CN110384602B - 上肢康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本申请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。该上肢康复训练机器人可包括：底座；升降装置，包括升降模组和工作台，所述升降模组的一端与所述底座连接，另一端与所述工作台连接，用于驱动所述工作台进行升降运动；训练装置，包括训练模组和至少一个承托结构，所述训练模组安装在所述工作台上，用于对上肢进行训练，所述承托结构包括用于承托上肢的承托部和转动安装在所述工作台上的摇臂，所述承托部的底部设有装配孔，所述摇臂设置有锁销；其中，所述锁销能够相对所述装配孔进行插拔运动，以实现所述承托部与所述摇臂的拆装过程。该上肢康复训练机器人能够对患者的上肢进行系统化的康复训练，以达到良好的康复训练效果。

Description

上肢康复训练机器人

技术领域

本申请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

最近几年因脑卒、工伤、交通事故等因素所引发的上肢和手部功能性障碍的人群越来越多，脑卒中、脊椎损伤等患者正在进一步扩大。这些患者除了做手术或者药物治疗，还需要有科学的康复训练计划。而康复科以及康复医院的治疗师一般都是手动帮助患者完成指定的动作。这种工作模式劳动强度大，也很难保证完成动作的准确性与一致性，康复效果差。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种上肢康复训练机器人，能够对患者的上肢进行系统化的康复训练，以达到良好的康复训练效果。

本申请提供了一种上肢康复训练机器人，其包括：

底座；

升降装置，包括升降模组和工作台，所述升降模组的一端与所述底座连接，另一端与所述工作台连接，用于驱动所述工作台进行升降运动；

训练装置，包括训练模组和至少一个承托结构，所述训练模组安装在所述工作台上，用于对上肢进行训练，所述承托结构包括用于承托上肢的承托部和转动安装在所述工作台上的摇臂，所述承托部的底部设有装配孔，所述摇臂设置有锁销；

其中，所述锁销能够相对所述装配孔进行插拔运动，以实现所述承托部与所述摇臂的拆装过程。

在本申请的一种示例性实施例中，所述承托结构设置有两个，分别为左肢承托结构和右肢承托结构，所述左肢承托结构和所述右肢承托结构在第一方向上间隔排布；

所述训练模组包括手部关节持续被动活动仪和手势感应识别器，所述手势感应识别器滑动安装在所述工作台上；

其中，所述左肢承托结构和所述右肢承托结构中一者的承托部上安装有所述手部关节持续被动活动仪，另一者能够与所述手势感应识别器相对；

所述手势感应识别器用于识别与其相对的承托结构上的上肢所做出的手势是否符合要求；在所述手势符合要求时，所述手部关节持续被动活动仪被启动。

在本申请的一种示例性实施例中，还包括肩宽调节器，所述肩宽调节器包括：

第一固定部，安装于所述工作台，

第二固定部，安装于所述工作台，并与所述第一固定部在所述第一方向上相对设置；

至少一个调节杆，其两端分别与所述第一固定部和所述第二固定部连接，且所述调节杆在所述第一方向上延伸；

调节部，活动安装在所述调节杆上，且所述调节部与所述左肢承托结构和所述右肢承托结构中一者的摇臂连接，所述调节部能够带动所述摇臂在所述第一方向上移动，以调整所述左肢承托结构和所述右肢承托结构之间的距离。

在本申请的一种示例性实施例中，所述肩宽调节器还包括安装部和多个定位珠，所述安装部设置在所述调节杆的一侧，且其两端分别与所述第一固定部和所述第二固定部连接，所述定位珠设置在所述安装部面向所述调节杆的一侧，且各所述定位珠在所述第一方向上间隔排布；

其中，所述调节部面向所述安装部的一侧设置有与所述定位珠定位配合的沉孔。

在本申请的一种示例性实施例中，所述训练模组包括：

传动组件，包括训练台、第一传动结构和第二传动结构，所述训练台通过所述第一传动结构活动安装于所述工作台，所述第二传动结构安装于所述训练台；

检测组件，与所述第二传动结构连接，且所述检测组件位于所述承托结构的一侧并与所述承托结构连接，所述检测组件包括握力传感器和与所述握力传感器连接的压力传感器；

其中，所述第一传动结构能够驱动所述训练台在第二方向上移动，所述第二传动结构能够驱动所述检测组件在第三方向上移动，所述握力传感器能够检测放置于所述承托结构的上肢的力量；所述压力传感器能够检测所述握力传感器在所述第二方向和所述第三方向上受到的压力。

