CN107648013A - 一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，包括掌套、小臂基板、滑动板、肘内外旋模块、腕屈伸模块以及腕桡尺屈模块；该前臂的第一个自由度是小臂绕着肘屈伸转动轴的旋转运动，第二个自由度是整个前臂绕着沿臂长方向的小臂中心轴做内外旋运动，第三个自由度是手掌绕着腕关节背屈、背伸的旋转轴做屈伸运动，第四个自由度是手掌绕着垂直于手背并通过转轴中点的旋转轴做桡屈、尺屈运动。该发明提供了四个运动自由度，即肘关节屈伸、旋内、旋外，腕关节屈伸、桡屈、尺屈，且各自由度转轴均与人体该自由度转轴重合，保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活，能够进行各种康复运动，使上肢康复治疗更为全面。

Description

一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂

技术领域

本发明涉及外骨骼机器人机械结构领域，具体为一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂。

背景技术

上肢外骨骼机器人是一种集人机工程学、仿生学于一体的机械装置，集成了传感、控制、信息耦合、移动计算等机器人技术,可以为人类肢体提供支撑、保护、助力等作用，主用于康复医疗和军事等领域。无论是对于脑卒中造成的偏瘫还是骨科损伤的术后康复，上肢外骨骼机器人都能方便有效的进行病患上肢的康复训练。

人的前臂是整个上肢的运动末端，作为主要的功能单元，实现手部复杂的运动轨迹。这就要求上肢外骨骼的前臂具备符合人体前臂运动的多个自由度（肘关节屈伸、旋内、旋外，腕关节屈伸、桡屈、尺屈），保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活，能够进行各种康复运动，使上肢康复治疗更为全面。并且，上肢外骨骼上各转动自由度的转轴必须与人体手臂自由度转轴重合。由于偏瘫或者手部骨损伤会造成手掌无法用力、运动，无法实现抓握等功能，所以必须合理的考虑人手在上肢外骨骼的固定方式，保证联接的舒适性。肘关节内部构造复杂，肘屈伸运动时，关节转动中心并非是一个恒定点，要考虑到手掌到肘关节的距离在肘屈伸时产生的微小变化，避免病人的二次伤害，使运动过程更舒适。自由度运动范围也需要进行限位，增加康复过程安全性，避免二次伤害。

目前，已有的上肢外骨骼前臂由于机构限制，总会缺失一些自由度，大部分最多只有3个自由度，这限制手臂的运动，使康复训练效果大打折扣，并且有些转动自由度的转轴与人体手臂该自由度转轴不重合，不仅限制了运动范围，还会造成额外的内力，使康复过程不舒适，甚至造成二次伤害。大部分上肢外骨骼在自由度转动范围内没有增加限位机构，可能出现安全事故。已有上肢外骨骼都是通过把手实现手掌与外骨骼末端的固定，然而并非所有病人都能握紧把手进行康复训练。并且极少有考虑到肘关节转动中心不一致性导致的转动半径微小变化，而外骨骼的长度却是固定的，使运动不舒适，甚至可能造成二次伤害。

现有技术一种外骨骼式上肢康复训练机器人（申请号 CN201610158560.9），其前臂采用了二段四连杆机构实现了肘的旋内、旋外自由度，通过电机直驱实现了肘屈伸自由度，自由度转轴也都通过人手该自由度转轴，但是它没有考虑腕关节处的自由度，没有设计限位机构，且采用把手抓握固定，也没有考虑肘屈伸造成的臂长微小变化。一种负载自适应被动平衡上肢外骨骼（申请号 CN201710086938.3），它手臂仅有2个自由度，且外骨骼腕关节屈伸自由度转轴与人体手臂该自由度转轴不重合。一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人（申请号 CN200810064878.6 ），该上肢外骨骼机器人的前臂部分包含3个自由度，不能实现腕关节桡屈、尺屈，且该前臂机构庞大，通过把手抓握，大部分病人不能自主使用，且未考虑肘屈伸过程中的臂长微小变化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，包括掌套，还依次设有小臂基板、滑动板、肘内外旋模块、腕屈伸模块以及腕桡尺屈模块；

