CN215459851U - 上肢康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种上肢康复训练机器人，其包括：基座、传动机构、手柄、承托机构、力传感器、驱动机构和控制机构；传动机构的后端与基座可转动连接，前端固设有手柄，手柄内部设有力传感器，外部设有承托机构；承托机构包括弧形手托和绑带，弧形手托与传动机构的前端可旋转连接，弧形手托用于承托患者前臂，绑带用于对握持在手柄上的手部进行固定；控制机构和驱动机构均设于基座内部，且驱动机构分别与控制机构和传动机构连接，力传感器用户获取患者的施力信息，并将施力信息发送至控制机构，控制机构用于根据施力信息通过驱动机构控制传动机构相对于基座的上表面转动的传送速度，以对患者的上肢进行康复训练。

Description

上肢康复训练机器人

技术领域

本实用新型涉及康复设备技术领域，尤其涉及一种上肢康复训练机器人。

背景技术

随着医疗技术的不断发展，康复治疗成为一门促进患者和残疾人身心功能康复的新的治疗学科，其能够使人们尽可能地恢复日常生产、学习、工作和劳动，以及社会生活的能力，融入社会、改善生活质量。针对由于脑血管病、脑外伤等病因导致上肢肌肉萎缩的患者，往往需要通过上肢康复训练机器人来进行康复训练。

现有的康复机器人结构复杂、体积较大，通常设置在固定位置，患者使用十分不便；同时，其智能化程度低，用户使用体验感差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种上肢康复训练机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种上肢康复训练机器人，其包括：基座、传动机构、手柄、承托机构、力传感器、驱动机构和控制机构；

所述传动机构的后端与所述基座可转动连接，前端固设有所述手柄，所述手柄内部设有所述力传感器，外部设有所述承托机构；

所述承托机构包括弧形手托和绑带，所述弧形手托与所述传动机构的前端可旋转连接，所述弧形手托用于承托患者前臂，所述绑带用于对握持在所述手柄上的手部进行固定；

所述控制机构和所述驱动机构均设于所述基座内部，且所述驱动机构分别与所述控制机构和所述传动机构连接，所述力传感器用户获取患者的施力信息，并将所述施力信息发送至所述控制机构，所述控制机构用于根据所述施力信息通过所述驱动机构控制所述传动机构相对于所述基座的上表面转动的传送速度，以对所述患者的上肢进行康复训练。

作为本实用新型的进一步改进，所述承托机构还包括第一固定带和第二固定带，所述第一固定带和所述第二固定带可拆卸连接；

所述第一固定带的一端与所述弧形手托固定连接，另一端内侧设置有第一魔术子扣；所述第二固定带的一端与所述弧形手托固定连接，另一端外侧设置有第一魔术母扣。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一固定带的另一端外侧设置有第二魔术母扣；

所述承托机构还包括辅助带，所述辅助带的一端与所述第二固定带固定连接，另一端内侧设有第二魔术子扣。

作为本实用新型的进一步改进，所述力传感器为三轴压力传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述基座内部还设置有与所述控制***连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块用于与移动终端进行通讯，以将康复训练结果发送至所述移动终端。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动机构包括：大臂和与所述大臂转动连接的小臂，所述大臂的后端与所述基座可转动连接，前端与所述小臂的后端连接，所述小臂的前端设置有所述手柄；

所述驱动机构包括：第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件与所述大臂连接，用于控制所述大臂相对于所述基座的上表面转动，所述第二驱动组件与所述小臂连接，用于控制所述小臂相对于所述大臂转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述基座上表面还设有显示屏幕，所述显示屏幕的表面设置有钢化玻璃。

作为本实用新型的进一步改进，所述小臂上设置有指向件，所述指向件位于所述小臂和所述显示屏幕之间；

所述手柄设置在所述小臂的上表面，所述指向件设置在所述小臂的下表面，且所述指向件与所述手柄对应设置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型实施例提供的上肢康复训练机器人，通过将传动机构、手柄、承托机构设置在基座外侧，而将力传感器、驱动机构和控制机构安装在基座内部，使得该训练机器人的机构结构紧凑、体积小，当患者需要进行康复训练时，仅需将该基座搬移至相应位置即可，满足了患者随时随地的使用需求。

另外，通过在手柄上设置有承托机构，当患者需要进行康复训练时，可将患者的患病上肢的前臂放置在弧形手托上，并通过绑带将握持在手柄的手部固定，避免了因患者无法握紧手柄导致上肢训练康复效果差，进而无法实现上肢康复训练的情况。

