CN105686834B - 一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，包括六自由度依次串联的三移动检测机构、T型连接板和三转动检测机构构成。三移动检测机构包括支撑支架、第一导轨移动副装置、第二导轨移动副装置和第三导轨移动副装置；三转动检测机构包括盂肱关节收展关节装置、连接弯板、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置。在人体上臂正确紧致穿戴外骨骼机构并做相应运动的情况下，通过三移动检测机构处的位移传感器和三转动检测机构处的光电编码器可直接获得更为准确的人体肩部盂肱关节旋转中心的位置信息及在该位置信息时盂肱关节的姿态信息，即盂肱关节运动信息。

Description

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼 机构

技术领域

本发明属于康复医疗器械领域，涉及一种穿戴上肢外骨骼机构，可用于检测人体上肢运动过程中肩部盂肱关节运动信息。

背景技术

近二十年来，国内外的一些研究机构相继开展了上肢康复训练技术的研究，研制出多种功能各异的上肢康复机器人和康复训练设备，研制的部分康复训练外骨骼系统已开始进入临床应用阶段。人体上肢的关节运动信息是规划康复训练外骨骼系统导引运动的基础性数据，对患肢进行康复训练时，需要参照相关信息设计外骨骼系统的导引运动规律。因此，获得相对准确的上肢关节运动信息对于保证患肢的康复训练效果具有实际意义。

