CN205019355U - 一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构 - Google Patents

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王钰
佟河亭
张恭谦
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Qingdao Century Jiechuang Medical Technology Co Ltd
Qingdao University
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Qingdao Century Jiechuang Medical Technology Co Ltd
Qingdao University
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Abstract

一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构，包括肩部的内外旋机构、肩部的外展内收机构、肩部的前屈后展机构，外伸梁与肩部的内外旋机构通过支撑轴承、集成式伺服执行装置连接，肩部的内外旋机构与肩部的外展内收机构通过四分之一圆弧导轨、带V型槽的导轮、连接端块、集成式伺服执行装置、外啮合齿轮、销钉以及螺钉进行定位连接，肩部的外展内收机构与肩部的前屈后展机构通过集成式伺服执行装置及螺钉进行连接。本实用新型解决了一个重要问题，即外骨骼肩部的三个旋转自由度的旋转中心，在运动过程中始终与人的肩关节旋转中心保持重合，使得其在带动人的上肢体做康复运动时，运动方式能充分满足人的自然生理要求。

Description

一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构
技术领域
本实用新型属于康复医疗器械领域，特别涉及一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构。
背景技术
人的肩关节可以实现前屈后展、外展内收和内旋外旋三自由度的联动。而目前面市的外骨骼式康复机械臂，肩关节均以其中的两自由度联动，再辅助上臂绕自身轴的内外旋运动来实现人类上臂的空间运动，这种运动组合难以满足人的自然生理运动需求，对康复疗效会带来了不利的影响。针对该问题，本实用新型实现了外骨骼机械臂肩关节三自由度可联动的紧凑机构。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构。
本实用新型的技术解决方案：
一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构，包括肩部的内外旋机构、肩部的外展内收机构、肩部的前屈后展机构，外伸梁与肩部的内外旋机构通过支撑轴承、集成式伺服执行装置连接，肩部的内外旋机构与肩部的外展内收机构通过四分之一圆弧导轨、带V型槽的导轮、连接端块、集成式伺服执行装置、外啮合齿轮、销钉以及螺钉进行定位连接，肩部的外展内收机构与肩部的前屈后展机构通过集成式伺服执行装置及螺钉进行连接。
进一步的，所述肩部的前屈后展机构与上臂的长度调节机构通过连接块、圆柱导杆、长度调节丝杠及螺钉连接。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型解决了一个重要问题，即外骨骼肩部的三个旋转自由度的旋转中心，在运动过程中始终与人的肩关节旋转中心保持重合，使得其在带动人的上肢体做康复运动时，运动方式能充分满足人的自然生理要求。
附图说明：
图1为本实用新型机械臂总体的结构图；
图中，01-外伸梁、02-肩部的内外旋机构、03-肩部的外展内收机构、04-肩部的前屈后展机构、05-手臂部分；
图2为本实用新型机械臂肩部的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1、图2所示，本实用新型的外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构，包括肩部的内外旋机构02、肩部的外展内收机构03、肩部的前屈后展机构04。
其中，所述外伸梁01与肩部的内外旋机构02通过支撑轴承、集成式伺服执行装置连接，肩部的内外旋机构02与肩部的外展内收机构03通过四分之一圆弧导轨、带V型槽的导轮、连接端块0301、集成式伺服执行装置、外啮合齿轮、销钉以及螺钉进行定位连接，肩部的外展内收机构03与肩部的前屈后展机构04通过集成式伺服执行装置及螺钉进行连接。所述肩部的前屈后展机构04与手臂部分05通过连接块、圆柱导杆、长度调节丝杠及螺钉连接。
本实用新型中悬挂于悬臂梁自由端的固定连接块0301连接于通过轴承的轴端，轴0205的另一端连接到一个集成式伺服执行装置0201上，该装置通过轴驱动固定块做往复旋转运动，实现了外骨骼肩部的内外旋自由度。
电机安装块0308通过固定于其上的，并装有齿轮的一个集成式伺服执行装置0309，通过其上的齿轮0307与圆弧导轨0310上的齿外啮合，驱动活动连接块在V型槽轮0304的约束下沿圆弧导轨运动，实现了外骨骼肩部的外展内收自由度。
活动连接块0401通过轴承与外骨骼手臂部分05的近端连接，并通过一个集成式伺服执行装置0403来驱动外骨骼上臂的旋转，实现了外骨骼肩部的前屈后展自由度。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构，包括肩部的内外旋机构、肩部的外展内收机构、肩部的前屈后展机构，其特征在于，外伸梁与肩部的内外旋机构通过支撑轴承、集成式伺服执行装置连接，肩部的内外旋机构与肩部的外展内收机构通过四分之一圆弧导轨、带V型槽的导轮、连接端块、集成式伺服执行装置、外啮合齿轮、销钉以及螺钉进行定位连接，肩部的外展内收机构与肩部的前屈后展机构通过集成式伺服执行装置及螺钉进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种外骨骼式康复机器人肩关节三自由度联动机构，其特征在于，所述肩部的前屈后展机构与上臂的长度调节机构通过连接块、圆柱导杆、长度调节丝杠及螺钉连接。
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