在本申请的一种示例性实施例中，所述训练模组还包括：

手部关节持续被动活动仪，能够安装于所述承托结构的承托部。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第一传动结构和所述第二传动结构中至少一者包括驱动电机和滚珠丝杠传动模组，所述滚珠丝杠传动模组的螺母可与所述训练台或所述检测组件连接，所述滚珠丝杠传动模组的丝杠与所述驱动电机连接；

其中，所述驱动电机能够驱动所述丝杠转动，以使所述螺母带动所述训练台在所述第二方向上移动或带动所述检测组件在所述第三方向上移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第一传动结构和所述第二传动结构中至少一者包括驱动电机和同步带传动模组，所述同步带传动模组的传送带上安装有所述训练台或所述检测组件，所述同步带传动模组的主动轮与所述驱动电机连接；

其中，所述驱动电机能够驱动所述主动轮转动，以使所述传送带能够带动所述训练台在所述第二方向上移动或带动所述检测组件在所述第三方向上移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述同步带传动模组还包括支撑板，用于支撑所述传送带；

其中，所述传送带上设置有微动开关，用于检测所述传送带是否断开。

在本申请的一种示例性实施例中，所述升降装置还包括基台和倾斜推动结构，所述基台与所述升降模组连接，其中：

所述工作台的一侧与所述基台铰接；

所述倾斜推动结构的一端与所述工作台铰接，另一端与所述基台铰接，所述倾斜推动结构能够推动所述工作台绕所述工作台与所述基台的铰接处进行转动。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的上肢康复训练机器人，其包括底座、升降装置及训练装置，该升降装置可包括升降模组和工作台，升降模组的一端与底座连接，另一端与工作台连接，用于驱动工作台进行升降运动，以适应不同身高的患者，使得患者在使用此上肢康复训练机器人进行训练时更加舒适；而训练装置可包括训练模组和至少一个承托结构，此训练模组安装在工作台上，用于对上肢进行训练，承托结构包括用于承托上肢的承托部和转动安装在工作台上的摇臂，该承托部的底部设有装配孔，摇臂设置有锁销，该锁销能够相对装配孔进行插拔运动，以实现承托部与摇臂的拆装过程，这样设计提高了承托部与摇臂的拆装效率。其中，由于摇臂转动安装在工作台上，因此，可根据不同患者的上肢状态转动摇臂，从而调整承托部的角度，以使患者的上肢能够更加舒适的放置在承托部上。此外，除了训练模组能够对上肢进行训练之外，也可通过转动摇臂以带动上肢运动，从而实现上肢的康复训练。

本申请的上肢康复训练机器人能够对患者的上肢进行系统化的康复训练，相比于治疗师手动帮助患者完成康复训练的方案，降低了治疗师的劳动强度，同时能够保证完成动作的准确性与一致性，以达到良好的康复训练效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请一实施例所述的上肢康复训练机器人的结构示意图；

图2为本申请另一实施例所述的上肢康复训练机器人的结构示意图；

图3为图2中所示的上肢康复训练机器人中工作台处于倾斜状态下的结构示意图；

图4为本申请实施例所述的上肢康复训练机器人中，手部关节持续被动活动仪与承托部的爆炸示意图；

图5为本申请实施例所述的上肢康复训练机器人中肩宽调节器的结构示意图；

图6为本申请实施例所述的上肢康复训练机器人中肩宽调节器的平面示意图；

图7为本申请实施例所述的上肢康复训练机器人中，检测组件与承托结构组装后的结构示意图；

图8为本申请实施例所述的上肢康复训练机器人中，手部关节持续被动活动仪、检测组件与承托结构组装后的结构示意图。

附图标记：

10、底座骨架；11、滚轮；12、升降柱；13、升降驱动结构；14、控制面板；15、工作台；151、第一滑孔；16、摇臂；17、承托部；18、锁销；19、手部关节持续被动活动仪；20、手势感应识别器；21、第一固定部；22、第二固定部、23、调节杆；24、调节部；241、沉孔；25、安装部；26、定位珠；27、训练台；271、第二滑孔；28、手柄；29、压力传感器；30、基台；31、倾斜推动结构；32、缓冲垫；33、启动按钮；34、急停按钮；35、通讯接口；36a、输入电源接口；36b、输出电源接口；37、指示灯。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1至图8所示，本申请一实施例提供了一种上肢康复训练机器人，其包括底座、升降装置及训练装置，该升降装置可包括升降模组和工作台15，升降模组的一端与底座连接，另一端与工作台15连接，用于驱动工作台15进行升降运动，以适应不同身高的患者，使得患者在使用此上肢康复训练机器人进行训练时更加舒适；而训练装置可包括训练模组和至少一个承托结构，此训练模组安装在工作台15上，用于对上肢进行训练，如图7和图8所示，承托结构包括用于承托上肢的承托部17和转动安装在工作台15上的摇臂16，该承托部17的底部设有装配孔(图中未示出)，摇臂16设置有锁销18，该锁销18能够相对装配孔进行插拔运动，以实现承托部17与摇臂16的拆装过程，这样设计提高了承托部17与摇臂16的拆装效率。其中，由于摇臂16转动安装在工作台15上，因此，可根据不同患者的上肢状态转动摇臂16，从而调整承托部17的角度，以使患者的上肢能够更加舒适的放置在承托部17上。此外，除了训练模组能够对上肢进行训练之外，也可通过转动摇臂16以带动上肢运动，从而实现上肢的康复训练。

