CN110251896A

CN110251896A - 一种上肢辅助机械臂

Info

Publication number: CN110251896A
Application number: CN201910557467.9A
Authority: CN
Inventors: 杨期定; 汪圣
Original assignee: Ningbo Hongjian Intelligent Robot Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG HONGJIAN REHABILITATION DEVELOPMENT Co.,Ltd.
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明涉及一种上肢辅助机械臂，涉及医疗器械的技术领域，解决了现有的运动物理康复治疗分为主动式与被动式，但是无论哪种方式都需要医疗人员徒手借助医疗器械进行操作，对于医疗人员的技术不仅要求偏高，而且也耗时耗力的问题，其包括：臂托组件，供使用者的手臂放置以承托使用者的手臂；支撑组件，与所述臂托组件枢接以支撑臂托组件；摆动组件，一端与所述支撑组件转动连接以供使用者的手臂摆动；阶梯轴，一端与摆动组件的另一端转动连接且用于支撑摆动组件。本发明具有操作简单，对医疗人员的技术要求不高，甚至无需医疗人员进行操作，病人可独立进行锻炼康复，节约了人力资源的效果。

Description

一种上肢辅助机械臂

技术领域

本发明涉及医疗器械的技术领域，尤其是涉及一种上肢辅助机械臂。

背景技术

老年人由于生理机能衰退，脑血管疾病、骨关节病、痴呆等发病率和致残几率增高。而我国已步入老龄化进程，老年人口占比不断攀升。随着老龄化的加剧，老年人四肢的灵活性下降，并且老年人群体中存在大量的心脑血管疾病或神经系统疾病患者，由此造成的偏瘫患者中绝大多数患有功能障碍。

临床医学和医学理论证明，这类患者除了前期手术治疗和药物治疗外，正确、科学、合理的康复训练对于运动功能的恢复起到十分重要的作用。运动治疗是主要的康复方法，主要解决患者肌肉乏力，不能做、站立、不行等问题。

临床上，现有的运动物理康复治疗分为主动式与被动式，但是无论哪种方式都需要医疗人员徒手借助医疗器械进行操作，对于医疗人员的技术不仅要求偏高，而且也耗时耗力，尚有改进的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种上肢辅助机械臂，操作简单，对医疗人员的技术要求不高，甚至无需医疗人员进行操作，病人可独立进行锻炼康复，节约了人力资源。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种上肢辅助机械臂，包括：

臂托组件，供使用者的手臂放置以承托使用者的手臂；

支撑组件，与所述臂托组件枢接以支撑臂托组件；

摆动组件，一端与所述支撑组件转动连接以供使用者的手臂摆动；

阶梯轴，一端与摆动组件的另一端转动连接且用于支撑摆动组件。

通过采用上述技术方案，机械臂结构设计合理，重量较轻，操作简单，使用方便，可辅助功能障碍患者进行运动康复，对医疗人员的技术要求不高，甚至无需医疗人员进行操作，病人可独立进行锻炼康复，节约了人力资源。

本发明进一步设置为：所述摆动组件包括一端与阶梯轴转动连接另一端与摆动组件转动连接的第一连杆。

通过采用上述技术方案，使臂托组件和支撑组件能够在水平方向进行摆动，以辅助功能障碍患者进行运动康复，结构简单，实用性强。

本发明进一步设置为：所述摆动组件还包括至少一个第二连杆，相邻两所述第二连杆互相转动连接，所述第一连杆一端与阶梯轴转动连接另一端与第二连杆的一端转动连接，远离所述第一连杆的第二连杆与所述支撑组件转动连接。