根据人体解剖学可知，人体肩部关节图1、图2所示错综复杂，它由肱骨、肩胛骨、锁骨、胸骨及其间的盂肱关节、肩锁关节、胸锁关节和肩胛胸壁关节连接而成，其中胸锁关节和肩胛胸壁关节运动学尚且不清楚，根据人体骨骼模型运动学分析，肩部关节中的盂肱关节(传统意义上的肩关节)在完成外展/内收,前屈/后伸的运动过程中，转动中心在人体肩部关节相对于人体胸骨的运动过程中，是漂移的，并且漂移轨迹并不是线性的，而是有多段低曲率弧线构成，并且肩部中心的漂移也不仅限于矢状面内，这使研究肩部盂肱关节的运动更加复杂，为了获得盂肱关节运动信息，本发明设计了一种穿戴外骨骼机构。在人体上肢带动外骨骼运动过程中，通过安置于外骨骼机构导轨移动副的位移传感器和安置于外骨骼机构盂肱关节转动处的光电编码器直接测得人体上肢盂肱关节出的运动信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能检测盂肱关节运动信息，且结构简单、使用方便，占用体积小，制造成本低的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构。其设计理念是:在人体肩部结构的研究中，模型化处理是一切工作的开始，根据人体解剖学知识，并在参考人体骨骼学、人体骨骼运动学的基础上从人体中抽出胸骨(等价于刚体)，上肢带骨(根据人体骨骼学，上肢带骨包括锁骨和肩胛骨，可视为与锁骨和肩胛骨综合运动等效的虚拟骨骼，其长度对应于胸锁关节和盂肱关节中心点间的距离)，肱骨(等价于刚体)做相应的运动学分析，如图3所示。该运动学性质等价于理论力学中一般刚体的运动学模型，根据理论力学中刚体的一般运动学知识得知，上肢肩部胸骨的胸锁关节处相当于基础件，肱骨相当于运动的刚体，在肱骨的转动中心中取一个基点，再以基点为原点设立一个平移参考系和固定连接与刚体的随体参考系,如图4所示。这样，确定刚体在空间的位置就归结为确定随体参考系在空间的位置。在胸骨上建立定坐标系，设为o xyz，平移参考系或基点的位置可以用它在固定坐标系一组坐标数值来确定；随动参考系相对于平移参考系的姿态就可以用三个独立的角度值来确定，这样用六个独立的参数就可以确定肩部盂肱关节的位置和姿态，即准确获得肩部盂肱关节的运动信息，基于该运动学模型，设计出了一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，该外骨骼机构实现的功能是：在人体上肢上臂紧致穿戴该外骨骼，并做运动的情况下，外骨骼机构做随动运动，实现的功能是准确检测到上肢上臂运动盂肱关节旋转中心的位置和盂肱关节对于该位置时的姿态，即获得准确的人体上肢肩部盂肱关节运动信息。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，由三移动检测机构、T型连接板和三转动检测机构构成，三移动检测机构包括的支撑支架、第一导轨移动副装置、第二导轨移动副装置和第三导轨移动副装置，三转动检测机构包括盂肱关节收展关节装置、连接弯板、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构支撑支架，由蹄脚、蹄脚支撑件、支架第一型材、角件、支架第二型材、支架第三型材、端盖、支架第四型材和支架第五型材构成，其中四根蹄脚支撑件连接四个蹄脚支撑于地面，四根蹄脚支撑件、三根支架第一型材、四根支架第二型材、两根支架第三型材、支架第四型材和支架第五型材通过22套角件互相拼接成一体，并把两根支架第三型材、支架第四型材和支架第五型材两端端面用8个端盖盖上，构成支撑支架，该支撑支架用于支撑肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，是肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构运动的基础。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第一导轨移动副装置，由导轨右一、滑块右一、滑块右二、第一位移传感器、位移传感器压板、位移传感器压板固定板、位移传感器安全限位装置、滑块锁死装置、导轨左一、滑块左一和滑块左二构成；导轨右一、滑块右一和滑块右二构成右导轨移动副，导轨左一、滑块左一和滑块左二构成左导轨移动副，右导轨移动副和左导轨移动副底面在一个平面内，两端端面互相对齐，间隔距离以安置的支撑支架距离而定，在第一位移传感器导杆伸出长度为标准长度时，第一位移传感器导杆一端端面和导轨右一端面平齐，第一位移传感器导杆另一端端面和滑块右二接触，第一位移传感器通过位移传感器压板连接在位移传感器压板固定板上，其中位移传感器压板固定板和导轨右一上部移动面贴合，位移传感器安全限位装置在和导轨右一上部移动面贴合并紧贴位移传感器侧面，滑块锁死装置在保持位移传感器导杆伸出长度为标准长度的情况下，可锁死滑块右二，从而构成第一导轨移动副装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第二导轨移动副装置，由第二导轨支撑件一、第二导轨固定板一、第二导轨一、第二滑块一、位移传感器压板、第二位移传感器压板固定板、位移传感器安全限位装置、滑块锁死装置一、滑块锁死装置二、第二位移传感器、第二导轨支撑件二、第二导轨二、第二滑块二、第二导轨固定板二、第二导轨固定板三和第二导轨固定板四构成，第二导轨支撑件一和第二导轨支撑件二通过螺栓组连接第二导轨固定板一、第二导轨固定板二、第二导轨固定板三、第二导轨固定板四，第二导轨一和第二导轨二通过螺栓组连接于第二导轨固定板一、第二导轨固定板二、第二导轨固定板三和第二导轨固定板四上，第二导轨一和第二滑块一组成移动副，第二导轨二、第二滑块二也组成移动副，在第二位移传感器导杆伸出长度为标准长度时，第二位移传感器导杆一端端面和滑块二接触，第二位移传感器导杆另一端端面和导轨端面对齐，在满足上述条件下通过位移传感器压板把第二位移传感器固定在第二位移传感器压板固定板上，其中第二位移传感器压板固定板通过螺钉安装于第二导轨固定板一上，位移传感器安全限位装置在一面紧贴第二位移传感器侧面的情况下，通过螺钉连接于第二导轨固定板一上，滑块锁死装置一通过螺栓组连接于第二导轨一上，滑块锁死装置二在卡住第二滑块一的情况下，可通过螺钉固连在滑块锁死装置一上，从而构成了第二导轨移动副装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第三导轨移动副装置，由第三导轨型材固定板、第三导轨型材、第三导轨、第三导轨滑块一、第三导轨滑块二、第三位移传感器、第三位移传感器固定板、第三滑块锁死装置一、第三滑块锁死装置二、第一转动关节固定板一支撑板、平衡装置一、平衡钢丝绳、平衡装置二、平衡装置三、平衡块和第三位移传感压板构成，第三导轨型材通过螺栓组固定在第三导轨型材固定板上，长度可以在松开第三导轨型材连接螺栓的情况下进行调节，以适应不同身高和臂长人体进行右端上肢肩部盂肱关节运动信息的测量，第三导轨通过螺栓组固定在第三导轨型材上，第三导轨滑块一和第三导轨滑块二通过螺钉和第一转动关节固定板一支撑板固连，在第三位移传感器导杆伸出长度为标准长度且第三位移传感器导杆端面和第三导轨滑块一接触的情况下，第三位移传感器通过第三位移传感器压板以螺钉连接的形式固定在第三位移传感器固定板上，第三滑块锁死装置一卡住第三导轨滑块一和第三滑块锁死装置二通过螺栓组固连，第三滑块锁死装置二通过螺钉的形式固连在第三位移传感器固定板上，且第三滑块锁死装置一螺钉连接处是槽孔连接，以利于在第三位移传感器导杆伸出长度为标准长度时，第三滑块锁死装置一和第三滑块锁死装置二能通过螺栓组固定，平衡钢丝绳一端通过螺栓组连接的形式固连在第一转动关节固定板一支撑板上，另一端经过平衡装置一、平衡装置二和平衡装置三连接平衡块，其中平衡装置一、平衡装置二和平衡装置三分别通过螺栓组固定连接在第三导轨型材上，平衡块平衡转动系统等的重量，使其在整体外骨骼装配完成的情况下，能在自然状态下保持平衡，从而构成第三导轨移动副装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构三移动检测机构，由支撑支架、第一导轨移动副装置、第二导轨移动副装置和第三导轨移动副装置构成，导轨右一和导轨左一通过螺栓组连接于支架第四型材、支架第五型材上，并且导轨右一、导轨左一两端和支架第四型材、支架第五型材的两端对齐，其中位移传感器压板固定板通过螺栓组连接于支架第四型材上，位移传感器安全限位装置通过螺栓组连接于支架第四型材上，滑块锁死装置一面紧贴支架第四型材并通过螺栓组连接于支架第四型材上，第二导轨支撑件一和第二导轨支撑件二通过螺钉连接于第一导轨移动副装置的滑块右一、滑块右二和滑块左一、滑块左二上，第三导轨型材固定板通过连接螺钉固定在第二滑块一、第二滑块二上。其中，这三个导轨移动副装置在空间的位置确定后，移动方向两两垂直，从而构成了能在三维空间检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的三移动检测机构。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构T型连接板和连接弯板，T型连接板的一端开有通孔，另一端开有通孔、槽孔，连接弯板一端开有通孔，另一端开有槽孔。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节收展关节装置，由肩收展关节固定板、肩收展关节第一侧板、肩收展关节锁死螺钉、肩收展关节端盖、第一编码器支撑板、第一光电编码器、第一联轴器、肩收展关节第二侧板、肩收展关节关节轴、关节轴支撑轴承一、关节轴支撑轴承二和关节卡簧构成，其中第一光电编码器通过螺钉固定在第一编码器支撑板上，第一编码器支撑板通过螺钉固定在肩收展关节第二侧板上，肩收展关节第一侧板、肩收展关节端盖、肩收展关节第二侧板、关节轴支撑轴承一、关节轴支撑轴承二、关节卡簧及通过螺钉固定连接在肩收展关节固定板上的肩收展关节关节轴共同构成了肩收展关节，其中关节轴支撑轴承一、关节轴支撑轴承二分别和肩收展关节第一侧板、肩收展关节第二侧板相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴支撑轴承一、关节轴支撑轴承二共同支撑肩收展关节关节轴，和肩收展关节关节轴相应轴段为过盈配合，支撑肩收展关节关节轴的旋转，肩收展关节端盖和关节卡簧分别对关节轴支撑轴承一、关节轴支撑轴承二予以轴向限位，其中第一联轴器通过螺钉连接肩收展关节关节轴伸出轴和光电编码器伸出轴，可以用肩收展关节锁死螺钉锁定肩关节收展运动在标准位置，当不锁定肩关节收展关节在标准位置时，在人体上肢运动过程中，人体上肢带动编码器旋转，以检测人体肩关节收展的运动学信息，从而构成盂肱关节收展关节装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节屈伸关节装置，由屈伸关节侧板一、屈伸关节侧板二、屈伸关节端盖、第二联轴器、第二编码器支撑板、第二光电编码器、屈伸关节板、关节轴、关节轴承一、关节轴承二、关节卡簧和肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉构成，第二光电编码器通过螺钉固定在第二编码器支撑板上，第二编码器支撑板通过螺钉固定在屈伸关节侧板一，屈伸关节侧板一、屈伸关节侧板二、屈伸关节端盖、关节轴承一、关节轴承二、卡簧及通过螺钉固定连接在屈伸关节板上的关节轴共同组成了肩关节屈伸关节机构，其中关节轴承一、关节轴承二分别和肩屈伸关节第一侧板、肩屈伸关节第二侧板相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴承一、关节轴承二支撑关节轴，和关节轴为过盈配合，支撑关节轴的旋转，屈伸关节端盖和关节卡簧分别对关节轴承一、关节轴承二予以限位，其中第二联轴器连接第二光电编码器伸出轴和关节轴，可以用肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉锁定肩部关节屈伸关节在标准位置，当不锁定锁定肩关节屈伸关节在标准位置时，上肢外骨骼跟随人体上肢上臂的运动，编码器显示人体肩部盂肱关节屈伸的运动信息，从而构成了盂肱关节屈伸关节装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节旋转转动关节装置，由薄壁轴承座、薄壁轴承压板、薄壁轴承、F型支架、I型支架、套筒、大齿轮齿圈、穿戴机构固定板、小齿轮轴支撑座、小齿轮轴轴承座、小齿轮轴、薄壁轴承座连接板、第三光电编码器、第三联轴器、小齿轮支撑轴承和气囊构成，薄壁轴承放在薄壁轴承座内，通过薄壁轴承压板，把薄壁轴承压在薄壁轴承座内，F型支架卡在薄壁轴承内圈上，并用螺钉穿过F型支架，插在薄壁轴承内圈和薄壁轴承外圈之间，防止F型支架脱离薄壁轴承，四个I型支架，套筒，大齿轮齿圈分别通过螺栓组连接为一体，并最终和四套F型支架通过螺栓组固连，使大齿轮齿圈相对薄壁轴承外圈做相对转动，第三光电编码器通过螺钉连接在薄壁轴承座上，薄壁轴承座连接板通过螺钉连接薄壁轴承座和小齿轮轴支撑座，使小齿轮轴支撑座，薄壁轴承座，薄壁轴承座连接板固为一体，在第三联轴器通过螺钉固连第三光电编码器输入轴和小齿轮轴，使第三联轴器、第三光电编码器输入轴和小齿轮轴固为一体，小齿轮轴插在小齿轮支撑轴承内，并且在小齿轮轴中小齿轮齿圈和大齿轮齿圈正确啮合的条件，待人体穿戴上后，通过气囊加压，使人体带动套筒运动的同时，第三光电编码器能检测出人体肩部盂肱关节的旋内旋外的运动信息，从而构成了盂肱关节旋转转动关节装置。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构三转动检测机构，由盂肱关节收展关节装置、连接弯板、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置构成，连接弯板通孔通过螺栓组连接盂肱关节收展关节装置的肩收展关节第一侧板、肩收展关节第二侧板上，连接弯板槽孔通过螺栓组连接盂肱关节屈伸关节装置的屈伸关节侧板一、屈伸关节侧板二上，作为肩关节屈伸关节机构的基础件，盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置通过盂肱关节屈伸关节装置的屈伸关节板和盂肱关节旋转转动关节装置的穿戴机构固定板用螺栓组相连接，屈伸关节板上打有通孔，可以方便调节穿戴机构的位置，从而构成了三转动检测机构，该三转动检测机构中盂肱关节收展关节装置、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置的三转动副轴线在空间交与一点，对应于人体上肢盂肱关节内收/外展,前屈/后伸，旋内/旋外的三个旋转运动，并且在三转动检测机构中，在盂肱关节收展关节装置和盂肱关节屈伸关节装置锁定在标准位置时，盂肱关节收展关节装置、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置能两两相互垂直，从而构成了三转动检测机构。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，包括三移动检测机构，三转动检测机构，T型连接板构成，三转动检测机构肩收展关节固定板通过螺栓组固定于三移动检测机构T型连接板，T型连接板开有槽孔和通孔，有利于通过调节肩收展关节固定板的高度来适应不同身高和臂长的人体，肩收展关节固定板还可以调节相对于T型连接板的固定位置以适应不同胖瘦的人进行人体运动信息的检测，三移动检测机构的第一转动关节固定板一支撑板通过螺栓组和T型连接板的一端开有通孔固连，第一转动关节固定板一支撑板上固连位置有通孔，目的为和T型连接板的一段开有通孔的方向长度可调并固连，即构成了一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

