CN111803328A - 一种全上肢外骨骼康复机器人 - Google Patents
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Abstract
一种全上肢外骨骼康复机器人，包括外骨骼执行机构和传动驱动机构，肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼均为镜像互换结构，拇指模块和四个指模块分别为三层簧片耦合驱动结构，手掌模块驱动拇指模块和四个指模块；所述腕部外骨骼包括簧片模块和线轮环模块，手掌模块和簧片模块连接；所述肘部外骨骼包括前臂模块和上臂模块；上臂模块通过内置的被动补偿机构与前臂模块带有的双扭簧机构连接在一起，前臂模块与簧片模块连接；所述肩部外骨骼包括平行四连杆、固定支架、被动骨架一、被动骨架二和上臂线轮环模块，平行四连杆与背部固定起被动补偿作用。本发明采用并串联‑线驱动结构，运动舒适自然，具有镜像互换功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种外骨骼，具体涉及一种全上肢外骨骼康复机器人，属于机器人领域。
背景技术
中风患者因失去了其运动功能丧失了生活自理的能力，严重者身体完全瘫痪，而中风后导致偏瘫的概率达百分之五十以上。上肢作为人体在日常生活中使用最频繁的肢体,因此上肢的康复训练成为中风患者最急需康复的内容。康复训练通常采用的方法是由医护人员或患者家属等进行人工康复训练，采用辅助患者进行长时间上肢屈曲、伸展等康复运动，来促进神经系统康复。但是这种人工辅助康复训练存在着消耗大量人力、效率低、成本高昂等不足。而通过康复机器人带动患者进行康复训练，从而节约人力与成本，是一种弥补人工康复训练不足的方式。
人体上肢共有27个自由度，其中手掌20个自由度，手部简化运动学模型主要特征为：各手指均具有4个转动自由度；拇指腕掌关节和其余4指的掌指关节有2个自由度，拇指掌指关节和其余4指的指间关节均具有1个自由度。由于手部关节众多，在上肢康复训练中通常以实现手部张合动作为主要目标。手臂有肩关节弯曲伸展、内收外展、内旋外旋3个自由度，肘关节弯曲伸展1个自由度，前臂内旋外旋1个自由度和腕关节弯曲伸展、内收外展2个自由度，共计7个自由度。本发明旨在帮助中风患者恢复全上肢动作。如何利用轻量结构充分模拟全上肢各个关节的自然运动，改善康复效果成为现阶段的研究课题。
目前，国内一些上肢康复机械驱动装置已经被研制出来，这些驱动装置通常实现的是电机直接驱动上肢部分自由度，大多针对手臂进行康复机器人的设计，着重手臂的康复训练，完整的包括腕手的全上肢外骨骼设计很少，腕和手的康复训练无法与上肢同时进行，忽略了腕部和手部的同步康复训练，从而丧失腕手康复训练的最佳时间，影响腕手功能的重建。且这种直接驱动方式会造成机构的臃肿笨重，舒适性差，关节的运动不自然，康复治疗的效果不尽人意。
目前，已经存在着一些上肢功能康复设备，但这一类产品很多都不具备感知功能，为了方便对病人的康复情况进行评价，需要将传感器整合到机器人中，在康复训练的过程中实时采集病人手指各个关节的角度信息以供医生和患者参考。
目前，现有上肢功能康复设备绝大多是只能够适用于一侧上肢康复，无法应用到对侧，应用时必须为康复中心配备两套一左一右的康复设备。为了尽可能节约成本、提高应用的便利性，需要对上肢外骨骼的镜像互换功能进行设计，以使一套设备满足不同侧偏瘫患者都能够便捷使用。
综上，现有的上肢康复设备使上肢自由度欠缺，臃肿笨重舒适性差，关节运动不自然，康复治疗的效果较差以及不具备感知功能和镜像互换功能。
发明内容
本发明是为克服现有技术不足，提供一种全上肢外骨骼式康复机器人。该外骨骼式康复机器人采用并联串联线驱动，运动舒适自然，具有镜像互换功能。
本发明的技术方案是：一种全上肢外骨骼康复机器人包括外骨骼执行机构和传动驱动机构，所述外骨骼执行机构包括肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼，手部外骨骼连接在腕部外骨骼上，腕部外骨骼连接在肘部外骨骼上，肘部外骨骼连接在肩部外骨骼上；
肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼均为镜像互换结构，所述手部外骨骼包括拇指模块、手掌模块和四个指模块，拇指模块和四个指模块分别与手掌模块连接；拇指模块和四个指模块分别为三层簧片耦合驱动结构，手掌模块驱动拇指模块和四个指模块，拇指模块通过手掌模块上的定型软管实现弯折；
所述腕部外骨骼包括簧片模块和线轮环模块，簧片模块与线轮环模块插接在一起，线轮环模块与簧片模块通过插接方式实现腕部穿戴的镜像互换，手掌模块和簧片模块连接；
所述肘部外骨骼包括前臂模块和上臂模块；上臂模块通过内置的被动补偿机构与前臂模块带有的双扭簧机构连接在一起，前臂模块与簧片模块连接；
所述传动驱动机构分别将动力通过鲍登线传递给肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼，肩部外骨骼采用并联线驱动机构实现肩关节弯曲伸展、内收外展和内旋外旋，肘部外骨骼采用鲍登线扭簧拮抗布置实现肘关节弯曲和伸展，腕部外骨骼采用双簧片实现腕关节弯曲伸展和内收外展，腕部外骨骼采用线轮环实现腕关节内旋外旋，手部外骨骼采用三层簧片耦合结构实现手指关节的弯曲或伸展。
本发明相比现有技术的有益效果是：
本发明全上肢外骨骼由四大外骨骼部件组成，沿人体手臂从上到下依次为肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼、以及手部外骨骼。可实现完整的全上肢康复运动。考虑到上肢关节较多且生理结构各异特点，采用并串联-线驱动结构实现对人体上肢关节针对性设计，以避免采用纯串联机构，导致的关节轴线补偿机构过度臃肿复杂问题；也回避了过多应用并联机构而引起的耦合控制问题。
本发明设计的全上肢外骨骼机构具有镜像互换功能，能够做到左右互换，同时适用于左侧和右侧偏瘫中风患者，使一套设备满足不同侧偏瘫患者，将成本控制在患者可接受范围内，能够尽可能降低成本并提高使用的便利性和利用率。
手部外骨骼采用了三层簧片耦合驱动结构，该结构能够绕着手指指间关节和掌指关节做远心旋转运动，簧片轻薄韧性好，能够极大减轻机构重量、简化机构形式；使关节运动更加自然，符合手指实际运动形式，实现人机相容性；上层簧片设有限位槽，用于运动范围耦合的同时，还能够实现机械限位，保证系统的安全性；
腕部外骨骼采用了簧片模块，线轮环模块与簧片模块通过插接方式实现腕部穿戴的镜像互换，传动驱动机构将动力通过鲍登线传递给簧片模块，实现腕关节作弯曲/伸展和内收/外展运动，传动驱动机构将动力通过鲍登线传递给线轮环模块，实现腕关节作内旋/外旋运动，簧片轻薄韧性好，能够极大减轻机构重量、简化机构形式。
肘部外骨骼根据人体肘部关节生理结构特征，在肘部外骨骼中设计了类杠杆仿生被动补偿机构，实现轴线偏移补偿。避免肘部交互负载的产生，实现肘部外骨骼的人机相容性设计。肩部外骨骼采用并联线驱动机构实现肩关节弯曲伸展、内收外展和内旋外旋。
设计的全上肢外骨骼为易于安装拆卸的模块化结构，当部分零部件损坏，可以快速便捷地更换；此外，模块化结构设计便于穿脱和部件转换，使机构的镜像互换更加快速便捷。
本发明全上肢外骨骼康复机器人采用了基于鲍登线的传动方式，以满足柔顺性和轻便性要求。将输出的力矩传递到外骨骼驱动关节；该传动方式主要有以下特点：首先，能够实现远距离传输动力，将动力源远置与外骨骼分离开来以减轻机器人对手部的负担；其次，允许患者在穿戴外骨骼机器人进行康复训练的时候自由地移动上肢的位姿，方便在训练的时候完成一些任务和日常生活动作。另外，钢丝穿在鞘里面来传递拉力，而鞘的作用是中和掉钢丝对机构的拉力，使得鲍登线对外骨骼设备的合力为零，即基于鲍登线的驱动器可以看作是一个纯力矩源，不会对人体产生牵拉作用。另外，设计的使外骨骼机构的运动轨迹与人体关节的自然运动轨迹更加贴近，更快达到预期的康复效果。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的手部外骨骼的立体结构示意图；