通过采用上述技术方案，使臂托组件和支撑组件在水平方向的摆动范围更大，以方便功能障碍患者进行更大范围的运动康复，提高了功能障碍患者使用机械臂时的锻炼效果。

本发明进一步设置为：所述支撑组件包括：

支撑座，与所述摆动组件远离阶梯轴的一端转动连接；

支臂，一端与支撑座连接且另一端与臂托组件连接。

通过采用上述技术方案，对臂托组件进行支撑，使臂托的高度与使用者手臂的高度相适应，以方便进行运动康复训练。

本发明进一步设置为：所述支撑组件还包括：

杠杆臂，一体设置于支臂靠近支撑座的一端，所述支臂与所述支撑座转动连接；

弹性件，一端与杠杆臂远离支臂的一端连接另一端与调节杆连接；

调节杆，设置于支撑座远离杠杆臂的一侧且穿设于弹性件的另一端；

所述支撑座上开设有供弹性件穿过的穿设槽，所述支撑座远离杠杆臂的一侧开设有若干与穿设槽互相连通且供调节杆卡嵌以调节弹性件弹力的调节槽。

通过采用上述技术方案，使臂托组件的使用高度可以通过调节杆与不同的调节槽卡嵌进行调节，以适用于不同身高体型的使用者进行使用，提高了机械臂的适用范围。

本发明进一步设置为：所述支撑组件还包括：

调节板，一端与弹性件远离杠杆臂的一端连接另一端穿过穿设槽，所述调节杆插接于调节板远离杠杆臂的一侧；

握持杆，设置于调节板远离杠杆臂的一端且供手握持。

通过采用上述技术方案，握持杆的设置，方便使用者进行握持，以拉动弹性件，调节调节杆卡嵌于不同的调节槽内，提高了机械臂使用时臂托组件高度调节的效率，提高了机械臂的使用效率。

本发明进一步设置为：所述臂托组件包括：

前臂托，供使用者的前臂放置以支撑前臂；

大臂托，固定于前臂托上且设置于靠近支撑座的一侧，并供使用者的大臂放置以支撑大臂；

承托件，与前臂托、大臂托通过螺钉固定且设置于前臂托的下侧以承托大臂托；

台阶销，螺钉固定于支臂远离支撑座的一端，所述台阶销上开设有环槽；

挂钩，设置于承托件靠近台阶销的一侧且挂设于台阶销的环槽上；

弹片，螺钉固定于承托件靠近前臂托的一侧且悬挂于台阶销上，所述弹片上开设有供台阶销穿设的穿设孔。

通过采用上述技术方案，前臂托与大臂托螺钉固定于承托件上，承托件位于前臂托的下侧以对前臂托进行支撑，承托件通过挂钩与弹片连接于支臂上，患者在使用时将前臂放置于前臂托上，大臂与大臂托抵接，以减少患者运动锻炼时自身承受的重量，方便患者进行长期锻炼，减少了患者运动锻炼时的负担，提高了患者运动锻炼康复的效果。

本发明进一步设置为：所述承托件上开设有供螺钉穿设滑移的长腰孔。

通过采用上述技术方案，使前臂托、大臂托的位置可以通过螺钉与长腰孔的滑移进行调节，以适用于不同体型的患者使用，提高了机械臂的适用范围。

本发明进一步设置为：还包括用于夹持固定的夹持固定组件，所述夹持固定组件包括：

夹持板，与阶梯轴固定连接；

基板，设置于夹持板远离支撑座的一侧且与夹持板互相平行；

连接板，一端与夹持板连接另一端与基板连接以连接夹持板与基板；

螺柱，螺纹连接于基板上以配合夹持板夹紧固定面；

手柄，设置于螺柱远离夹持板的一侧且供手握持以转动螺柱；

抵接盘，螺钉固定于螺柱靠近夹持板的一侧。

通过采用上述技术方案，使用者可通过握持手柄驱使螺柱转动，使抵接盘配合基板夹紧桌板等固定面，以将机械臂固定于桌面上，拓宽了机械臂的使用场景，使用更加方便。

本发明进一步设置为：所述夹持板上设置有收起悬挂件，所述承托件上螺钉固定有悬挂套，所述悬挂套可悬挂于收起悬挂件上。

通过采用上述技术方案，机械臂在不使用时，可将悬挂套悬挂于收起悬挂件上，以减少机械臂的占用空间，结构简单，设计合理，实用性强。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.操作简单，对医疗人员的技术要求不高，甚至无需医疗人员进行操作，病人可独立进行操作，节约了人力资源；