所述小臂基板的一端设有圆盘；所述圆盘通过螺栓与上肢外骨骼上臂联接；

所述肘内外旋模块包括动力模块、与动力模块连接的传动模块以及与传动模块连接的二级平行四连杆机构；所述二级平行四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第一等腰三角板、第二等腰三角板、小连杆、外骨骼手部支承板以及滚针轴承，所述第一连杆与传动模块连接，所述第二连杆与第一连杆等长且平行所述第二等腰三角板底边两个角通过滚针轴承分别与第一连杆、第二连杆的最上端连接，所述第一等腰三角板底边两个角通过滚针轴承分别与第一连杆、第二连杆靠近最上端的位置连接，所述第一等腰三角板与第二等腰三角板的顶角通过小连杆连接；所述小连杆与外骨骼手部支承板固定连接；

所述腕屈伸模块包括呈U型状的腕关节支架、设置在所述腕关节支架两端的第一端面和第二端面、设置在所述第一端面和第二端面之间的第一电机和减速器模块以及与所述第一电机输出端连接的主带轮以及主带轮驱动的从带轮，所述主带轮与从带轮之间设有同步带，所述从带轮连接有第一手部连杆，所述第一手部连杆与机器人前臂的掌套连接；

所述腕桡尺屈模块包括与所述腕关节支架连接并固定在所述外骨骼手部支撑板的弹性模块，所述弹性模块包括转轴、长条薄板、第一弹簧、第一螺栓、轴承、轴端盖以及安装在外骨骼手部支撑板上的弹性模块外壳；所述转轴上端设有轴承以及实现转轴定位的轴端盖，转轴的下端与腕关节支架通过螺栓连接；所述长条薄板径向插入在转轴内部，所述第一弹簧一端设置在长条薄板两端两侧，第一弹簧另一端与所述第一螺栓连接，所述第一螺栓固定在弹性模块外壳外壁上。

该上肢外骨骼前臂提供了四个运动自由度，即肘关节屈伸、旋内、旋外，腕关节屈伸、桡屈、尺屈，且各自由度转轴均与人体该自由度转轴重合，保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活，能够进行各种康复运动，使上肢康复治疗更为全面。

优选地，还包括臂长无极调节模块，所述臂长无极调节模块包括与小臂基板滑动连接的滑动板以及控制滑动板与小臂基板相对滑动的快拆螺钉。通过调节滑动板与小臂基板的相对位置，来调整机器人前臂长度，实现对应于不同的穿戴着能快速地调节外骨骼臂长使之与人体臂长相适应。

优选地，还包括臂长补偿掌套模块，所述臂长补偿掌套模块包括掌套、第一手部连杆、第二手部连杆以及设置在手部连杆上的臂长补偿弹性模块；所述掌套与所述第一手部连杆、第二手部连杆连接，掌套包括圆柱末端，所述圆柱末端插入臂长补偿弹性模块内。通过臂长补偿弹性模块，在肘关节做屈伸运动时，实现掌套与转动中心的距离不变，避免了病人的二次伤害，使得运动过程更舒适。

优选地，所述臂长补偿弹性模块包括臂长补偿弹性模块外壳、设置在所述臂长补偿弹性模块外壳内的第二弹簧以及与所述第二弹簧连接的第二螺栓。臂长补偿弹性模块实现了掌套的微小移动，使得肘关节做屈伸运动时，实掌套与转动中心的距离不变。

优选地，所述动力模块包括第二电机、法兰、减速模块；所述减速模块与第二电机连接，所述第二电机固定在法兰上，所述法兰固定在滑动板上。动力模块为人体前臂做旋内、旋外运动提供动力。

优选地，第一铜柱、第二铜柱分别设置在所述第一连杆转动中心的左侧、所述第二连杆转动中心的右侧。设计的限位机构，在肘做旋内、旋外运动时，大大增加了康复训练过程中的安全性，避免患者二次伤害。

优选地，在靠近所述第一手部连杆转动中心一侧设有用于限制第一手部连杆旋转的第三铜柱，在靠近所述第二手部连杆转动中心一侧设有用于限制第二手部连杆旋转的第四铜柱。设计的限位机构，在腕关节做屈伸运动时，大大增加了康复训练过程中的安全性，避免患者二次伤害。