图3为图1的爆炸图；
图4为拇指模块的爆炸图；
图5为本发明的腕部外骨骼的爆炸结构示意图；
图6为腕部外骨骼去掉前臂外壳后的装配图；
图7为图6的爆炸图；
图8为肘部外骨骼的立体结构示意图；
图9为双扭簧机构对称布置在两个前臂外壳的示意图；
图10为图9的爆炸示意图；
图11为上臂模块的结构示意图；
图12为被动补偿机构的示意图；
图13为图11的爆炸图；
图14为肩部外骨骼的示意图；
图15为传动驱动机构的结构示意图；
图16为一种绕线模块的爆炸图；
图17为另一种绕线模块的爆炸图；
图18为线轮环模块和上臂线轮环模块上的鲍登线走线布置图；
图19为肩部外骨骼鲍登线走线布置图；
图20为线性位移传感模块的检测原理示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图6、图8和图14所示，本实施方式的一种全上肢外骨骼康复机器人，包括外骨骼执行机构和传动驱动机构，所述外骨骼执行机构包括肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼，手部外骨骼连接在腕部外骨骼上，腕部外骨骼连接在肘部外骨骼上，肘部外骨骼连接在肩部外骨骼上；
肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼均为镜像互换结构，所述手部外骨骼A包括拇指模块A2、手掌模块A3和四个指模块A1，拇指模块A2和四个指模块A1分别与手掌模块A3连接；拇指模块A2和四个指模块A1分别为三层簧片耦合驱动结构，手掌模块A3驱动拇指模块A2和四个指模块A1，拇指模块A2通过手掌模块A3上的定型软管A3-0实现弯折；
所述腕部外骨骼B包括簧片模块B1和线轮环模块B2，簧片模块B1与线轮环模块B2插接在一起，线轮环模块B2与簧片模块B1通过插接方式实现腕部穿戴的镜像互换，手掌模块A3和簧片模块B1连接；
所述肘部外骨骼C包括前臂模块C1和上臂模块C2；上臂模块C2通过内置的被动补偿机构与前臂模块C1带有的双扭簧机构连接在一起，前臂模块C1与簧片模块B1连接；
所述传动驱动机构F分别将动力通过鲍登线传递给肩部外骨骼D、肘部外骨骼C、腕部外骨骼B以及手部外骨骼A，肩部外骨骼D采用并联线驱动机构实现肩关节弯曲伸展、内收外展和内旋外旋，肘部外骨骼C采用鲍登线扭簧拮抗布置实现肘关节弯曲和伸展，腕部外骨骼B采用双簧片实现腕关节弯曲伸展和内收外展，腕部外骨骼B采用线轮环实现腕关节内旋外旋，手部外骨骼A采用三层簧片耦合结构实现手指关节的弯曲或伸展。
更进一步来说，所述手部外骨骼为手性对称性设计，如图3所示，每个所述指模块A1包括远节指骨座A1-1、中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3、掌骨座A1-4、底层簧片A1-5、中层簧片A1-6、远端指间上层簧片A1-7、近端指间上层簧片A1-8、掌指上层簧片A1-9和掌指连接件A1-11；
掌骨座A1-4固定在手掌模块A3上，底层簧片A1-5贯穿固定在远节指骨座A1-1、中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3和掌骨座A1-4上，中层簧片A1-6远端与远节指骨座A1-1固接，并滑动贯穿中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3和掌骨座A1-4，近端与掌指连接件A1-11固接，远端指间上层簧片A1-7远端与远节指骨座A1-1固定、且近端限制在中节指骨座A1-2的限位槽中运动，近端指间上层簧片A1-8远端与中节指骨座A1-2固定、且近端限制在近节指骨座A1-3的限位槽中运动，掌指上层簧片A1-9远端与近节指骨座A1-3固定、且近端限制在掌骨座A1-4的限位槽中运动，掌指连接件A1-11可滑动地设置在掌骨座A1-4和手掌模块A3内。