本发明的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，具有六个自由度，具体为具有沿着坐标轴的三个平移运动和对应于人体上肢盂肱关节内收/外展,前屈/后伸，旋内/旋外的三个旋转运动，在人体上肢上臂穿戴该外骨骼机构进行运动时，从理论机构自由度分析的条件上讲，该机构对人体上臂肱骨的空间运动没有任何限制，从实际机械结构层面上讲，该外骨骼机构在充分考虑理论力学、仿生学和外骨骼运动学等相关知识的条件下，在人体康复需要的正常运动范内，对人体上肢肩部盂肱关节的运动没有干涉。

本发明的技术效果是：人体上肢上臂带动外骨骼机构作随动运动过程中，通过在第一导轨移动副装置安装的第一位移传感器、第二导轨移动副装置安装的第二位移传感器、第三导轨移动副装置安装的第三位移传感器、盂肱关节收展关节装置安装的第一光电编码器、盂肱关节屈伸关节装置安装的第二光电编码器和盂肱关节旋转转动关节装置安装的第三光电编码器检测人体上肢肩部盂肱关节的运动信息。本发明带来的有益效果是在人体上肢上臂正确紧致穿戴外骨骼机构后，外骨骼机构与人体上肢上臂构成运动恰定的封闭运动链，通过运动学正解能够精确采集肩部盂肱关节旋转中心位置和对应该位置时盂肱关节的姿态，即是获得非常精确的人体上肢肩部盂肱关节运动信息。

本发明公开的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，还具有外骨骼机构旋转中心和人体盂肱关节旋转中心易对中、结构简单紧凑、重量轻、能适应不同操作的身高和臂长。

附图说明

图1为人体右侧上肢肩部骨骼示意图

图2为人体右侧上肢肩部骨骼结构示意图

图3为人体右侧上肢肩部简化运动学模型示意图

图4为刚体一般运动学模型示意图

图5为支撑支架

图6为第一导轨移动副装置

图7为第二导轨移动副装置

图8为第三导轨移动副装置

图9为三移动检测机构

图10为三移动机构等效运动示意图

图11为T型连接板

图12为连接弯板

图13为盂肱关节收展关节装置

图14为盂肱关节屈伸关节装置

图15为盂肱关节旋转转动关节装置

图16为三转动检测机构

图17为一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构

附图标记说明：

附图5-17中标号说明：51.蹄脚，52.蹄脚支撑件，53.支架第一型材，54.角件，55.支架第二型材，56.支架第三型材，57.端盖，58.支架第四型材，59.支架第五型材，601.导轨右一，602.滑块右一，603.滑块右二，604.第一位移传感器，605.位移传感器压板，606.位移传感器压板固定板，607.位移传感器安全限位装置，608.滑块锁死装置，609.导轨左一，610.滑块左一，611.滑块左二，701.第二导轨支撑件一，702.第二导轨固定板一，703.第二导轨一，704.第二滑块一，705.位移传感器压板，706.第二位移传感器压板固定板，707.位移传感器安全限位装置，708.滑块锁死装置一，709.滑块锁死装置二,710.第二位移传感器，711.第二导轨支撑件二，712.第二导轨二，713.第二滑块二，714.第二导轨固定板二，715.第二导轨固定板三，716.第二导轨固定板四，801.第三导轨型材固定板，802.第三导轨型材，803.第三导轨，804.第三导轨滑块一，805.第三导轨滑块二，806.第三位移传感器，807.第三位移传感器固定板，808.第三滑块锁死装置一，809.第三滑块锁死装置二，810.第一转动关节固定板一支撑板，811.平衡装置1，812.平衡钢丝绳，813.平衡装置二，814.平衡装置三，815.平衡块，816.第三位移传感压板，1.支撑支架，2.第一导轨移动副装置、3.第二导轨移动副装置，4.第三导轨移动副装置，5.T型连接板，1101.通孔，1102.通孔，1103.槽孔，7.连接弯板，1201.通孔，1202.槽孔，1301.肩收展关节固定板，1302.肩收展关节第一侧板，1303.肩关节收展运动标准位置锁定螺钉，1304.肩收展关节端盖，1305.第一编码器支撑板，1306.第一光电编码器，1307.第一联轴器，1308.肩收展关节第二侧板，1309.肩收展关节关节轴，1310.关节轴支撑轴承一，1311.关节轴支撑轴承二，1312.关节卡簧，1401.屈伸关节侧板一，1402.屈伸关节侧板二，1403.屈伸关节端盖，1404.第二联轴器，1405.第二编码器支撑板，1406.第二光电编码器，1407.屈伸关节板，1408.关节轴，1409.关节轴承一，1410.关节轴承二，1411.关节卡簧,1412.肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉，1501.薄壁轴承座,1502.薄壁轴承压板，1503.薄壁轴承，1504.F型支架，1505.I型支架，1506.套筒，1507.大齿轮齿圈，1508.穿戴机构固定板，1509.小齿轮轴支撑座，1510.小齿轮轴承座，1511.小齿轮轴，1512.薄壁轴承座连接板，1513.第三光电编码器，1514.第三联轴器,1515.小齿轮支撑轴承,1516.气囊，6.盂肱关节收展关节装置，8.盂肱关节屈伸关节装置和9.盂肱关节旋转转动关节装置