2.臂托组件和支撑组件在水平方向的摆动范围更大，以方便功能障碍患者进行更大范围的运动康复，提高了功能障碍患者使用机械臂时的锻炼效果；

3.使用时将前臂放置于前臂托上，大臂与大臂托抵接，以减少患者运动锻炼时自身承受的重量，减少了患者运动锻炼时的负担，提高了患者运动锻炼康复的效果。

附图说明

图1是本发明的一种上肢辅助锻炼装置的结构示意图。

图2是通过夹持固定组件进行安装固定的第一个实施例的爆炸结构示意图。

图3是仅通过第一连杆摆动的第二个实施例的结构示意图。

图4是通过第一连杆与第二连杆摆动的第三个实施例的结构示意图。

图5是仅通过支撑座与支臂进行支撑的第四个实施例的结构示意图。

图6是通过支撑座、支臂、弹性件与调节杆进行支撑的第五个实施例的结构示意图。

图7是通过支撑座、支臂、弹性件、调节杆和握持板进行支撑的第六个实施例的结构示意图。

图8是支臂与臂托组件的局部结构示意图。

图9是支臂与臂托组件的局部爆炸示意图一。

图10是支臂与臂托组件的局部爆炸示意图二。

图11是臂托组件使用时的示意图。

图中，1、臂托组件；11、前臂托；12、大臂托；13、承托件；14、台阶销；15、挂钩；141、环槽；16、弹片；161、穿设孔；162、形变孔；131、长腰孔；2、支撑组件；21、支撑座；22、支臂；23、杠杆臂；24、弹性件；25、调节杆；211、穿设槽；212、调节槽；26、调节板；27、握持杆；3、摆动组件；31、第一连杆；32、第二连杆；4、阶梯轴；5、夹持固定组件；51、夹持板；52、基板；53、螺柱；54、手柄；55、抵接盘；56、连接板；6、收起悬挂件；61、弯杆；62、悬挂球；7、悬挂套。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种上肢辅助机械臂，包括臂托组件1、支撑组件2、摆动组件3和阶梯轴4；阶梯轴4可直接插接于轮椅的左右侧或桌面上，以对辅助机械臂进行安装固定。

在一个实施例中，参照图2，一种上肢辅助机械臂还包括夹持固定组件5，夹持固定组件5用于夹持桌面，以将辅助机械臂固定于桌面上；夹持固定组件5包括夹持板51、基板52、连接板56、螺柱53、手柄54和抵接盘55。

阶梯轴4插接固定于夹持板51上，基板52设于夹持板51的下侧，基板52与夹持板51互相平行，连接板56的两端分别与夹持板51、基板52一体连接，以将夹持板51与基板52连在一起，螺柱53螺纹连接于基板52上，抵接盘55通过螺钉固定于螺柱53靠近夹持板51的一端，抵接盘55与夹持板51配合夹紧桌面，以将辅助机械臂固定于桌面上；螺柱53的下端还套设有手柄54，手柄54与螺柱53过盈配合，手柄54供手握持，以方便使用者徒手转动螺柱53，而无需借助其它工具；辅助机械臂还可以通过夹持固定组件5进行安装固定。

摆动组件3如图3-4所示：

在一个实施例中，参照图3，摆动组件3包括第一连杆31，第一连杆31的一端通过轴承与阶梯轴4转动连接，第一连杆31的另一端与支撑座21转动连接，第一连杆31在水平方向摆动。

在一个实施例中，参照图4，摆动组件3包括第一连杆31与至少一个第二连杆32，第一连杆31的一端通过轴承与阶梯轴4转动连接，第一连杆31的另一端与一第二连杆32转动连接，相邻两第二连杆32互相转动连接，远离第一连杆31的第二连杆32的一端与相邻第二连杆32或相邻第一连杆31的一端转动连接，另一端与支撑座21转动连接，第一连杆31与第二连杆32均在水平面上摆动。

支撑组件2如图5-7所示：

在一个实施例中，参照图5，支撑组件2包括支撑座21和支臂22；支撑座21与第一连杆31或第二连杆32转动连接，支撑座21的转动轴线呈竖直设置，支臂22通过螺钉固定于支撑座21的上端，以对臂托组件1进行支撑，臂托组件1的使用高度可旋松螺钉之后进行调节，调节完成之后旋紧螺钉进行固定。

在一个实施例中，参照图6，支撑组件2包括支撑座21、支臂22、杠杆臂23、弹性件24和调节杆25；支撑座21与第一连杆31或第二连杆32转动连接，支撑座21的转动轴线呈竖直设置，支臂22通过轴承转动连接于支撑座21的上端，杠杆臂23一体设于支臂22靠近支撑座21的一端；弹性件24优选为拉簧，拉簧的一端通过螺钉与杠杆臂23远离支撑座21的一端连接，支撑座21上开设有穿设槽211，穿设槽211贯穿支撑座21，穿设槽211供拉簧穿过，调节杆25穿设于拉簧的另一端，调节杆25设于支撑座21远离杠杆臂23的一侧，支撑座21远离杠杆臂23的一侧开设有若干调节槽212，调节槽212供调节杆25卡嵌，以调节臂托组件1的使用高度。