本实施例中，上肢康复训练机器人能够对患者的上肢进行系统化的康复训练，相比于治疗师手动帮助患者完成康复训练的方案，降低了治疗师的劳动强度，同时能够保证完成动作的准确性与一致性，以达到良好的康复训练效果。

下面结合附图对本申请实施例所描述的上肢康复训练机器人的结构进行详细描述。

如图1至图3所示，底座为可移动底座，以方便将上肢康复训练机器人移动到不同位置。此可移动底座可包括底座骨架10和安装在底座骨架10的滚轮11。举例而言，此底座骨架10可采用铝型材制作而成，这样在保证可移动底座的结构强度的同时，还可降低可移动底座的重量，以方便移动，值得说明的是，该底座骨架10的材质不限于铝型材，也可采用其他材质制成，视具体情况而定。此外，由于上肢康复训练机器人的升降装置具有一定的高度，考虑到患者的舒适性，可将底座骨架10的底部形成有凹槽，而滚轮11的一部分位于凹槽内，这样可隐藏滚轮11的部分高度以降低底座的高度，从而可降低工作台15距离地面的高度。而滚轮11可为带自锁结构的万向轮，这样可保证可移动底座的移动灵活性，此外，通过自锁结构可保证在不需要移动时可移动底座的稳定状态。

升降模组可包括升降柱12、升降驱动结构13和控制面板14，升降柱12的两端分别与底座和升降驱动结构13连接，而升降驱动结构13和控制面板14均可安装于工作台15，其中，控制面板14与升降驱动结构13连接，该控制面板14能够根据患者的需求控制升降驱动结构13驱动升降柱12进行升降运动，从而驱动工作台15进行升降运动。举例而言，升降柱12可设置有两个，相比于采用一个升降柱12的方案，可增大工作台15边缘的倾覆力矩，以提高整机的稳定性，但应当理解的是，升降柱12的数量不仅限于两个，还可根据需求设置更多。控制面板14可设有升降的点动按钮，且控制面板14还可显示升降的高度，患者可根据自身身高自主选择舒适的位置。

承托结构的摇臂16可通过安装轴与轴承配合以转动安装于工作台15，详细说明，安装轴可固定安装于工作台15，而摇臂16的前端可通过一轴承与安装轴转动连接，该摇臂16能够绕安装轴进行转动。其中，此摇臂16也可设置有自锁结构，该自锁结构在摇臂16转动到所需位置时能够将摇臂16的轴承与安装轴进行锁紧，以保证摇臂16维持稳定状态；其中，若需要对摇臂16进行调整时，只需对自锁结构进行解锁，即可实现摇臂16的转动。而承托部17可安装于摇臂16的后端，以便于患者将上肢(例如：手部或前臂等部位)置于承托部17，提高患者的舒适性。需要说明的是，本实施例中摇臂16的前端指的是远离患者身体的一端，而摇臂16的后端指的是靠近患者身体的一端。

举例而言，此摇臂16上可设置有安装槽，且安装槽的侧壁可设置有锁销18；而承托部17的底部可设置有安装块，此安装块的底部可设置有装配孔。其中：在将承托部17与摇臂16进行组装时，可先将承托部17底部的安装块置于摇臂16的安装槽内，然后按压锁销18以使锁销18的一端插入装配孔内，即：完成承托部17与摇臂16的组装；在将承托部17与摇臂16拆卸时，只需再次按压锁销18即可使锁销18从装配孔中脱出，以完成承托部17与摇臂16的拆卸。此外，为提高患者的舒适性，承托部17可采用硬度较高的软胶制作而成，但不限于此，也可采用其他材料制作而成，视具体情况而定。进一步地，还可在此承托部17上包覆软垫，以提高承托部17的舒适性；其中，该软垫是可以通过背部的魔术贴进行拆装，以方便后期跟换。