具体实施方式

以下结合附图5-17进一步说明本发明。

一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，由三移动检测机构、T型连接板5和三转动检测机构构成，三移动检测机构包括的支撑支架1、第一导轨移动副装置2、第二导轨移动副装置3和第三导轨移动副装置4，三转动检测机构包括盂肱关节收展关节装置6、连接弯板7、盂肱关节屈伸关节装置8和盂肱关节旋转转动关节装置9。该外骨骼共包含6个自由度，分别与人体上肢肩部盂肱关节旋转中心空间三维移动信息和人体上肢盂肱关节的内收/外展,前屈/后伸，旋内/旋外相对应。

参照图5，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构支撑支架1，由蹄脚51、蹄脚支撑件52、支架第一型材53、角件54、支架第二型材55、支架第三型材56、端盖57、支架第四型材58和支架第五型材59构成，其中四根蹄脚支撑件52连接四个蹄脚51支撑于地面，四根蹄脚支撑件52、三根支架第一型材53、四根支架第二型材55、两根支架第三型材56、支架第四型材58和支架第五型材59通过二十二套角件54互相拼接成一体，并把两根支架第三型材56、支架第四型材58和支架第五型材59两端端面用八个端盖57盖上，构成支撑支架，该支撑支架用于支撑肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，是肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构运动的基础。

参照图6，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第一导轨移动副装置2，由导轨右一601、滑块右一602、滑块右二603、第一位移传感器604、位移传感器压板605、位移传感器压板固定板606、位移传感器安全限位装置607、滑块锁死装置608、导轨左一609、滑块左一610和滑块左二611构成；导轨右一601、滑块右一602和滑块右二603构成右导轨移动副，导轨左一609、滑块左一610和滑块左二611构成左导轨移动副，右导轨移动副和左导轨移动副底面在一个平面内，两端端面互相对齐，间隔距离以安置的支撑支架距离而定，在第一位移传感器604导杆伸出长度为标准长度时，第一位移传感器604导杆一端端面和导轨右一601端面平齐，第一位移传感器604导杆另一端端面和滑块右二603接触，第一位移传感器604通过位移传感器压板605连接在位移传感器压板固定板606上，其中位移传感器压板固定板606和导轨右一601上部移动面贴合，位移传感器安全限位装置607在和导轨右一601上部移动面贴合并紧贴位移传感器604侧面，滑块锁死装置608在保持位移传感器604导杆伸出长度为标准长度的情况下，可锁死滑块右二603，从而构成第一导轨移动副装置。

参照图7，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第二导轨移动副装置3，由第二导轨支撑件一701、第二导轨固定板一702、第二导轨一703、第二滑块一704、位移传感器压板705、第二位移传感器压板固定板706、位移传感器安全限位装置707、滑块锁死装置一708、滑块锁死装置二709、第二位移传感器710、第二导轨支撑件二711、第二导轨二712、第二滑块二713、第二导轨固定板二714、第二导轨固定板三715和第二导轨固定板四716构成，第二导轨支撑件一701和第二导轨支撑件二711通过螺栓组连接第二导轨固定板一702、第二导轨固定板二714、第二导轨固定板三715、第二导轨固定板四716，第二导轨一703和第二导轨二712通过螺栓组连接于第二导轨固定板一702、第二导轨固定板二714、第二导轨固定板三715和第二导轨固定板四716上，第二导轨一703和第二滑块一704组成移动副，第二导轨二712、第二滑块二713也组成移动副，在第二位移传感器710导杆伸出长度为标准长度时，第二位移传感器710导杆一端端面和第二滑块二713接触，第二位移传感器710导杆另一端端面和第二导轨一(703)端面对齐，在满足上述条件下通过位移传感器压板705把第二位移传感器710固定在第二位移传感器压板固定板706上，其中第二位移传感器压板固定板706通过螺钉安装于第二导轨固定板一702上，位移传感器安全限位装置707在一面紧贴第二位移传感器710侧面的情况下，通过螺钉连接于第二导轨固定板一702上，滑块锁死装置一708通过螺栓组连接于第二导轨一703上，滑块锁死装置二709在卡住第二滑块一704的情况下，可通过螺钉固连在滑块锁死装置一708上，从而构成了第二导轨移动副装置。

参照图8，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构第三导轨移动副装置4，由第三导轨型材固定板801、第三导轨型材802、第三导轨803、第三导轨滑块一804、第三导轨滑块二805、第三位移传感器806、第三位移传感器固定板807、第三滑块锁死装置一808、第三滑块锁死装置二809、第一转动关节固定板一支撑板810、平衡装置一811、平衡钢丝绳812、平衡装置二813、平衡装置三814、平衡块815和第三位移传感压板816构成，第三导轨型材802通过螺栓组固定在第三导轨型材固定板801上，长度可以在松开第三导轨型材802连接螺栓的情况下进行调节，以适应不同身高和臂长人体进行右端上肢肩部盂肱关节运动信息的测量，第三导轨803通过螺栓组固定在第三导轨型材802上，第三导轨滑块一804和第三导轨滑块二805通过螺钉和第一转动关节固定板一支撑板810固连，在第三位移传感器806导杆伸出长度为标准长度且第三位移传感器806导杆端面和第三导轨滑块一804接触的情况下，第三位移传感器806通过第三位移传感器压板816以螺钉连接的形式固定在第三位移传感器固定板807上，第三滑块锁死装置一808卡住第三导轨滑块一804和第三滑块锁死装置二809通过螺栓组固连，第三滑块锁死装置二809通过螺钉的形式固连在第三位移传感器固定板807上，且第三滑块锁死装置一808螺钉连接处是槽孔连接，以利于在第三位移传感器806导杆伸出长度为标准长度时，第三滑块锁死装置一808和第三滑块锁死装置二809能通过螺栓组固定，平衡钢丝绳812一端通过螺栓组连接的形式固连在第一转动关节固定板一支撑板810上，另一端经过平衡装置一811、平衡装置二813和平衡装置三814连接平衡块815，其中平衡装置一811、平衡装置二813和平衡装置三814分别通过螺栓组固定连接在第三导轨型材802上，平衡块平衡转动系统等的重量，使其在整体外骨骼装配完成的情况下，能在自然状态下保持平衡，从而构成第三导轨移动副装置。