另外，通过设置有驱动机构，可以对患者的上肢施加作用力；通过设置有力传感器，可以获取患者的施力信息（包含力的方向和大小）；通过设置有控制机构，可以根据该施力信息生成驱动组件相对于所述基座的上表面转动的传送速度，以通过该传送速度确保对患者上肢的施力大小满足上肢康复训练的要求，其智能化程度高，提高了用户的体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种上肢康复训练机器人的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是本实用新型实施例提供的一种绑带的使用状态图。

图4是本实用新型实施例提供的一种连接结构示意图。

其中：1-基座，2-传动机构，21-大臂，22-小臂，221-指向件，3-手柄，4-承托机构，41-弧形手托，42-绑带，43-第一固定带，44-第二固定带，45-第一魔术母扣，46-第二魔术母扣，47-辅助带，5-力传感器，6-驱动机构，61-第一驱动组件，62-第二驱动组件，7-控制机构，8-无线通讯模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种上肢康复训练机器人的结构示意图，如图1所示，其包括：其包括：基座1、传动机构2、手柄3、承托机构4、力传感器5、驱动机构6和控制机构7；

传动机构2的后端与基座1可转动连接，前端固设有手柄3，手柄3内部设有力传感器5，外部设有承托机构4；

如图1和图3所示，承托机构4包括弧形手托41和绑带42，弧形手托41与传动机构2的前端可旋转连接，弧形手托41用于承托患者前臂，绑带42用于对握持在手柄3上的手部进行固定；

控制机构7和驱动机构6均设于基座1内部，且驱动机构6分别与控制机构7和传动机构2连接，力传感器5用户获取患者的施力信息，并将施力信息发送至控制机构7，控制机构7用于根据施力信息通过驱动机构6控制传动机构2相对于基座1的上表面转动的传送速度，以对患者的上肢进行康复训练。

本实用新型实施例提供的上肢康复训练机器人，通过将传动机构2、手柄3、承托机构4设置在基座1外侧，而将力传感器5、驱动机构6和控制机构7安装在基座1内部，使得该训练机器人的机构结构紧凑、体积小，当患者需要进行康复训练时，仅需将该基座1搬移至相应位置即可，满足了患者随时随地的使用需求。

另外，通过在手柄3上设置有承托机构4，当患者需要进行康复训练时，可将患者的患病上肢的前臂放置在弧形手托41上，并通过绑带42将握持在手柄3的手部固定，避免了因患者无法握紧手柄3导致上肢训练康复效果差，进而无法实现上肢康复训练的情况。

另外，通过设置有驱动机构6，可以对患者的上肢施加作用力；通过设置有力传感器5，可以获取患者的施力信息包含力的方向和大小；通过设置有控制机构7，可以根据该施力信息生成驱动组件相对于基座1的上表面转动的传送速度，以通过该传送速度确保对患者上肢的施力大小满足上肢康复训练的要求，其智能化程度高，提高了用户的体验感。

其中，为了实现承托机构4的承托效果，在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，承托机构4还包括第一固定带43和第二固定带44，第一固定带43和第二固定带44可拆卸连接；

第一固定带43的一端与弧形手托41固定连接，另一端内侧设置有第一魔术子扣（即，其上设有细钩面）；第二固定带44的一端与弧形手托41固定连接，另一端外侧设置有第一魔术母扣45（即，其上设有毛面）。

进一步地，第一固定带43的另一端外侧设置有第二魔术母扣46；承托机构4还包括辅助带47，辅助带47的一端与第二固定带44固定连接，另一端内侧设有第二魔术子扣。

在将患者上肢的前臂放置在弧形手托41上后，可通过第一固定带43和第二固定带44固定患者前臂，并通过辅助带47加固，通过第一固定带43、第二固定带44、辅助带47与绑带42的综合作用，进一步提高了患者对手柄3的握紧力。

为了提高康复训练中手柄3的移动范围，在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，传动机构2包括：大臂21和与大臂21转动连接的小臂22，大臂21的后端与基座1可转动连接，前端与小臂22的后端连接，小臂22的前端设置有手柄3；

如图4所示，驱动机构6包括：第一驱动组件61和第二驱动组件62，第一驱动组件61与大臂21连接，用于控制大臂21相对于基座1的上表面转动，第二驱动组件62与小臂22连接，用于控制小臂22相对于大臂21转动。本实用新型实施例对第一驱动组件61和第二驱动组件62的结构不作具体限定，只需能保证其可以对大臂21和小臂22的传送速度进行控制即可，例如:其可以为齿轮齿条结构、或者包含电机、减速机和编码器的结构。

通过设置有大臂21和小臂22，提高了手柄3的移动范围；且，可通过控制机构7控制第一驱动组件61来控制大臂21的传送速度，以及第二驱动组件62来控制小臂22的传送速度使得患者的上肢达到康复训练的效果。