训练模组用于对上肢进行训练，该训练模组可针对不同患者进行康复训练，且该训练方式可包括多种，针对不同患者和不同训练方式，训练模组的结构和安装方式也不相同，具体可包括如下实施例：

实施例一

本实施例中，如图1所示，承托结构可设置有两个，分别为左肢承托结构和右肢承托结构，左肢承托结构和右肢承托结构可在第一方向P上间隔排布；该左肢承托结构用于承托患者的左上肢，而右肢承托结构用于承托患者的右上肢。

训练模组可包括手部关节持续被动活动仪19和手势感应识别器20，此手势感应识别器20滑动安装在工作台15上；其中，左肢承托结构和右肢承托结构中一者的承托部17上安装有手部关节持续被动活动仪19，另一者能够与手势感应识别器20相对；此手势感应识别器20用于识别与其相对的承托结构上的上肢所做出的手势是否符合要求；在手势符合要求时，手部关节持续被动活动仪19被启动。

本实施例中，训练模组可适用于对手部偏瘫的患者进行手部康复训练，即：该训练模组适用于对一侧手部是健康的，且另一侧手部是患病的患者进行手部康复训练。举例而言，在待康复患者的左手患病，右手为健康的情况下，可将适用于左手的手部关节持续被动活动仪19安装在左肢承托结构的承托部17上，并将手势感应识别器20滑动至与右肢承托结构相对的位置处，该手势感应识别器20用于识别右手所做出的手势，在右手所做出的手势符合要求时，手部关节持续被动活动仪19被启动，以用于对左手进行康复训练，值得说明的是，左肢承托结构中的承托部17用于支撑左手，且该左手固定于手部关节持续被动活动仪19，而右肢承托结构中的承托部17可用于支撑右前臂。在待康复患者的右手患病，左手为健康的情况下，可将适用于右手的手部关节持续被动活动仪19安装在右肢承托结构的承托部17上，并将手势感应识别器20滑动至与左肢承托结构相对的位置处，该手势感应识别器20用于识别左手所做出的手势，在左手所做出的手势符合要求时，手部关节持续被动活动仪19被启动，以用于对右手进行康复训练，值得说明的是，右肢承托结构中的承托部17用于支撑右手，而右肢承托结构中的承托部17可用于支撑右前臂。

基于前述举例可知，适用于正常侧的承托部17与适用于患病侧的承托部17承托的上肢部位不同，因此，这两个承托部17的尺寸、形状可不相同，以适配不同的部位。但不限于此，适用于正常侧的承托部17也可用于承托手部，当适用于正常侧的承托部17与适用于患病侧的承托部17均用于承托手部时，这两个承托部17的尺寸、形状可相同。

需要说明的是，如图4所示的手部关节持续被动活动仪19与承托结构的承托部17可采用螺钉连接，这样使得承托部17与手部关节持续被动活动仪19的拆装不如与摇臂16拆装方便，因此，在实现左右手互换时，即：在将训练模组从对左手进行康复训练转换为对右手进行康复训练，或，从对右手进行康复训练转换为对左手进行康复训练时，可将手部关节持续被动活动仪19与承托部17作为一个整体，以与摇臂16进行拆装，这样可实现手部关节持续被动活动仪19的更换效率。

此外，本实施例的上肢康复训练机器人还可包括肩宽调节器，如图5所示，此肩宽调节器可包括第一固定部21、第二固定部22、调节杆23及调节部24。第一固定部21和第二固定部22均安装于工作台15，且第一固定部21与第二固定部22在第一方向P上相对设置；调节杆23设置有至少一个，其中，调节杆23的两端分别与第一固定部21和第二固定部22连接，并在第一方向P上延伸；而调节部24活动安装在调节杆23上，且调节部24与左肢承托结构和右肢承托结构中一者的摇臂16连接，调节部24能够带动摇臂16在第一方向P上移动，以调整左肢承托结构和右肢承托结构之间的距离，从而使得该上肢康复训练机器人可适用不同肩宽的患者，以提高上肢康复训练机器人的通用性，以及不同患者在康复过程中的舒适性。

本实施例中，调节杆23可设置有多个，且调节部24与各调节杆23活动安装，以保证调节部24的运动稳定性。

此外，肩宽调节器可为有级调节，详细说明，该肩宽调节器还可包括安装部25和多个定位珠26，安装部25设置在调节杆23的一侧，且其两端分别与第一固定部21和第二固定部22连接，而定位珠26设置在安装部25面向调节杆23的一侧，且各定位珠26在第一方向P上间隔排布；其中，调节部24面向安装部25的一侧设置有与定位珠26定位配合的沉孔241，如图6所示，在调节部24移动到指定位置时，安装部25上的定位珠26可卡在沉孔241内，以实现对调节部24的定位，避免在康复训练过程中调节部24发生移动的情况，以保证调节部24的稳定性。