参照图5、6、7、8、9，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构三移动检测机构，由支撑支架1、第一导轨移动副装置2、第二导轨移动副装置3和第三导轨移动副装置4构成，导轨右一601和导轨左一609通过螺栓组连接于支架第四型材58、支架第五型材59上，并且导轨右一601、导轨左一609两端和支架第四型材58、支架第五型材59的两端对齐，其中位移传感器压板固定板606通过螺栓组连接于支架第四型材58上，位移传感器安全限位装置607通过螺栓组连接于支架第四型材58上，滑块锁死装置608一面紧贴支架第四型材58并通过螺栓组连接于支架第四型材58上，第二导轨支撑件一701和第二导轨支撑件二711通过螺钉连接于第一导轨移动副装置的滑块右一602、滑块右二603和滑块左一610、滑块左二611上，第三导轨型材固定板801通过连接螺钉固定在第二滑块一704、第二滑块二713上，从而构成了能在三维空间检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的三移动检测机构，该三移动检测机构在三维空间的移动方向两两互相垂直，机构运动等效示意图如图10所示。

参照图11、12，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构T型连接板5和连接弯板7，T型连接板5的一端开有通孔1101，另一端开有通孔1102、槽孔1103，连接弯板7一端开有通孔1201，另一端开有槽孔1202。

参照图13，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节收展关节装置6，由肩收展关节固定板1301、肩收展关节第一侧板1302、肩收展关节锁死螺钉1303、肩收展关节端盖1304、第一编码器支撑板1305、第一光电编码器1306、第一联轴器1307、肩收展关节第二侧板1308、肩收展关节关节轴1309、关节轴支撑轴承一1310、关节轴支撑轴承二1311和关节卡簧1312构成，其中第一光电编码器1306通过螺钉固定在第一编码器支撑板1305上，第一编码器支撑板1305通过螺钉固定在肩收展关节第二侧板1308上，肩收展关节第一侧板1302、肩收展关节端盖1304、肩收展关节第二侧板1308、关节轴支撑轴承一1310、关节轴支撑轴承二1311、关节卡簧1312及通过螺钉固定连接在肩收展关节固定板1301上的肩收展关节关节轴1309共同构成了肩收展关节，其中关节轴支撑轴承一1310、关节轴支撑轴承二1311分别和肩收展关节第一侧板1302、肩收展关节第二侧板1308相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴支撑轴承一1310、关节轴支撑轴承二1311共同支撑肩收展关节关节轴1309，和肩收展关节关节轴1309相应轴段为过盈配合，支撑肩收展关节关节轴1309的旋转，肩收展关节端盖1304和关节卡簧1312分别对关节轴支撑轴承一1310、关节轴支撑轴承二1311予以轴向限位，其中第一联轴器1307通过螺钉连接肩收展关节关节轴1309伸出轴和光电编码器1306伸出轴，可以用肩收展关节锁死螺钉1303锁定肩关节收展运动在标准位置，当不锁定肩关节收展关节在标准位置时，在人体上肢运动过程中，人体上肢带动编码器旋转，以检测人体肩关节收展的运动学信息，从而构成盂肱关节收展关节装置。

参照图14，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节屈伸关节装置8，由屈伸关节侧板一1401、屈伸关节侧板二1402、屈伸关节端盖1403、第二联轴器1404、第二编码器支撑板1405、第二光电编码器1406、屈伸关节板1407、关节轴1408、关节轴承一1409、关节轴承二1410、关节卡簧1411和肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉1412构成，第二光电编码器1406通过螺钉固定在第二编码器支撑板1405上，第二编码器支撑板1405通过螺钉固定在屈伸关节侧板一1401，屈伸关节侧板一1401、屈伸关节侧板二1402、屈伸关节端盖1403、关节轴承一1409、关节轴承二1410、卡簧1411及通过螺钉固定连接在屈伸关节板1407上的关节轴1408共同组成了肩关节屈伸关节机构，其中关节轴承一1409、关节轴承二1410分别和肩屈伸关节第一侧板1401、肩屈伸关节第二侧板1402相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴承一1409、关节轴承二1410支撑关节轴1408，和关节轴1408为过盈配合，支撑关节轴的旋转，屈伸关节端盖1403和关节卡簧1411分别对关节轴承一1409、关节轴承二1410予以限位，其中第二联轴器1404连接第二光电编码器1406伸出轴和关节轴1408，可以用肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉1412锁定肩部关节屈伸关节在标准位置，当不锁定锁定肩关节屈伸关节在标准位置时，上肢外骨骼跟随人体上肢上臂的运动，编码器显示人体肩部盂肱关节屈伸的运动信息，从而构成了盂肱关节屈伸关节装置。

参照图15，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构盂肱关节旋转转动关节装置9，由薄壁轴承座1501、薄壁轴承压板1502、薄壁轴承1503、F型支架1504、I型支架1505、套筒1506、大齿轮齿圈1507、穿戴机构固定板1508、小齿轮轴支撑座1509、小齿轮轴轴承座1510、小齿轮轴1511、薄壁轴承座连接板1512、第三光电编码器1513、第三联轴器1514、小齿轮支撑轴承1515和气囊1516构成，薄壁轴承1503放在薄壁轴承座1501内，通过薄壁轴承压板1502，把薄壁轴承1503压在薄壁轴承座内，F型支架1504卡在薄壁轴承1503内圈上，并用螺钉穿过F型支架1504，插在薄壁轴承1503内圈和薄壁轴承1503外圈之间，防止F型支架1504脱离薄壁轴承1503，四个I型支架1505，套筒1506，大齿轮齿圈1507分别通过螺栓组连接为一体，并最终和四套F型支架1504通过螺栓组固连，使大齿轮齿圈1507相对薄壁轴承1503外圈做相对转动，第三光电编码器1513通过螺钉连接在薄壁轴承座1501上，薄壁轴承座连接板1512通过螺钉连接薄壁轴承座1501和小齿轮轴支撑座1509，使小齿轮轴支撑座1509，薄壁轴承座1501，薄壁轴承座连接板1512固为一体，在第三联轴器1514通过螺钉固连第三光电编码器1513输入轴和小齿轮轴1511，使第三联轴器1514、第三光电编码器1513输入轴和小齿轮轴1511固为一体，小齿轮轴1511插在小齿轮支撑轴承1515内，并且在小齿轮轴1511中小齿轮齿圈和大齿轮齿圈1507正确啮合的条件，待人体穿戴上后，通过气囊1516加压，使人体带动套筒1506运动的同时，第三光电编码器1513能检测出人体肩部盂肱关节的旋内旋外的运动信息，从而构成了盂肱关节旋转转动关节装置。