本发明的有益效果是：

1. 该上肢外骨骼前臂提供了四个运动自由度，即肘关节屈伸、旋内、旋外，腕关节屈伸、桡屈、尺屈，且各自由度转轴均与人体该自由度转轴重合，保证上肢外骨骼在带动手臂运动的过程中更为灵活，能够进行各种康复运动，使上肢康复治疗更为全面。

2. 该上肢外骨骼前臂末端采用掌套与人体手掌固定，代替了传统的把手抓握形式，使手部无力的患者也能自主有效的使用该器械进行康复训练。并且在运动过程中使上肢外骨骼前臂能够跟随人体肘关节屈伸时转动中心不一致导致的臂长微小变化，使康复过程更舒适。

3. 相对于传统的圆环式实现小臂内外旋转，该上肢外骨骼前臂结构更为紧凑，手臂能活动的范围也较大。

4. 在人体肘关节屈伸运动时，由于转动中心不一致，使人体手掌到转动中心的距离也会发生微小变化，设置臂长补偿掌套模块，来正、负补偿运动过程中的微小臂长变化，使康复过程更为舒适。

5.肢外骨骼在自由度转动范围内设有增加限位机构，大大增加了康复训练过程中的安全性，避免患者二次伤害。

附图说明

图1为上肢外骨骼机器人4自由度前臂的整体外观；

图2为小臂后端部分结构图；

图3为肘内外旋模块的二级平行四连杆机构；

图4为二级平行四连杆机构的原理图；

图5为腕关节屈伸模块结构图；

图6为腕关节桡、尺屈模块爆炸图；

图7为掌套模块结构示意图；

图中，11-肘屈伸转动轴，12-小臂中心轴，13-腕关节屈伸转动轴，14-手掌桡屈、尺屈旋转轴，15-臂长无极调节模块，16-肘内外旋模块，17-腕屈伸模块，18-腕桡尺屈模块，19-臂长补偿掌套模块，21-圆盘，22-小臂基板，23-滑动板，24-快拆螺钉，25-肘关节至腕关节方向，26-法兰，27-减速器模块，28-传动模块，31-第一连杆，32-第二连杆，33-第一等腰三角板，34-第二等腰三角板，35-小连杆，36-外骨骼手部支承板，37-滚针轴承，38-第一铜柱，39-第二铜柱，41-第一转动中心，42-第一连接点，43-上端点，44-第二连接点，45-第三连接点，46-第二顶脚点，47-第一顶脚点，49-第一轨迹圆，410-第二转动中心，411-第二轨迹圆，412-手背垂直方向，51-腕关节支架，52-第一端面，53-第二端面，54-减速器模块，55-主带轮，56-从带轮，57-第三铜柱，58-第四铜柱，59-手掌的运动轨迹，61-弹性模块，62-弹性模块外壳，63-转轴，64-长条薄板，65-第一弹簧，66-第一螺栓，67-弹性模块运动轨迹，69-轴承，610-轴端盖，71-掌套，72-第一手部连杆，73-第二手部连杆，74-臂长补偿弹性模块，75-圆柱末端，76-臂长补偿弹性模块外壳，77-第二弹簧，78-第二螺栓。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

如图1所示，一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，包括掌套71，还依次设有小臂基板22、肘内外旋模块16、腕屈伸模块17以及腕桡尺屈模块18；