需要说明的是，定位珠26又叫波珠、球头柱塞或弹簧柱塞，是一种由壳体，弹簧，球珠或柱体组成的负载设备，在需要重新调整左肢承托结构和右肢承托结构之间的距离时，调节部24在移动过程中可向定位珠26的球珠施加背离调节部24的推动力，以使定位珠26的球珠从沉孔241内脱出，其中，此推动力的大小是通过定位珠26中球珠与沉头之间的装配深度(即：定位珠26伸入到沉头的长度)进行调节。

为解决工作台15上的空间，可将肩宽调节器设置在工作台15下方，由于承托结构设置在工作台15上方，为了方便肩宽调节器与承托结构的摇臂16连接，可在工作台15上设置贯通孔，肩宽调节器可通过安装于贯通孔内的连接块与摇臂16连接，其中，连接块可在贯通孔内滑动，此滑动方向为第一方向P。

基于前述内容可知，本实施例的上肢康复训练机器人，通过手势感应识别器20识别患者的正常手部所做出的的手势，在手势符合要求时，手部关节持续被动活动仪19被启动，以对患病受损的手部进行康复训练，这样设计使得该上肢康复训练机器人有效的运用到多重协作的理疗方法，不仅增加了治疗的趣味性，而且整机的设计也非常贴合人体工程学。

应当理解的是，在患者的两侧上肢的手部均受损时，左肢承托结构和右肢承托结构上可分别安装有适用于左手的手部关节持续被动活动仪19和适用于右手的手部关节持续被动活动仪19，以对患者的左、右手进行康复训练，由于患者的左、右手均受损，因此，可通过治疗师启动上肢康复训练机器人对患者进行康复训练。

实施例二

如图2所示，训练模组可包括传动组件及检测组件。该传动组件可包括训练台27、第一传动结构(图中未示出)和第二传动结构(图中未示出)；该训练台27可通过第一传动结构活动安装于工作台15，而第二传动结构安装于训练台27。如图7所示，检测组件可与第二传动结构连接，且检测组件位于承托结构的一侧并与承托结构连接，此检测组件可包括握力传感器和与握力传感器连接的压力传感器29。

需要说明的是，为了方便检测组件与承托结构连接，该检测组件可包括手柄28，此手柄28设置在承托结构的前端并与承托结构连接，其中，握力传感器可设于手柄28内，而压力传感器29可设置在手柄28的下端。

本实施例中，在使用此训练模组对患者的上肢进行康复训练时，可将患者的患病上肢的前臂放置在承托结构的承托部17上，然后通过绑带使患病上肢的手部握住手柄28。

其中，第一传动结构能够驱动训练台27在第二方向Q上移动，第二传动结构能够驱动检测组件在第三方向R(此第三方向R可为实施例一提到的第一方向P)上移动。由于检测组件与承托结构连接，因此，第二传动结构在驱动检测组件在第三方向R上移动的同时，还可驱动承托结构在第三方向R上移动。也就是说，本实施例通过第一传动结构和第二传动结构可带动上肢在第二方向Q和第三方向R上移动，从而可实现对上肢(除了手部)进行康复训练。

而握力传感器能够检测放置于承托结构的上肢(此上肢可为患病部)的力量；压力传感器29能够检测握力传感器在第二方向Q和第三方向R上受到的压力，根据握力传感器在第二方向Q和第三方向R上受到的压力，可调整第一传动结构和第二传动结构的传送速度，也就是说，该第一传动结构和第二传动结构的传送速度与握力传感器检测到的上肢力量相关，本实施例可通过不同患者上肢的力量，来控制第一传动结构和第二传动结构的传送速度，以使第一传动结构和第二传动结构的传送速度符合康复要求。

可选地，该压力传感器29可为三轴压力传感器，该压力传感器29不仅能够检测握力传感器在第二方向Q和第三方向R上受到的压力，还可检测握力传感器在与第二方向Q和第三方向R垂直的方向上受到的力。需要说明的是，该压力传感器不限于三轴压力传感器，还可为二轴压力传感器、六轴压力传感器等，只要能够检测握力传感器在第二方向Q和第三方向R上受到的压力即可。