在一个实施例中，参照图7，支撑组件2包括支撑座21、支臂22、杠杆臂23、弹性件24、调节杆25、调节板26和握持杆27；支撑座21与第一连杆31或第二连杆32转动连接，支撑座21的转动轴线呈竖直设置，支臂22通过轴承转动连接于支撑座21的上端，杠杆臂23一体设于支臂22靠近支撑座21的一端；弹性件24优选为拉簧，拉簧的一端通过螺钉与杠杆臂23远离支撑座21的一端连接，支撑座21上开设有穿设槽211，穿设槽211贯穿支撑座21，调节板26穿设于穿设槽211上，调节板26的一端通过螺钉与拉簧的另一端连接，调节杆25插接于调节板26上，调节杆25设于支撑座21远离杠杆臂23的一侧，支撑座21远离杠杆臂23的一侧开设有若干调节槽212，调节槽212供调节杆25卡嵌，以调节臂托组件1的使用高度；调节板26远离拉簧的一端设有握持杆27，握持杆27供手握持，以拉动调节板26调节臂托组件1的使用高度。

参照图8、9，臂托组件1与支臂22远离杠杆臂23的一端连接，臂托组件1包括前臂托11、大臂托12、承托件13、台阶销14和弹片16；前臂托11供使用者的前臂进行放置，以对使用者的前臂进行支撑，减少使用者运动锻炼时承重；结合图7，大臂托12设于前臂托11靠近支撑座21的一侧，大臂托12供使用者的大臂进行放置，以对使用者的大臂进行支撑；前臂托11与大臂托12均通过螺钉固定于承托件13上，承托件13设于前臂托11的下侧，以对前臂托11进行支撑，承托件13可一体设置，也可分体设置。

参照图9、10，承托件13远离支臂22的一侧开设有长腰孔131，长腰孔131供螺钉穿设滑移，以调整前臂托11与大臂托12的位置，来适用于不同体型的使用者；台阶销14通过螺钉与支臂22远离杠杆臂23的一端连接，台阶销14上开设有环槽141，环槽141位于台阶销14的中间位置；承托件13靠近支臂22的一侧一体设有挂钩15，挂钩15挂在环槽141内，承托件13靠近台阶销14的一侧还通过螺钉固定有弹片16，弹片16上开设有穿设孔161，弹片16通过穿设孔161套设于台阶销14的小径端；弹片16上还开设有形变孔162，以削弱弹片16的结构强度，方便弹片16发生弹性形变。

安装时，先将挂钩15卡入环槽141中，然后通过弹片16的弹性形变将穿设孔161套设于台阶销14的细端，以将臂托组件1转动连接于支臂22远离杠杆臂23的一端。

参照图1、2，夹持板51上还设有收起悬挂件6，收起悬挂件6包括弯杆61和悬挂球62，弯杆61可焊接、插接或螺纹连接于夹持板51上，悬挂球62设于弯杆61远离夹持板51的一端，悬挂球62可焊接、螺纹连接于弯杆61上。

参照图1、10，承托件13上还设有悬挂套7，辅助机械臂在不使用时，悬挂套7可悬挂于悬挂球62上，以减少辅助机械臂的占用空间。

参照图1、11，使用者在使用时前臂放置于前臂托11上，大臂的后端与大臂托12抵接，然后通过摆动组件3在水平方向进行前后左右摆动，也可通过弹性件24的弹性形变在竖直方向进行上下摆动。

本实施例的实施原理为：

使用者在使用时前臂放置于前臂托11上，大臂的后端与大臂托12抵接，以减少使用者运动康复时自身的承重；臂托组件1的使用高度可通过调节杆25与不同的调节槽212卡嵌进行调节；摆动组件3的设置，使用者可进行前后左右摆动，以进行全方位的运动；辅助机械臂即可通过阶梯轴4插接于轮椅的左右侧或桌面上，又可通过夹持固定组件5夹持固定于桌面上，使用方便。