参照图12、13、14、15、16，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构三转动检测机构，由盂肱关节收展关节装置6、连接弯板7、盂肱关节屈伸关节装置8和盂肱关节旋转转动关节装置9构成，连接弯板7通孔1201通过螺栓组连接盂肱关节收展关节装置6的肩收展关节第一侧板1302、肩收展关节第二侧板1308上，连接弯板7槽孔1202通过螺栓组连接盂肱关节屈伸关节装置8的屈伸关节侧板一1401、屈伸关节侧板二1402上，作为肩关节屈伸关节机构的基础件，盂肱关节屈伸关节装置8和盂肱关节旋转转动关节装置9通过盂肱关节屈伸关节装置8的屈伸关节板1407和盂肱关节旋转转动关节装置9的穿戴机构固定板1508用螺栓组相连接，屈伸关节板1407上打有通孔，可以方便调节穿戴机构的位置，从而构成了三转动检测机构，该三转动检测机构中盂肱关节收展关节装置、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置三转动副轴线在空间交与一点，对应于人体上肢盂肱关节内收/外展,前屈/后伸，旋内/旋外的三个旋转运动，并且在三转动检测机构中，在盂肱关节收展关节装置6和盂肱关节屈伸关节装置8锁定在标准位置时，盂肱关节收展关节装置6、盂肱关节屈伸关节装置8和盂肱关节旋转转动关节装置能两两相互垂直。

参照图9、16、17，一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，包括三移动检测机构，三转动检测机构，T型连接板5构成，三转动检测机构肩收展关节固定板1301通过螺栓组固定于三移动检测机构T型连接板5，T型连接板5开有槽孔和通孔，有利于通过调节肩收展关节固定板的高度来适应不同身高和臂长的人体，肩收展关节固定板1301还可以调节相对于T型连接板5的固定位置以适应不同胖瘦的人进行人体运动信息的检测，三移动检测机构的第一转动关节固定板一支撑板810通过螺栓组和T型连接板5的一端开有通孔1101固连，第一转动关节固定板一支撑板810上固连位置有通孔，目的为和T型连接板5的一段开有通孔1101的方向长度可调并固连，即构成了一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构。本发明的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，具有六个自由度，具体为具有沿着坐标轴的三个平移运动和对应于人体上肢盂肱关节内收/外展、前屈/后伸、旋内/旋外的三个旋转运动，在人体上肢上臂穿戴该外骨骼机构进行运动时，从理论机构自由度分析的条件上讲，该机构对人体上臂肱骨的空间运动没有任何限制，从实际机械结构层面上讲，该外骨骼机构在充分考虑理论力学、仿生学、外骨骼运动学等相关知识的条件下，在人体康复需要的正常运动范内，对人体上肢肩部盂肱关节的运动没有干涉，能完全模拟跟踪空间的上肢上臂肱骨的运动。

本发明的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构在具体工作时：检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构通过支撑支架1上的蹄脚51可靠放置于水平地面上，根据检测不同身高人体的上肢上臂运动过程中不同的位姿(坐姿或站姿)，提前调整第三导轨移动副装置4相对于第二导轨移动副装置3的高度，盂肱关节旋转转动关节装置9相对于盂肱关节屈伸关节装置8的高度，并微调盂肱关节收展关节装置6相对于T型连接板5的高度，待人手臂自然伸入外骨骼内部，使人体肩部盂肱关节的旋转中心和用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构锁定在标准位置时的盂肱关节收展关节装置6、盂肱关节屈伸关节装置8、盂肱关节旋转转动关节装置9的三个运动旋转轴的交点重合的情况下，将盂肱关节旋转转动关节装置中的气囊1516加压，使人体上臂和外骨骼机构紧致连接后，解除第一导轨移动副装置2、第二导轨移动副装置3、第三导轨移动副装置4、盂肱关节收展关节装置6和盂肱关节屈伸关节装置8中的锁定标准位置的螺钉，在人体上肢上臂带动外骨骼机构作随动运动过程中，通过在第一导轨移动副装置2安装的第一位移传感器604、第二导轨移动副装置3安装的第二位移传感器710、第三导轨移动副装置4安装的第三位移传感器806、盂肱关节收展关节装置6安装的第一光电编码器1306、盂肱关节屈伸关节装置8安装的第二光电编码器1406和盂肱关节旋转转动关节装置9安装的第三光电编码器1513检测人体上肢肩部盂肱关节的运动信息。具体为由第一导轨移动副装置2安装的第一位移传感器604、第二导轨移动副装置3安装的第二位移传感器710、第三导轨移动副装置4安装的第三位移传感器806组成的三移动检测机构检测上肢肩部盂肱关节的位置信息，由盂肱关节收展关节装置6安装的第一光电编码器1306，盂肱关节屈伸关节装置8安装的第二光电编码器1406和盂肱关节旋转转动关节装置9安装的第三光电编码器1513组成的三转动检测机构检测人体上肢肩部盂肱关节对应在该时盂肱关节旋转中心位置对应的盂肱关节姿态信息，即盂肱关节运动信息。

在所述的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，是用于检测人体右侧上肢肩部盂肱关节运动信息的外骨骼机构，可以调整三转动检测机构中盂肱关节收展关节装置、连接弯板、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置的相对安装位置，用于检测人体左侧上肢肩部盂肱关节运动信息，不限于本实例。

上述实施方式对本发明的实质进行了阐释与说明，但不应视为对本发明的限制，任何基于本发明实质所作的简单改进，只要其运动学及机构组成原理基于如图17所示的六自由度的能完全检测人体上臂肩部盂肱关节空间旋转中心位置信息及对应该位置时盂肱关节的姿态信息的机构，都应落入本发明权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，其特征在于：由三移动检测机构、T型连接板(5)和三转动检测机构构成，三移动检测机构包括支撑支架(1)、第一导轨移动副装置(2)、第二导轨移动副装置(3)和第三导轨移动副装置(4)，三转动检测机构包括盂肱关节收展关节装置(6)、连接弯板(7)、盂肱关节屈伸关节装置(8)和盂肱关节旋转转动关节装置(9)；

支撑支架(1)，由蹄脚(51)、蹄脚支撑件(52)、支架第一型材(53)、角件(54)、支架第二型材(55)、支架第三型材(56)、端盖(57)、支架第四型材(58)和支架第五型材(59)构成，其中四根蹄脚支撑件(52)连接四个蹄脚(51)支撑于地面，四根蹄脚支撑件(52)、三根支架第一型材(53)、四根支架第二型材(55)、两根支架第三型材(56)、支架第四型材(58)和支架第五型材(59)通过角件(54)互相拼接成一体，并把两根支架第三型材(56)、支架第四型材(58)和支架第五型材(59)两端端面用端盖(57)盖上，构成支撑支架；

第一导轨移动副装置(2)，由导轨右一(601)、滑块右一(602)、滑块右二(603)、第一位移传感器(604)、位移传感器压板(605)、位移传感器压板固定板(606)、位移传感器安全限位装置(607)、滑块锁死装置(608)、导轨左一(609)、滑块左一(610)和滑块左二(611)构成，导轨右一(601)、滑块右一(602)和滑块右二(603)构成右导轨移动副，导轨左一(609)、滑块左一(610)和滑块左二(611)构成左导轨移动副，右导轨移动副和左导轨移动副底面在一个平面内，两端端面互相对齐，间隔距离以安置的支撑支架距离而定，在第一位移传感器(604)导杆伸出长度为标准长度时，第一位移传感器(604)导杆一端端面和导轨右一(601)端面平齐，第一位移传感器(604)导杆另一端端面和滑块右二(603)接触，第一位移传感器(604)通过位移传感器压板(605)连接在位移传感器压板固定板(606)上，其中位移传感器压板固定板(606)和导轨右一(601)上部移动面贴合，位移传感器安全限位装置(607)在和导轨右一(601)上部移动面贴合并紧贴第一位移传感器(604)侧面，滑块锁死装置(608)在保持第一位移传感器(604)导杆伸出长度为标准长度的情况下，可锁死滑块右二(603)，从而构成第一导轨移动副装置；

