CN107714402B - 一种用于外骨骼机器人的臂杖 - Google Patents

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Abstract

一种用于外骨骼机器人的臂杖，涉及康复医疗设备领域。本发明是为了解决现有外骨骼机器人控制器位于握把前端，拇指在按键时候存在握不住手杖握把情况的问题。本发明所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，按键外壳的上半部呈曲面过渡结构，该曲面过渡结构上设有圆形孔，臂杖手握的前端***圆形孔中，按键外壳的下半部呈盒体结构，停止键和启动键分别位于盒体的两侧，臂杖握把上设有压力传感器，压力传感器用于采集臂杖握把上的压力。按键格局清晰，避免了太多按键形成误按的情况。

Description

一种用于外骨骼机器人的臂杖
技术领域
本发明属于康复医疗设备领域，尤其涉及外骨骼机器人的臂杖。
背景技术
康复机器人是近年来迅速发展的一门新兴技术，其中人体下肢外骨骼机器人应用于脑损伤、中风等病人的步态康复训练，帮助病人更好的进行康复训练，减轻他人的帮助，提高效果。其中，外骨骼机器人融合了传感、控制、信息、融合、移动计算，为操作者提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。
目前，外骨骼机器人的臂杖大部分控制器位于臂杖握把前端，为了配合臂杖握把的形状，按键组块的外壳均为圆形，按键全部集中在圆形外壳的圆周上，如图6所示。人体主要靠拇指按键。因此在进行操作时，拇指要在按键和臂杖握把之间不断来回转换。由于拇指为握住手杖的主要施力指节，就可能发生拇指在按键的时候可能存在握不住臂杖握把的情况，造成安全事故。并且，由于按键布置的面积小，导致按键和按键之间的间隔也相应缩小，容易造成误按。
发明内容
本发明是为了解决现有外骨骼机器人控制器位于握把前端，拇指在按键时候存在握不住手杖握把情况的问题，现提供一种用于外骨骼机器人的臂杖。
一种用于外骨骼机器人的臂杖，包括臂杖本体1、按键组块2和控制箱3，按键组块2固定在臂杖握把的前端，控制箱3固定在臂杖杆上，且位于臂杖握把下方，
按键组块2包括：按键外壳2-1、停止键2-5和启动键2-6，按键外壳2-1的上半部呈曲面过渡结构，该曲面过渡结构上设有圆形孔，臂杖手握的前端***圆形孔中，
按键外壳2-1的下半部呈盒体结构，停止键2-5和启动键2-6分别位于盒体的两侧，
臂杖握把上设有压力传感器4，压力传感器4用于采集臂杖握把上的压力。
本发明所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，患者使用时臂杖只有两键控制，负责启动与停止。启动与停止分别安装在一左一右，实现了停止方便拇指按，启动方便食指按，减轻了拇指的负担，按键格局清晰，避免了太多按键形成误按的情况。由于按键数量减少至两个，因此误按率也降低至20％。
附图说明
图1为一种用于外骨骼机器人的臂杖的结构示意图；
图2为按键组块的结构示意图，图中：2-1按键外壳、2-2金属圈、2-3按键外壳盖、2-4端子转换板、2-5停止键、2-6启动键；
图3为按键组块的视图组，其中a为主视图，b为左视图，c为俯视图，d为背面立体图，e为正面立体图；
图4为控制箱的结构示意图，图中：3-1-控制箱外壳，3-2-控制箱外壳座，3-3-控制箱外壳压块，3-4-滑盖，3-5-控制电路板，3-6-电池盒，3-7-电池；
图5为控制箱的视图组，其中a为主视图，b为左视图，c为俯视图，d为立体图；
图6为背景技术中所述的按键组块的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，包括臂杖本体1、按键组块2和控制箱3，按键组块2固定在臂杖握把的前端，控制箱3固定在臂杖杆上，且位于臂杖握把下方；
按键组块2包括：按键外壳2-1、停止键2-5和启动键2-6，按键外壳2-1的上半部呈曲面过渡结构，该曲面过渡结构上设有圆形孔，臂杖手握的前端***圆形孔中，
按键外壳2-1的下半部呈盒体结构，停止键2-5和启动键2-6分别位于盒体的两侧，
臂杖握把上设有压力传感器4，压力传感器4用于采集臂杖握把上的压力。
本实施方式所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，相较于现有技术增加了按键外壳2-1下半部的盒体结构，使按键外壳2-1表面积增大，增加了按键之间的间隙，降低了误按率。在按键组块2上仅仅保留停止键2-5和启动键2-6，简化了按键，更进一步降低误按率。在实际应用时，其余按键都设置在陪护医生的控制器处，由医生下达运动指令，由患者端自主控制启动或停止，使得患者能够根据自己的状态控制行动的启停，提高了安全性。同时，配合面积远远超出握把端面面积的按键组块2，当手向握把前端滑动时，会被大体积的按键组块2阻挡，防止滑脱。
本实施方式将按键合理化分配，两个按键分置按键外壳2-1两侧，适配人手拇指和食指握持臂杖握把时的位置。在需要按动按键时，不需移动手指位置，手指施力稳定，提高臂杖使用的安全性。
本实施方式在臂杖握把上设有压力传感器4，来实现患者对手杖施加压力的实时测量，去掉了臂杖本身的压力，减小了误差，这样可以为医生分析患者状体提供精确的参考数据，进而准确判断患者的恢复情况。
如图4和图5所示，端子转换板2-4位于按键外壳2-1下半部的盒体内，与停止键2-5和启动键2-6电气连接，通过2-3按键外壳盖将盒体密封。控制电路板3-5位于控制箱外壳3-1内，控制箱外壳座3-2-将控制箱外壳3-1密封，然后与控制箱外壳压块3-3配合将控制箱3固定在臂杖上；控制箱外壳3-1一侧设有电池盒3-6，电池3-7位于该电池盒3-6内，并通过滑盖3-4将电池盒3-6密封。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖作进一步说明，本实施方式中，启动键2-6在按键外壳2-1上的位置低于停止键2-5。
启动键2-6为经常用键，由于食指更加灵活，且受力少，因此设置启动键2-6由食指触动；又由于食指比拇指长，因此本实施方式限定启动键2-6在按键外壳2-1上的位置低于停止键2-5，更加贴合人体，操作更加方便。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖作进一步说明，本实施方式中，按键外壳2-1的圆形孔中嵌有金属圈2-2。
臂杖握把前端通过金属圈2-2与按键外壳2-1用螺丝相连。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖作进一步说明，本实施方式中，停止键2-5和启动键2-6的表面覆有一层防滑垫，臂杖握把外表面也覆有一层防滑垫。
在实际应用时，患者手握臂杖握把联系时间较长，且手会处于紧握的状态，导致手中易出汗。常规的臂杖握把为了保证自身的强度，多数为金属材料制成。金属材料的臂杖握把本身表面非常光滑，当患者手心出汗时，配合金属握把的表面，就更容易滑动，导致握把从手中滑脱，出现安全事故。也容易在出汗时，按键表面过于光滑，出现误按情况。
本实施方式中，在按键和握把外均设有防滑垫，即使患者手心出汗，也能够降低误按和手杖滑脱的风险，提高了安全性。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖作进一步说明，本实施方式中，按键组块2与臂杖握把之间能够转动，并通过固定件相互定位。
本实施方式能够针对不同使用者手持方式和习惯改变按键组块2与臂杖握把之间的角度，增强了适应性。