如图2所示，小臂基板22的一端设有圆盘21；圆盘21通过螺栓与上肢外骨骼上臂联接；作为前臂的第一个自由度，通过小臂绕着肘屈伸转动轴11做屈伸运动。

如图3、4所示，肘内外旋模块16包括动力模块、与动力模块连接的传动模块28以及与传动模块28连接的二级平行四连杆机构；所述二级平行四连杆机构包括第一连杆31、第二连杆32、第一等腰三角板33、第二等腰三角板34、小连杆35、外骨骼手部支撑板36以及滚针轴承37，第一连杆31与传动模块28连接，第二连杆32与第一连杆31等长且平行，第二等腰三角板34底边两个角通过滚针轴承37分别与第一连杆31、第二连杆32的最上端连接，第一等腰三角板33底边两个角通过滚针轴承37分别与第一连杆31、第二连杆32靠近最上端的位置连接，第一等腰三角板33与第二等腰三角板34的顶角通过小连杆35连接；其中，第一连杆31为动力输入杆，使得第一连杆31的上端点43绕着第一转动中心41转动，形成第一轨迹圆49，同时，第一连杆31带动第二连杆32、第一等腰三角板33、第二等腰三角板34一起转动，因第一连杆31、第二连杆32等长且平行，第一等腰三角板33、第二等腰三角板34平行，第二等腰三角板34的底边作为平行四连杆机构中间的连杆部分，所以第二顶脚点46与上端点43的运动轨迹相同，第一顶脚点47与第一连接点42的运动轨迹相同；小连杆3 5将第二顶脚点46与第一顶脚点相连，使得两点的相对位置固定，产生一个与第一连杆31等长且平行的虚拟杆，该虚拟杆以第二转动中心410为转动中心，形成一个第二轨迹圆411；让第二转动中心410通过沿臂长方向的小臂中心轴12，外骨骼手部支承板36将能绕着小臂中心轴做内外旋转动；固定在该虚拟轴上的外骨骼手部支承板36在绕着第二转动中心410旋转运动时，它的手背垂直方向412始终指向虚拟第二转动中心410，符合手臂在内外旋过程中，手背面的垂直方向始终指向小臂中心轴。

如图5所示，腕屈伸模块17包括呈U型状的腕关节支架51、设置在腕关节支架51两端的第一端面52和第二端面53、设置在第一端面52和第二端面53之间的第一电机和减速器模块54以及与第一电机输出端连接的主带轮55以及主带轮55驱动的从带轮56，主带轮55与从带轮56之间设有同步带，从带轮56连接有第一手部连杆72，第一手部连杆72与机器人前臂的掌套71连接；第一电机、减速器模块54提供腕关节屈伸的动力输出；电机输出轴通过同步带将转动从主带轮5 5传递到从带轮5 6上，从带轮5 6的转动轴为人体腕关节屈伸的转轴；将手套入掌套7 1中，就能带动手掌以从带轮5 6的转轴为中心，实现第一手部连杆7 2为半径的旋转运动，形成手掌的运动轨迹59，达到腕关节的屈伸功能；

如图6所示，腕桡尺屈模块18包括与所述腕关节支架51连接并固定在外骨骼手部支撑板36的弹性模块61，弹性模块61包括转轴63、长条薄板64、第一弹簧65、第一螺栓66、轴承69、轴端盖610以及安装在外骨骼手部支撑板36上的弹性模块外壳62；转轴63上端设有轴承69以及实现转轴63定位的轴端盖610，转轴63的下端与腕关节支架51通过螺栓连接；长条薄板64径向插入在转轴63内部，第一弹簧65一端设置在长条薄板64两端的两侧，第一弹簧65另一端与第一螺栓66连接，第一螺栓66固定在弹性模块外壳62外壁上。弹性模块61作为实现腕关节桡、尺屈功能的部件；将弹性模块外壳62安装在外骨骼手部支承板3 6上，长条薄板6 4沿径向插入转轴6 3内部，长条薄板6 4两端的两侧由四个第一弹簧6 5抵住，第一弹簧由第一螺栓6 6预紧，转轴6 3能实现有阻抗的旋转运动，由弹性模块外壳62内壁面进行限位，形成如图内的弹性模块运动轨迹67；转轴6 3上端套入轴承6 9，再由轴端盖6 10做轴向定位；转轴6 3的下端与腕关节支架1通过螺栓相连，使腕关节支架51能够进行被动且带有弹性阻抗的桡、尺屈运动。

实施例2

在实施例1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，还包括臂长无极调节模块15，臂长无极调节模块15包括与小臂基板22滑动连接的滑动板23以及控制滑动板23与小臂基板22相对滑动的快拆螺钉24。在调整机器人前臂与手臂长度相适应时，打开快拆螺钉24，使得滑动板23与小臂基板22相对滑动，固定在滑动板23上的肘内外旋模块16、腕屈伸模块17以及腕桡尺屈模块18随滑动板23移动，改变了轴13到轴11之间的直线距离，实现了对机器人前臂长度的调节。