第二导轨移动副装置(3)，由第二导轨支撑件一(701)、第二导轨固定板一(702)、第二导轨一(703)、第二滑块一(704)、位移传感器压板(705)、第二位移传感器压板固定板(706)、位移传感器安全限位装置(707)、滑块锁死装置一(708)、滑块锁死装置二(709)、第二位移传感器(710)、第二导轨支撑件二(711)、第二导轨二(712)、第二滑块二(713)、第二导轨固定板二(714)、第二导轨固定板三(715)和第二导轨固定板四(716)构成，第二导轨支撑件一(701)和第二导轨支撑件二(711)通过螺栓组连接第二导轨固定板一(702)、第二导轨固定板二(714)、第二导轨固定板三(715)、第二导轨固定板四(716)，第二导轨一(703)和第二导轨二(712)通过螺栓组连接于第二导轨固定板一(702)、第二导轨固定板二(714)、第二导轨固定板三(715)和第二导轨固定板四(716)上，第二导轨一(703)和第二滑块一(704)组成移动副，第二导轨二(712)、第二滑块二(713)也组成移动副，在第二位移传感器(710)导杆伸出长度为标准长度时，第二位移传感器(710)导杆一端端面和第二滑块二(713)接触，第二位移传感器(710)导杆另一端端面和第二导轨一(703)端面对齐，在满足上述条件下通过位移传感器压板(705)把第二位移传感器(710)固定在第二位移传感器压板固定板(706)上，其中第二位移传感器压板固定板(706)通过螺钉安装于第二导轨固定板一(702)上，位移传感器安全限位装置(707)在一面紧贴第二位移传感器(710)侧面的情况下，通过螺钉连接于第二导轨固定板一(702)上，滑块锁死装置一(708)通过螺栓组连接于第二导轨一(703)上，滑块锁死装置二(709)在卡住第二滑块一(704)的情况下，可通过螺钉固连在滑块锁死装置一(708)上，从而构成了第二导轨移动副装置；

第三导轨移动副装置(4)，由第三导轨型材固定板(801)、第三导轨型材(802)、第三导轨(803)、第三导轨滑块一(804)、第三导轨滑块二(805)、第三位移传感器(806)、第三位移传感器固定板(807)、第三滑块锁死装置一(808)、第三滑块锁死装置二(809)、第一转动关节固定板一支撑板(810)、平衡装置一(811)、平衡钢丝绳(812)、平衡装置二(813)、平衡装置三(814)、平衡块(815)和第三位移传感压板(816)构成，第三导轨型材(802)通过螺栓组固定在第三导轨型材固定板(801)上，长度能在松开第三导轨型材(802)连接螺栓的情况下进行调节，以适应不同身高和臂长人体进行上肢肩部盂肱关节运动信息的测量，第三导轨(803)通过螺栓组固定在第三导轨型材(802)上，第三导轨滑块一(804)和第三导轨滑块二(805)通过螺钉和第一转动关节固定板一支撑板(810)固连，在第三位移传感器(806)导杆伸出长度为标准长度且第三位移传感器(806)导杆端面和第三导轨滑块一(804)接触的情况下，第三位移传感器(806)通过第三位移传感器压板(816)以螺钉连接的形式固定在第三位移传感器固定板(807)上，第三滑块锁死装置一(808)卡住第三导轨滑块一(804)和第三滑块锁死装置二(809)通过螺栓组固连，第三滑块锁死装置二(809)通过螺钉连接的形式固连在第三位移传感器固定板(807)上，且第三滑块锁死装置一(808)螺钉连接处是槽孔连接，以利于在第三位移传感器(806)导杆伸出长度为标准长度时，第三滑块锁死装置一(808)和第三滑块锁死装置二(809)能通过螺栓组固定，平衡钢丝绳(812)一端通过螺栓组连接的形式固连在第一转动关节固定板一支撑板(810)上，另一端经过平衡装置一(811)、平衡装置二(813)和平衡装置三(814)连接平衡块(815)，其中平衡装置一(811)、平衡装置二(813)和平衡装置三(814)分别通过螺栓组固定连接在第三导轨型材(802)上，使第三导轨型材(802)在整体外骨骼装配完成的情况下，能在自然状态下保持平衡，从而构成第三导轨移动副装置；

三移动检测机构，由支撑支架(1)、第一导轨移动副装置(2)、第二导轨移动副装置(3)和第三导轨移动副装置(4)构成，导轨右一(601)和导轨左一(609)通过螺栓组连接于支架第四型材(58)、支架第五型材(59)上，并且导轨右一(601)、导轨左一(609)两端和支架第四型材(58)、支架第五型材(59)的两端对齐，其中位移传感器压板固定板(606)通过螺栓组连接于支架第四型材(58)上，位移传感器安全限位装置(607)通过螺栓组连接于支架第四型材(58)上，滑块锁死装置(608)一面紧贴支架第四型材(58)并通过螺栓组连接于支架第四型材(58)上，第二导轨支撑件一(701)和第二导轨支撑件二(711)通过螺钉连接于第一导轨移动副装置的滑块右一(602)、滑块右二(603)和滑块左一(610)、滑块左二(611)上，第三导轨型材固定板(801)通过连接螺钉固定在第二滑块一(704)、第二滑块二(713)上，从而构成了能在三维空间检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的三移动检测机构，该三移动检测机构在三维空间的移动方向两两互相垂直；

T型连接板(5)和连接弯板(7)，T型连接板(5)的一端开有通孔(1101)，另一端开有通孔(1102)、槽孔(1103)，连接弯板(7)一端开有通孔(1201)，另一端开有槽孔(1202)；