Claims (3)

1.一种用于外骨骼机器人的臂杖，包括臂杖本体(1)、按键组块(2)和控制箱(3)，按键组块(2)固定在臂杖握把的前端，控制箱(3)固定在臂杖杆上，且位于臂杖握把下方，其特征在于，按键组块(2)包括：按键外壳(2-1)、停止键(2-5)和启动键(2-6)，按键外壳(2-1)的上半部呈曲面过渡结构，该曲面过渡结构上设有圆形孔，臂杖手握的前端***圆形孔中，按键外壳(2-1)的下半部呈盒体结构，停止键(2-5)和启动键(2-6)分别位于盒体的两侧，适配人手拇指和食指握持臂杖握把时的位置,臂杖握把上设有压力传感器(4)，压力传感器(4)用于采集臂杖握把上的压力；按键组块(2)与臂杖握把之间呈一定角度设置；启动键(2-6)在按键外壳(2-1)上的位置低于停止键(2-5)；按键组块(2)与臂杖握把之间能够转动，并通过固定件相互定位, 端子转换板(2-4)位于按键外壳(2-1)下半部的盒体内，与停止键(2-5)和启动键(2-6)电气连接，通过(2-3)按键外壳盖将盒体密封。
2.根据权利要求1所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，其特征在于，按键外壳(2-1)的圆形孔中嵌有金属圈(2-2)。
3.根据权利要求1所述的一种用于外骨骼机器人的臂杖，其特征在于，停止键(2-5)和启动键(2-6)的表面覆有一层防滑垫，臂杖握把外表面也覆有一层防滑垫。
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