实施例3

如图7所示，在实施例1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，还包括臂长补偿掌套模块19，臂长补偿掌套模块19包括掌套71、第一手部连杆72、第二手部连杆73以及设置在手部连杆上的臂长补偿弹性模块74；掌套71与第一手部连杆72、第二手部连杆73连接，掌套71包括圆柱末端75，圆柱末端75插入臂长补偿弹性模块74内。掌套7 1代替了传统的把手，使手部无力的患者也能有效的使用上肢外骨骼机器人进行康复训练，该掌套符合人因工效学设计，使穿戴更为舒适；第一手部连杆72、第二手部连杆73连接腕关节和手掌，第一手部连杆72、第二手部连杆73上面安装有臂长补偿弹性模块7 4；掌套7 1左边的圆柱末端7 5插入臂长补偿弹性模块74内，第一手部连杆72、第二手部连杆73上开槽，使外骨骼掌套71能相对于手部连杆做短距离滑动，来正、负补偿运动过程中的微小臂长变化，使康复过程更为舒适。

实施例4

在实施例3所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，臂长补偿弹性模块74包括臂长补偿弹性模块外壳76、设置在所述臂长补偿弹性模块外壳76内的第二弹簧77以及与所述第二弹簧77连接的第二螺栓78。在臂长补偿弹性模块外壳7 5内安装有弹簧77提供弹性阻抗，弹簧77由螺栓7 8预紧；在人体肘关节屈伸运动时，由于转动中心不一致，使人体手掌到转动中心的距离也会发生微小变化，让外骨骼掌套71可以沿着弹性模块74滑动。

实施例5

在实施例1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，动力模块包括第二电机、法兰26、减速模块27；减速模块27与第二电机连接，第二电机固定在法兰26上，法兰26固定在滑动板23上。动力模块为人体前臂做旋内、旋外运动提供动力。

实施例6

在实施例1-5任一实施例所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，第一铜柱38、第二铜柱39分别设置在第一连杆31转动中心的左侧、第二连杆32转动中心的右侧。实现第一铜柱38和第二铜柱39作为小臂内外旋自由度的限位机构，四连杆机构逆时针转动到一定角度时，第一连杆31与铜柱38接触，阻止其继续逆时针转动；顺时针转动到一定角度时，第二连杆3 2与铜柱3 9接触，阻止其继续顺时针转动。

实施例7

在实施例1-5任一实施例所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂基础上进一步优化，在靠近第一手部连杆72转动中心一侧设有用于限制第一手部连杆72旋转的第三铜柱57，在靠近第二手部连杆73转动中心一侧设有用于限制第二手部连杆73旋转的第四铜柱58。第三铜柱5 7和第四铜柱5 8作为腕关节屈伸的限位机构，使得第一手部连杆7 2和第二手部连杆7 3无论是顺时针还是逆时针运动到一定角度后都会与铜柱接触，阻止其继续转动。

本发明中上肢外骨骼机器人4自由度前臂的工作过程如下：将手臂放在该机器人前臂上，手掌伸进掌套71里，肘关节放到圆盘21上，小臂绕着肘屈伸转动轴11的旋转，实现小臂的第一个自由度；第二电机驱动传动模块28将动力传递给第一连杆31，第一连杆31带动第二连杆32、第一等腰三角板33、第二等腰三角板34转动，从而使得该平行四连杆机构能带动腕关节支架51做内外旋运动，实现小臂绕小臂中心轴12做内外旋运动小，即为小臂的第二个自由度；第一电机驱动主带轮55转动，实现从带轮56上的第一手部连杆72、第二手部连杆73以从带轮为轴心做旋转，腕关节实现屈伸运动，即为小臂的第三个自由度；转轴63转动，带动长条薄板64旋转，因第一弹簧65受第一螺栓66的预紧力及腕桡尺屈模块外壳62的阻挡，使得转轴6 3能实现有阻抗的旋转运动，从而实现腕关节支架51做相应的旋转运动，即腕关节桡尺屈运动，为小臂的第四个自由度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，包括掌套（71），其特征在于：还依次设有小臂基板（22）、滑动板（23）、肘内外旋模块（16）、腕屈伸模块（17）以及腕桡尺屈模块（18）；