为便于拆装方便，设计了卡扣固定件A1-10实现远端指间上层簧片A1-7、近端指间上层簧片A1-8和掌指上层簧片A1-9的固定，具体为：远节指骨座A1-1配套一个卡扣固定件1-10，中节指骨座1-2配套两个卡扣固定件A1-10，近节指骨座A1-3配套两个卡扣固定件1-10，底层簧片A1-5远端与远节指骨座A1-1通过卡扣固定件A1-10固定、且近端与掌骨座A1-4通过卡扣固定件A1-10固定，中层簧片A1-6远端与远节指骨座A1-1通过卡扣固定件A1-10固定、且近端与掌指连接件A1-11固接，远端指间上层簧片A1-7远端与远节指骨座A1-1通过卡扣固定件A1-10固定，且近端通过卡扣固定件A1-10限制在中节指骨座A1-2的限位槽中运动，近端指间上层簧片A1-8远端通过卡扣固定件A1-10与中节指骨座A1-2固定、且近端通过卡扣固定件A1-10限制在近节指骨座A1-3的限位槽中运动，掌指上层簧片A1-9远端通过卡扣固定件A1-10与近节指骨座A1-3固定、且近端通过卡扣固定件A1-10限制在掌骨座A1-4的限位槽中运动。
采用了三层簧片结构，底层簧片A1-5为固定簧片，与远节指骨座A1-1、中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3和掌骨座A1-4为刚性固连，在手指动作中能够起弯曲约束作用；中层簧片A1-6为主动簧片，与掌指连接件A1-11及手掌模块A3内的传动驱动机构相连，实现前进和回退，掌指连接件1-11与中层簧片A1-6能够起力传导作用；上层簧片(远端指间上层簧片A1-7、近端指间上层簧片A1-8和掌指上层簧片A1-9)均为被动簧片，其分别在指骨座(中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3、掌骨座A1-4)中一定长度的限位槽中滑动，在手指动作中能够起限位作用，各手指外骨骼关节运动范围耦合关系由限位距离实现。该四个指模块A1能够绕着手指指间关节和掌指关节做远心旋转运动，簧片轻薄韧性好，能够极大减轻机构重量、简化机构形式；机构运动远心位置与关节运动远心位置重合，实现机构与人体关节运动的远心匹配，使关节运动更加自然，符合手指实际运动形式，实现人机相容性；上层簧片设有限位槽，用于运动范围耦合的同时，还能够实现机械限位，保证了四个指模块A1的安全性。掌指连接件A1-11前进带动中层簧片A1-6正向运动，远节指骨座A1-1、中节指骨座A1-2、近节指骨座A1-3和掌骨座A1-4彼此之间存在使间距扩大的力作用，远端指间上层簧片A1-7、近端指间上层簧片A1-8、掌指上层簧片A1-9在对应指骨座中各自滑动，由于各部分指座下部被底层簧片A1-5固定，因此，在底层簧片A1-5的约束下，整个四指模块会发生弯曲，当弯曲达到一定角度，上层簧片到达终点，限制模块的继续弯曲并保护佩戴者的安全；当掌指连接件A1-11回退时则正好与上述运动过程相反，则能够实现四指的弯曲伸展运动。
进一步地，如图3和图4所示，所述拇指模块A2包括拇指远节指骨座A2-1、拇指近节指骨座2-2、拇指掌骨座A2-3、拇指底层簧片A2-4、拇指中层簧片A2-5、指间上层簧片A2-6、拇指掌指上层簧片A2-7和拇指掌指连接件A2-8；拇指掌骨座A2-3固定在手掌模块A3上，拇指底层簧片A2-4固定于拇指远节指骨座A2-1、拇指近节指骨座A2-2和拇指掌骨座A2-3上，拇指中层簧片A2-5远端与拇指远节指骨座A2-1固定，滑动贯穿拇指近节指骨座A2-2和拇指掌骨座A2-3，近端与拇指掌指连接件A2-8固接，指间上层簧片A2-6远端与拇指远节指骨座A2-1固定、且近端限制在拇指近节指骨座A2-2的限位槽中运动，拇指掌指上层簧片A2-7远端与拇指近节指骨座A2-2固定、且近端限制在拇指掌骨座A2-3的限位槽中运动，拇指掌指连接件A2-8可滑动地设置于拇指掌骨座A2-3和手掌模块A3内。如此设置，为方便拆装使用，设计拇指卡扣固定件A2-9实现上中下三层簧片的固定，拇指远节指骨座A2-1配套一个拇指卡扣固定件A2-9，拇指近节指骨座A2-2配套两个拇指卡扣固定件A2-9；指间上层簧片A2-6远端通过拇指卡扣固定件A2-9与拇指远节指骨座A2-1固定、且近端通过卡扣固定件A2-9限制在拇指近节指骨座A2-2的限位槽中运动，拇指掌指上层簧片A2-7远端通过卡扣固定件2-9与拇指近节指骨座A2-2固定、且近端通过拇指卡扣固定件A2-9限制在拇指掌骨座A2-3的限位槽中运动。