而为了实现控制机构7能够根据力传感器5来控制第一驱动组件61和第二驱动组件62，该力传感器5可以为三轴压力传感器，其可以检测X方向的力、Y方向的力和Z方向的力，其中，Z方向的力为用户下压手柄3的力。

另外，基座1上表面还设有显示屏幕，显示屏幕的表面设置有钢化玻璃，小臂22上设置有指向件221，指向件221位于小臂22和显示屏幕之间，该钢化玻璃的强度大，可承受指向件221向下的按压力；手柄3设置在小臂22的上表面，指向件221设置在小臂22的下表面，且指向件221与手柄3对应设置。

控制***可以基于手柄3的位置、力传感器5检测到的各个方向的力、或者上述位置和力组合来控制第一驱动组件61和第二驱动组件62的输出，从而控制大臂21的转动速度和小臂22的转动速度来提供阻力或助力。

当然，患者在利用上肢康复训练机器人进行上肢进行康复训练后，还可以将康复训练结果发送至移动终端（例如移动手机）中供患者或者其他用户查看。

在一种可能实现中，其通过无线通讯方式进行数据传送，基座1内部还设置有与控制***连接的无线通讯模块8，无线通讯模块8用于与移动终端进行通讯，以将康复训练结果发送至移动终端，无线通讯模块8可以为蓝牙模块或者无线wifi模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种上肢康复训练机器人，其特征在于，其包括：基座（1）、传动机构（2）、手柄（3）、承托机构（4）、力传感器（5）、驱动机构（6）和控制机构（7）；

所述传动机构（2）的后端与所述基座（1）可转动连接，前端固设有所述手柄（3），所述手柄（3）内部设有所述力传感器（5），外部设有所述承托机构（4）；

所述承托机构（4）包括弧形手托（41）和绑带（42），所述弧形手托（41）与所述传动机构（2）的前端可旋转连接，所述弧形手托（41）用于承托患者前臂，所述绑带（42）用于对握持在所述手柄（3）上的手部进行固定；

所述控制机构（7）和所述驱动机构（6）均设于所述基座（1）内部，且所述驱动机构（6）分别与所述控制机构（7）和所述传动机构（2）连接，所述力传感器（5）用户获取患者的施力信息，并将所述施力信息发送至所述控制机构（7），所述控制机构（7）用于根据所述施力信息通过所述驱动机构（6）控制所述传动机构（2）相对于所述基座（1）的上表面转动的传送速度，以对所述患者的上肢进行康复训练。

2.根据权利要求1所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述承托机构（4）还包括第一固定带（43）和第二固定带（44），所述第一固定带（43）和所述第二固定带（44）可拆卸连接；

所述第一固定带（43）的一端与所述弧形手托（41）固定连接，另一端内侧设置有第一魔术子扣；所述第二固定带（44）的一端与所述弧形手托（41）固定连接，另一端外侧设置有第一魔术母扣（45）。

3.根据权利要求2所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述第一固定带（43）的另一端外侧设置有第二魔术母扣（46）；

所述承托机构（4）还包括辅助带（47），所述辅助带（47）的一端与所述第二固定带（44）固定连接，另一端内侧设有第二魔术子扣。

4.根据权利要求1所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述力传感器（5）为三轴压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述基座（1）内部还设置有与所述控制机构连接的无线通讯模块（8），所述无线通讯模块（8）用于与移动终端进行通讯，以将康复训练结果发送至所述移动终端。

6.根据权利要求1所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述传动机构（2）包括：大臂（21）和与所述大臂（21）转动连接的小臂（22），所述大臂（21）的后端与所述基座（1）可转动连接，前端与所述小臂（22）的后端连接，所述小臂（22）的前端设置有所述手柄（3）；

所述驱动机构（6）包括：第一驱动组件（61）和第二驱动组件（62），所述第一驱动组件（61）与所述大臂（21）连接，用于控制所述大臂（21）相对于所述基座（1）的上表面转动，所述第二驱动组件（62）与所述小臂（22）连接，用于控制所述小臂（22）相对于所述大臂（21）转动。

7.根据权利要求6所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述基座（1）上表面还设有显示屏幕，所述显示屏幕的表面设置有钢化玻璃。

8.根据权利要求7所述的一种上肢康复训练机器人，其特征在于，所述小臂（22）上设置有指向件（221），所述指向件（221）位于所述小臂（22）和所述显示屏幕之间；

所述手柄（3）设置在所述小臂（22）的上表面，所述指向件（221）设置在所述小臂（22）的下表面，且所述指向件（221）与所述手柄（3）对应设置。

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