盂肱关节收展关节装置(6)，由肩收展关节固定板(1301)、肩收展关节第一侧板(1302)、肩收展关节锁死螺钉(1303)、肩收展关节端盖(1304)、第一编码器支撑板(1305)、第一光电编码器(1306)、第一联轴器(1307)、肩收展关节第二侧板(1308)、肩收展关节关节轴(1309)、关节轴支撑轴承一(1310)、关节轴支撑轴承二(1311)和关节卡簧(1312)构成，其中第一光电编码器(1306)通过螺钉固定在第一编码器支撑板(1305)上，第一编码器支撑板(1305)通过螺钉固定在肩收展关节第二侧板(1308)上，肩收展关节第一侧板(1302)、肩收展关节端盖(1304)、肩收展关节第二侧板(1308)、关节轴支撑轴承一(1310)、关节轴支撑轴承二(1311)、关节卡簧(1312)及通过螺钉固定连接在肩收展关节固定板(1301)上的肩收展关节关节轴(1309)共同构成了肩收展关节，其中关节轴支撑轴承一(1310)、关节轴支撑轴承二(1311)分别和肩收展关节第一侧板(1302)、肩收展关节第二侧板(1308)相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴支撑轴承一(1310)、关节轴支撑轴承二(1311)共同支撑肩收展关节关节轴(1309)，和肩收展关节关节轴(1309)相应轴段为过盈配合，支撑肩收展关节关节轴(1309)的旋转，肩收展关节端盖(1304)和关节卡簧(1312)分别对肩收展关节关节轴支撑轴承一(1310)、关节轴支撑轴承二(1311)予以轴向限位，其中第一联轴器(1307)通过螺钉连接肩收展关节关节轴(1309)伸出轴和第一光电编码器(1306)伸出轴，能用肩收展关节锁死螺钉(1303)锁定肩关节收展运动在标准位置，当不锁定肩关节收展关节在标准位置时，在人体上肢运动过程中，人体上肢带动编码器旋转，以检测人体肩关节收展的运动学信息，从而构成盂肱关节收展关节装置；

盂肱关节屈伸关节装置(8)，由屈伸关节侧板一(1401)、屈伸关节侧板二(1402)、屈伸关节端盖(1403)、第二联轴器(1404)、第二编码器支撑板(1405)、第二光电编码器(1406)、屈伸关节板(1407)、关节轴(1408)、关节轴承一(1409)、关节轴承二(1410)、关节卡簧(1411)和肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉(1412)构成，第二光电编码器(1406)通过螺钉固定在第二编码器支撑板(1405)上，第二编码器支撑板(1405)通过螺钉固定在屈伸关节侧板一(1401)，屈伸关节侧板一(1401)、屈伸关节侧板二(1402)、屈伸关节端盖(1403)、关节轴承一(1409)、关节轴承二(1410)、关节卡簧(1411)及通过螺钉固定连接在屈伸关节板(1407)上的关节轴(1408)共同组成了肩关节屈伸关节机构，其中关节轴承一(1409)、关节轴承二(1410)分别和屈伸关节第一侧板(1401)、屈伸关节第二侧板(1402)相应轴承配合段的孔为过盈配合，关节轴承一(1409)、关节轴承二(1410)支撑关节轴(1408)，和关节轴(1408)为过盈配合，支撑关节轴的旋转，屈伸关节端盖(1403)和关节卡簧(1411)分别对关节轴承一(1409)、关节轴承二(1410)予以限位，其中第二联轴器(1404)连接第二光电编码器(1406)伸出轴和关节轴(1408)，能用肩关节屈伸关节标准位置锁定螺钉(1412)锁定肩部关节屈伸关节在标准位置，当不锁定锁定肩关节屈伸关节在标准位置时，上肢外骨骼跟随人体上肢上臂的运动，编码器显示人体肩部盂肱关节屈伸的运动信息，从而构成了盂肱关节屈伸关节装置；

盂肱关节旋转转动关节装置(9)，由薄壁轴承座(1501)、薄壁轴承压板(1502)、薄壁轴承(1503)、F型支架(1504)、I型支架(1505)、套筒(1506)、大齿轮齿圈(1507)、穿戴机构固定板(1508)、小齿轮轴支撑座(1509)、小齿轮轴轴承座(1510)、小齿轮轴(1511)、薄壁轴承座连接板(1512)、第三光电编码器(1513)、第三联轴器(1514)、小齿轮支撑轴承(1515)和气囊(1516)构成，薄壁轴承(1503)放在薄壁轴承座(1501)内，通过薄壁轴承压板(1502)，把薄壁轴承(1503)压在薄壁轴承座内，F型支架(1504)卡在薄壁轴承(1503)内圈上，并用螺钉穿过F型支架(1504)，插在薄壁轴承(1503)内圈和薄壁轴承(1503)外圈之间，防止F型支架(1504)脱离薄壁轴承(1503)，四个I型支架(1505)，套筒(1506)，大齿轮齿圈(1507)分别通过螺栓组连接为一体，并最终和四套F型支架(1504)通过螺栓组固连，使大齿轮齿圈(1507)相对薄壁轴承(1503)外圈做相对转动，第三光电编码器(1513)通过螺钉连接在薄壁轴承座(1501)上，薄壁轴承座连接板(1512)通过螺钉连接薄壁轴承座(1501)和小齿轮轴支撑座(1509)，使小齿轮轴支撑座(1509)，薄壁轴承座(1501)，薄壁轴承座连接板(1512)固为一体，在第三联轴器(1514)通过螺钉固连第三光电编码器(1513)输入轴和小齿轮轴(1511)，使第三联轴器(1514)、第三光电编码器(1513)输入轴和小齿轮轴(1511)固为一体，小齿轮轴(1511)插在小齿轮支撑轴承(1515)内，并且在小齿轮轴(1511)中小齿轮齿圈和大齿轮齿圈(1507)正确啮合的条件，待人体穿戴上后，通过气囊(1516)加压，使人体带动套筒(1506)运动的同时，第三光电编码器(1513)能检测出人体肩部盂肱关节的旋内/旋外的运动信息，从而构成了盂肱关节旋转转动关节装置；

三转动检测机构，由盂肱关节收展关节装置(6)、连接弯板(7)、盂肱关节屈伸关节装置(8)和盂肱关节旋转转动关节装置(9)构成，连接弯板(7)通孔(1201)通过螺栓组连接盂肱关节收展关节装置(6)的肩收展关节第一侧板(1302)、肩收展关节第二侧板(1308)上，连接弯板(7)槽孔(1202)通过螺栓组连接盂肱关节屈伸关节装置(8)的屈伸关节侧板一(1401)、屈伸关节侧板二(1402)上，盂肱关节屈伸关节装置(8)和盂肱关节旋转转动关节装置(9)通过盂肱关节屈伸关节装置(8)的屈伸关节板(1407)和盂肱关节旋转转动关节装置(9)的穿戴机构固定板(1508)用螺栓组相连接，屈伸关节板(1407)上打有通孔，能方便调节穿戴机构的位置，从而构成了三转动检测机构，该三转动检测机构中盂肱关节收展关节装置、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置的三转动副轴线在空间交与一点，对应于人体上肢盂肱关节内收/外展,前屈/后伸，旋内/旋外的三个旋转运动，并且在三转动检测机构中，在盂肱关节收展关节装置(6)和盂肱关节屈伸关节装置(8)锁定在标准位置时，盂肱关节收展关节装置(6)、盂肱关节屈伸关节装置(8)和盂肱关节旋转转动关节装置能两两相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，其特征在于：肩收展关节固定板(1301)通过螺栓组固定于T型连接板(5)，T型连接板(5)开有槽孔和通孔，肩收展关节固定板(1301)还能调节相对于T型连接板(5)的固定位置。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，其特征在于：第一转动关节固定板一支撑板(810)通过螺栓组和T型连接板(5)的一端开有通孔(1101)固连，第一转动关节固定板一支撑板(810)上固连位置有通孔，和T型连接板(5)的一段开有通孔(1101)的方向长度可调并固连。