举例而言，第一传动结构和第二传动结构中至少一者可包括驱动电机和滚珠丝杠传动模组。优选地，第一传动结构和第二传动结构均包括驱动电机和滚珠丝杠传动模组。

其中，第一传动结构可设置有两个，但不限于此，还可设置有三个、四个等等，且各第一传动结构可在第三方向R上间隔排布，以保证训练台27在第二方向Q上的移动平稳性。需要说明的是，各第一传动结构的驱动电机相互独立，即：各第一传动结构的滚珠丝杠传动模组分别与一驱动电机连接。

而第二传动结构可设置有两个，但不限于此，还可设置有三个、四个等等，且各第二传动结构可在第二方向Q上间隔排布，以保证训练台27在第三方向R上的移动平稳性。需要说明的是，各第二传动结构的驱动电机相互独立，即：各第二传动结构的滚珠丝杠传动模组分别与一驱动电机连接。

本实施例中，滚珠丝杠传动模组的螺母可与训练台27或检测组件连接，滚珠丝杠传动模组的丝杠与驱动电机连接；其中，驱动电机能够驱动丝杠转动，以使螺母带动训练台27在第二方向Q上移动或带动检测组件在第三方向R上移动。需要说明的是，此驱动电机可配有编码器，根据编码器可实时读取滚珠丝杠传动模组中螺母的位置；此外，在各第二传动结构的驱动电机相互独立以及各第二传动结构的驱动电机相互独立时，根据编码器还可检测在第二方向Q上或在第三方向R上排布的滚珠丝杠传动模组之间的螺母位移是否同步，在不同步时，可给予一定的补偿。

实施例三

本实施例的训练模组与实施例二的训练模组主要区别在于第一传动结构和第二传动结构的传动方式不同，而其他结构可与实施例二的结构相同，在此不再详细赘述。

具体地，实施例一中第一传动结构和第二传动结构的传动方式为滚珠丝杠传动，而本实施例中第一传动结构和第二传动结构的传动方式为同步带传动，这样可以达到高速静音的效果。下面对本实施例中的第一传动结构和第二传动结构进行详细介绍。

本实施例中，第一传动结构和第二传动结构中至少一者包括驱动电机和同步带传动模组。优选地，第一传动结构和第二传动结构均包括驱动电机和同步带传动模组。

其中，第一传动结构可设置有两个，但不限于此，还可设置有三个、四个等等，且各第一传动结构可在第三方向R上间隔排布，以保证训练台27在第二方向Q上的移动平稳性。需要说明的是，各第一传动结构可共用一驱动电机，即：各第一传动结构的同步带传动模组可通过联轴器与同一驱动电机相连，该驱动电机通过联轴器可将扭矩传动到另一传送带，从而达到同步效果。但不限于此，各第一传动结构也可分别采用独立的驱动电机，即：各第一传动结构的同步带传动模组分别与一驱动电机连接。

而第二传动结构可设置有两个，但不限于此，还可设置有三个、四个等等，且各第二传动结构可在第二方向Q上间隔排布，以保证训练台27在第三方向R上的移动平稳性。需要说明的是，各第二传动结构可共用一驱动电机，即：各第二传动结构的同步带传动模组可通过联轴器与同一驱动电机相连，该驱动电机通过联轴器可将扭矩传动到另一传送带，从而达到同步效果。但不限于此，各第二传动结构也可分别采用独立的驱动电机，即：各第二传动结构的同步带传动模组分别与一驱动电机连接。

本实施例中，同步带传动模组的传送带上安装有训练台27或检测组件，同步带传动模组的主动轮与驱动电机连接；其中，驱动电机能够驱动主动轮转动，以使传送带能够带动训练台27在第二方向Q上移动或带动检测组件在第三方向R上移动。需要说明的是，此驱动电机可配有编码器，根据编码器可实时传送带上结构的位置。

其中，同步带传动模组中传送带若发生断裂，则会导致训练模组的训练轨迹发生偏移，因此，本实施例中可在传送带上设置微动开关，根据此微动开关的开关状态可反映出同步带是否断裂，若断裂则机器会报警，反之则正常运行。

此外，同步带传动模组还包括支撑板，用于支撑传送带，举例而言，此支撑板可为金属板，但不限于此。本实施例通过增加支撑板支撑传送带，可减小传送带的形变量，从而可提高传动结构的使用寿命。

基于前述实施例二和实施例三所描述的结构，为解决工作台15上的空间，可将第一传动结构设置在工作台15下方，由于训练台27设置在工作台15上方，为了方便第一传动结构与训练台27连接，如图2所示，可在工作台15上设置在第二方向Q上延伸的第一滑孔151，训练台27可通过安装于第一滑孔151内的连接块与第一传动结构连接，其中，连接块可在第一滑孔151内滑动。此外，可将第二传动结构设置在训练台27内，由于检测组件和承托结构设置在工作台15上方，为了方便第二传动结构与检测组件和承托结构连接，可在训练台27上设置在第三方向R上延伸的第二滑孔271，检测组件和承托结构可通过安装于第二滑孔271内的连接块与第二传动结构连接，其中，连接块可在第二滑孔271内滑动。