本发明的机械臂除了能够用于患者进行康复训练，还能够用于增加手臂的稳定性，以辅助生活和工作，还可以保护健身人员的外臂骨骼，使健身人员的外壁骨骼在健身时不易拉伤。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种上肢辅助机械臂，其特征在于：包括：

臂托组件（1），供使用者的手臂放置以承托使用者的手臂；

支撑组件（2），与所述臂托组件（1）枢接以支撑臂托组件（1）；

摆动组件（3），一端与所述支撑组件（2）转动连接以供使用者的手臂摆动；

阶梯轴（4），一端与摆动组件（3）的另一端转动连接且用于支撑摆动组件（3）。

2.根据权利要求1所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述摆动组件（3）包括一端与阶梯轴（4）转动连接另一端与摆动组件（3）转动连接的第一连杆（31）。

3.根据权利要求2所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述摆动组件（3）还包括至少一个第二连杆（32），相邻两所述第二连杆（32）互相转动连接，所述第一连杆（31）一端与阶梯轴（4）转动连接另一端与第二连杆（32）的一端转动连接，远离所述第一连杆（31）的第二连杆（32）与所述支撑组件（2）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述支撑组件（2）包括：

支撑座（21），与所述摆动组件（3）远离阶梯轴（4）的一端转动连接；

支臂（22），一端与支撑座（21）连接且另一端与臂托组件（1）连接。

5.根据权利要求4所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述支撑组件（2）还包括：

杠杆臂（23），一体设置于支臂（22）靠近支撑座（21）的一端，所述支臂（22）与所述支撑座（21）转动连接；

弹性件（24），一端与杠杆臂（23）远离支臂（22）的一端连接另一端与调节杆（25）连接；

调节杆（25），设置于支撑座（21）远离杠杆臂（23）的一侧且穿设于弹性件（24）的另一端；

所述支撑座（21）上开设有供弹性件（24）穿过的穿设槽（211），所述支撑座（21）远离杠杆臂（23）的一侧开设有若干与穿设槽（211）互相连通且供调节杆（25）卡嵌以调节弹性件（24）弹力的调节槽（212）。

6.根据权利要求5所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述支撑组件（2）还包括：

调节板（26），一端与弹性件（24）远离杠杆臂（23）的一端连接另一端穿过穿设槽（211），所述调节杆（25）插接于调节板（26）远离杠杆臂（23）的一侧；

握持杆（27），设置于调节板（26）远离杠杆臂（23）的一端且供手握持。

7.根据权利要求4所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述臂托组件（1）包括：

前臂托（11），供使用者的前臂放置以支撑前臂；

大臂托（12），固定于前臂托（11）上且设置于靠近支撑座（21）的一侧，并供使用者的大臂放置以支撑大臂；

承托件（13），与前臂托（11）、大臂托（12）通过螺钉固定且设置于前臂托（11）的下侧以承托大臂托（12）；

台阶销（14），螺钉固定于支臂（22）远离支撑座（21）的一端，所述台阶销（14）上开设有环槽（141）；

挂钩（15），设置于承托件（13）靠近台阶销（14）的一侧且挂设于台阶销（14）的环槽（141）上；

弹片（16），螺钉固定于承托件（13）靠近前臂托（11）的一侧且悬挂于台阶销（14）上，所述弹片（16）上开设有供台阶销（14）穿设的穿设孔（161）。

8.根据权利要求7所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述承托件（13）上开设有供螺钉穿设滑移的长腰孔（131）。

9.根据权利要求7所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：还包括用于夹持固定的夹持固定组件（5），所述夹持固定组件（5）包括：

夹持板（51），与阶梯轴（4）固定连接；

基板（52），设置于夹持板（51）远离支撑座（21）的一侧且与夹持板（51）互相平行；

连接板（56），一端与夹持板（51）连接另一端与基板（52）连接以连接夹持板（51）与基板（52）；

螺柱（53），螺纹连接于基板（52）上以配合夹持板（51）夹紧固定面；

手柄（54），设置于螺柱（53）远离夹持板（51）的一侧且供手握持以转动螺柱（53）；

抵接盘（55），螺钉固定于螺柱（53）靠近夹持板（51）的一侧。

10.根据权利要求9所述的一种上肢辅助机械臂，其特征在于：所述夹持板（51）上设置有收起悬挂件（6），所述承托件（13）上螺钉固定有悬挂套（7），所述悬挂套（7）可悬挂于收起悬挂件（6）上。