所述小臂基板（22）的一端设有圆盘（21）；所述圆盘（21）通过螺栓与上肢外骨骼上臂联接；

所述肘内外旋模块（16）包括动力模块、与动力模块连接的传动模块（28）以及与传动模块（28）连接的二级平行四连杆机构；所述二级平行四连杆机构包括第一连杆（31）、第二连杆（32）、第一等腰三角板（33）、第二等腰三角板（34）、小连杆（35）、外骨骼手部支撑板（36）以及滚针轴承（37），所述第一连杆（31）与传动模块（28）连接，所述第二连杆（32）与第一连杆（31）等长且平行，所述第二等腰三角板（34）底边两个角通过滚针轴承（37）分别与第一连杆（31）、第二连杆（32）的最上端连接，所述第一等腰三角板（33）底边两个角通过滚针轴承（37）分别与第一连杆（31）、第二连杆（32）靠近最上端的位置连接，所述第一等腰三角板（33）与第二等腰三角板（34）的顶角通过小连杆（35）连接；所述小连杆（35）与外骨骼手部支承板（36）固定连接；

所述腕屈伸模块（17）包括呈U型状的腕关节支架（51）、设置在所述腕关节支架（51）两端的第一端面（52）和第二端面（53）、设置在所述第一端面（52）和第二端面（53）之间的第一电机和减速器模块（54）以及与所述第一电机输出端连接的主带轮（55）以及主带轮（55）驱动的从带轮（56），所述主带轮（55）与从带轮（56）之间设有同步带，所述从带轮（56）连接有第一手部连杆（72），所述第一手部连杆（72）与机器人前臂的掌套（71）连接；

所述腕桡尺屈模块（18）包括与所述腕关节支架（51）连接并固定在所述外骨骼手部支撑板（36）的弹性模块（61），所述弹性模块（61）包括转轴（63）、长条薄板（64）、第一弹簧（65）、第一螺栓（66）、轴承（69）、轴端盖（610）以及安装在所述外骨骼手部支撑板（36）上的弹性模块外壳（62）；所述转轴（63）上端设有轴承（69）以及实现转轴（63）定位的轴端盖（610），转轴（63）的下端与腕关节支架（51）通过螺栓连接；所述长条薄板（64）径向插入在转轴（63）内部，所述第一弹簧（65）一端设置在长条薄板（64）两端的两侧，第一弹簧（65）另一端与所述第一螺栓（66）连接，所述第一螺栓（66）固定在弹性模块外壳62外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：还包括臂长无极调节模块（15），所述臂长无极调节模块（15）包括与小臂基板（22）滑动连接的滑动板（23）以及控制滑动板（23）与小臂基板（22）相对滑动的快拆螺钉（24）。

3.根据权利要求1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：还包括臂长补偿掌套模块（19），所述臂长补偿掌套模块（19）包括掌套（71）、第一手部连杆（72）、第二手部连杆（73）以及设置在手部连杆上的臂长补偿弹性模块（74）；所述掌套（71）与所述第一手部连杆（72）、第二手部连杆（73）连接，掌套（71）包括圆柱末端（75），所述圆柱末端（75）插入臂长补偿弹性模块（74）内。

4.根据权利要求3所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：所述臂长补偿弹性模块（74）包括臂长补偿弹性模块外壳（75）、设置在所述臂长补偿弹性模块外壳（75）内的第二弹簧（77）以及与所述第二弹簧（77）连接的第二螺栓（78）。

5.根据权利要求1所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：所述动力模块包括第二电机、法兰（26）、减速模块（27）；所述减速模块（27）与第二电机连接，所述第二电机固定在法兰（26）上，所述法兰（26）固定在滑动板（23）上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：所述第一铜柱（38）、第二铜柱（39）分别设置在所述第一连杆（31）转动中心的左侧、所述第二连杆（32）转动中心的右侧。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种上肢外骨骼机器人4自由度前臂，其特征在于：在靠近所述第一手部连杆（72）转动中心一侧设有用于限制第一手部连杆（72）旋转的第三铜柱（57），在靠近所述第二手部连杆（73）转动中心一侧设有用于限制第二手部连杆（73）旋转的第四铜柱（58）。