需要说明的是，该训练模组还可包括限位传感器(图中未示出)，此限位传感器可设置于滑孔的两端，用于检测训练台27或检测组件的位置，以避免训练台27和检测组件在抵达边缘位置时驱动电机依然运转的情况，从而可提高产品组件的使用寿命。

其中，前述实施例二和实施例三中的训练模组还可包括手部关节持续被动活动仪19，如图8所示，该手部关节持续被动活动仪19能够安装于承托结构的承托部17。具体地，在患者手部需要康复训练时，可将手部关节持续被动活动仪19安装于承托部17，以用于对放置在该承托部17的手部进行康复训练。举例而言，此手部关节持续被动活动仪19与承托结构的承托部17可采用螺钉连接，这样使得承托部17与手部关节持续被动活动仪19的拆装不如与摇臂16拆装方便，因此，在实现左右手互换时，即：在将训练模组从对左手进行康复训练转换为对右手进行康复训练，或，从对右手进行康复训练转换为对左手进行康复训练时，可将手部关节持续被动活动仪19与承托部17作为一个整体，以与摇臂16进行拆装，这样可实现手部关节持续被动活动仪19的更换效率。

基于前述内容可知，实施例二和实施例三中所提到的训练模组可至少具有主动训练模式和被动训练模式，在主动模式下，患者需握住承托结构前端的具有前述握力传感器的手柄28，基于手柄28中内置的握力传感器以及下端的压力传感器29所采集到的信号，第一传动结构和第二传动结构可带动患者的上肢进行运动。而被动训练模式则是患者戴上手部关节持续被动活动仪19并固定在摇臂16上，可以根据软件里面的所规划好的路径进行训练，也可以选取软件里面的难易程度。此外，上肢康复训练机器人还可包括阻力、助力训练模式，在此不作详细赘述。

应当理解的是，本申请的上肢康复训练机器人的训练模组不限于上述任一实施例所描述的结构，也可为其他结构，举例而言，前述多个实施例可相互组合以形成不同的训练模组。

为进一步提高上肢康复训练机器人康复训练过程中的舒适性，前述任一实施例所描述的上肢康复训练机器人还可引入倾斜设计，以改变工作台15的倾斜角度，从而能够适应不同患者，提高不同患者的舒适性。

具体地，如图3所示，可在上肢康复训练机器人的升降装置中设置基台30和倾斜推动结构31，也就是说，该升降装置可包括基台30和倾斜推动结构31，此基台30与升降模组连接，其中：工作台15的一侧与基台30铰接，可选地，工作台15靠近患者身体的一侧用于与基台30铰接；而倾斜推动结构31的一端与工作台15铰接，另一端与基台30铰接，倾斜推动结构31能够推动工作台15绕工作台15与基台30的铰接处进行转动。

由于人的上肢在活动时不一定是五指和腕关节的活动，还可使肩肘联动，因此，本实施例中通过倾斜设计，不仅可以提高舒适性，而且还可很大程度上使患者在多维多场景的境况下模拟更多生活中的状态，从而可提高上肢康复训练机器人的康复效果。

需要说明的是，在倾斜推动结构31推动工作台15倾斜时，该工作台15、倾斜推动结构31与基台30之间可围成一个三角形。其中，倾斜推动结构31在基台30上的位置，可通过倾斜推动结构31的最大行程计算而来。

举例而言，此倾斜推动结构31可为电动缸、气压缸或液压缸等驱动结构，只要能够驱动工作台15倾斜即可。

如图3所示，基台30上面向工作台15的一侧可设置有缓冲垫32，当工作台15回到水平位置(此水平位置指的是基台30上面向工作台15的面)时，该缓冲垫32则会起到很好的缓冲作用，举例而言，此缓冲垫32可为橡胶结构，但不限于此，也可采用其他材质结构。

此外，如图2所示，前述任一实施例中的上肢康复训练机器人还可包括指示灯37和急停按钮34。其中，患者在使用上肢康复训练机器人时，首先打开供电电源开关，之后打开整机的启动按钮33，在操作过程中相应的指示灯37会做出相应的变化。患者在使用过程若发生任何不适现象都可以拍打急停按钮34，以使本机立即停止工作。

