绷带一（28），前臂旋前旋后机构的挡板与滑杆一（44）和滑杆二（45）通过与滑杆挡块和螺杆的配合固定连接；该上肢康复训练机器人还包括通过旋转块一（32）和旋转块二（41）与肩关节的内旋外旋机构和前臂旋前旋后机构固定连接的肘关节的屈伸机构，该肘关节的屈伸机构包括与滑环固定连接的两对旋转块一（32）和旋转块二（41），其各通过铜套配合，电机减速机四（42）和编码器二（34）与任意一对旋转块固定，电机轴与固定侧的旋转块配合。

2.根据权利要求1所述的上肢康复训练机器人，其特征在于：所述的挡板一（33）和挡板二（35）设有匹配的上封板（19）和下封板（37），上封板（19）和下封板（37）内各设有两个直线和圆弧构成的凸起一（25），通过凸起一（25）与挡边（38）的配合使上封板和下封板固定在挡板一和挡板二内，挡板一和挡板二与固定板一（22）设有调整螺杆（20）匹配的螺孔，该调整螺杆一端穿过固定板一（22）与手轮（23）固定连接。

3.根据权利要求2所述的上肢康复训练机器人，其特征在于：所述的挡板一(33)内侧设有带螺孔的凸台（24），其通过螺栓将挡板一(33)和挡板二（35）之间连接固定，凸台（24）凸起的高度与皮带轮惰轮（29）的凸起二（26）的高度相匹配，皮带轮惰轮（29）通过弹性挡圈与凸起二（26）固定。