应当理解的是，如图3所示，本申请实施例中的上肢康复训练机器人除了包括前述结构，还可包括通讯接口35、输入电源接口36a以及输出电源接口36b。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其他实施例。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (5)

1.一种上肢康复训练机器人，其特征在于，包括：

底座；

升降装置，包括升降模组和工作台，所述升降模组的一端与所述底座连接，另一端与所述工作台连接，用于驱动所述工作台进行升降运动；

训练装置，包括训练模组和至少一个承托结构，所述训练模组安装在所述工作台上，用于对上肢进行训练，所述承托结构包括用于承托上肢的承托部和转动安装在所述工作台上的摇臂，所述承托部的底部设有装配孔，所述摇臂设置有锁销；所述锁销能够相对所述装配孔进行插拔运动，以实现所述承托部与所述摇臂的拆装过程；所述承托结构设置有两个，分别为左肢承托结构和右肢承托结构，所述左肢承托结构和所述右肢承托结构在第一方向上间隔排布；

其中，所述训练模组包括：

手部关节持续被动活动仪；

手势感应识别器，滑动安装在所述工作台上；

传动组件，包括训练台、第一传动结构和第二传动结构，所述训练台通过所述第一传动结构活动安装于所述工作台，所述第二传动结构安装于所述训练台；

检测组件，与所述第二传动结构连接，且所述检测组件位于所述承托结构的一侧并与所述承托结构连接，所述检测组件包括握力传感器和与所述握力传感器连接的压力传感器；

其中，所述第一传动结构能够驱动所述训练台在第二方向上移动，所述第二传动结构能够驱动所述检测组件在第三方向上移动，所述握力传感器能够检测放置于所述承托结构的上肢的力量；所述压力传感器能够检测所述握力传感器在所述第二方向和所述第三方向上受到的压力；所述左肢承托结构和所述右肢承托结构中一者的承托部上安装有所述手部关节持续被动活动仪，另一者能够与所述手势感应识别器相对；所述手势感应识别器用于识别与其相对的承托结构上的上肢所做出的手势是否符合要求；在所述手势符合要求时，所述手部关节持续被动活动仪被启动；

所述上肢康复训练机器人还包括肩宽调节器，所述肩宽调节器包括：

第一固定部，安装于所述工作台，

第二固定部，安装于所述工作台，并与所述第一固定部在所述第一方向上相对设置；

至少一个调节杆，其两端分别与所述第一固定部和所述第二固定部连接，且所述调节杆在所述第一方向上延伸；

调节部，活动安装在所述调节杆上，且所述调节部与所述左肢承托结构和所述右肢承托结构中一者的摇臂连接，所述调节部能够带动所述摇臂在所述第一方向上移动，以调整所述左肢承托结构和所述右肢承托结构之间的距离；

其中，所述肩宽调节器还包括安装部和多个定位珠，所述安装部设置在所述调节杆的一侧，且其两端分别与所述第一固定部和所述第二固定部连接，所述定位珠设置在所述安装部面向所述调节杆的一侧，且各所述定位珠在所述第一方向上间隔排布；

其中，所述调节部面向所述安装部的一侧设置有与所述定位珠定位配合的沉孔。

2.根据权利要求1所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，

所述第一传动结构和所述第二传动结构中至少一者包括驱动电机和滚珠丝杠传动模组，所述滚珠丝杠传动模组的螺母可与所述训练台或所述检测组件连接，所述滚珠丝杠传动模组的丝杠与所述驱动电机连接；

其中，所述驱动电机能够驱动所述丝杠转动，以使所述螺母带动所述训练台在所述第二方向上移动或带动所述检测组件在所述第三方向上移动。

3.根据权利要求1所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，

所述第一传动结构和所述第二传动结构中至少一者包括驱动电机和同步带传动模组，所述同步带传动模组的传送带上安装有所述训练台或所述检测组件，所述同步带传动模组的主动轮与所述驱动电机连接；

其中，所述驱动电机能够驱动所述主动轮转动，以使所述传送带能够带动所述训练台在所述第二方向上移动或带动所述检测组件在所述第三方向上移动。

4.根据权利要求3所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，

所述同步带传动模组还包括支撑板，用于支撑所述传送带；

其中，所述传送带上设置有微动开关，用于检测所述传送带是否断开。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的上肢康复训练机器人，其特征在于，所述升降装置还包括基台和倾斜推动结构，所述基台与所述升降模组连接，其中：

所述工作台的一侧与所述基台铰接；

所述倾斜推动结构的一端与所述工作台铰接，另一端与所述基台铰接，所述倾斜推动结构能够推动所述工作台绕所述工作台与所述基台的铰接处进行转动。

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