工作过程，拇指掌指连接件A2-8前进带动拇指中层簧片A2-5正向运动，拇指远节指骨座A2-1、拇指近节指骨座2-2和拇指掌骨座A2-3彼此存在使间距扩大的力作用，指间上层簧片A2-6和拇指掌指上层簧片A2-7在拇指近节指骨座A2-2和拇指掌骨座A2-3中一定长度的限位槽内滑动，由于各部分指座下部被拇指底层簧片A2-4固定，因此在拇指底层簧片A2-4的约束下，整个拇指模块A2会发生弯曲，当弯曲达到一定角度，指间上层簧片A2-6和拇指掌指上层簧片A2-7到达限位终点，限制拇指模块A2自身的继续弯曲并保护佩戴者的安全；当拇指掌指连接件A2-8回退时则正好与上述运动过程相反，则能够实现拇指的弯曲伸展运动。
所述手掌模块A3包括四指掌模块A3-1和拇指掌模块A3-2；
四指掌模块A3-1包括掌背座外壳A3-1-1、四指引导件A3-1-2、四指连接件A3-1-3、四指齿条3-1-4、四指齿轮A3-1-5和四指线轮A3-1-6；四指引导件A3-1-2安装在掌背座外壳A3-1-1的手腕侧，掌指连接件A1-11可滑动地设置在掌背座外壳A3-1-1内并与四指连接件A3-1-3连接，四指齿轮A3-1-5和四指线轮A3-1-6同轴可转动地安装在掌背座外壳A3-1-1内，四指齿轮A3-1-5与四指齿条A3-1-4啮合，四指齿条A3-1-4可滑动地设置在掌背座外壳A3-1-1内并与四指连接件A3-1-3固接，四指连接件A3-1-3由四指引导件A3-1-2导向可滑动地设置在掌骨座外壳A3-1-1内，掌背座外壳A3-1-1通过定型软管A3-0与拇指掌模块A3-2连接。
所述拇指掌模块A3-2包括拇指背座外壳A3-21、拇指连接件A3-22、拇指引导件A3-23、拇指齿条A3-24、拇指齿轮A3-25和拇指线轮A3-26；掌背座外壳A3-1-1通过定型软管A3-0与拇指背座外壳A3-21连接，拇指导引件A3-23安装在拇指背座外壳A3-21的手腕侧，拇指掌指连接件A2-8可滑动地设置在拇指背座外壳A3-21内并与拇指连接件A3-22连接，拇指齿轮A3-25和拇指线轮A3-26同轴可转动安装在拇指背座外壳A3-21内，拇指齿轮A3-25与拇指齿条A3-24啮合，拇指齿条A3-24可滑动地设置在拇指背座外壳A3-21内并与拇指连接件A3-22固接，拇指连接件A3-22由拇指引导件A3-23导向可滑动地设置在拇指背座外壳A3-21内。如此设置，利用鲍登线和齿轮齿条传动机构实现手部抓握动作的实现，能比较全面地激活手部运动神经，实现较好康复效果，同时能够有效降低手部驱动执行元件的重量，提高外骨骼的舒适性和轻便性。
更进一步地来说，如图7所示，簧片模块B1包括固定盖B1-0、掌背座B1-1、两个执行线轮B1-2、两个齿轮B1-3、两个齿条B1-4、两个簧片连接件B1-5、两个簧片B1-6和两个前臂外壳B1-7；
两个簧片连接件B1-5可滑动地设置在其中一个前臂外壳B1-7的内壁上，两个齿条B1-4平行设置，并分别与两个簧片连接件B1-5连接，两个齿轮B1-3和两个执行线轮B1-2可转动地安装在前臂外壳B1-2的内壁上，两个齿条B1-4分别与两个齿轮B1-3啮合，两个簧片B1-6移动方向与两个齿条B1-4的移动方向平行，两个簧片B1-6一端可转动地设置在两个簧片连接件B1-5上，两个簧片B1-6的另一端可转动地设置在掌背座B1-1上，固定盖B1-0连接在所述其中一个前臂外壳B1-7的内壁上约束两个执行线轮B1-2、两个齿轮B1-3、两个齿条B1-4和两个簧片连接件B1-5。如此设计，固定盖B1-0盖住前臂外壳B1-7，包裹内部并约束内部组件，钢丝带动两个执行线轮B1-2转动，从而带动通过D形轴配合的两个齿轮B1-3转动，从而通过啮合的两个齿条B1-4转换为直线运动，从而带动两簧片连接件B1-5在前臂外壳B1-7内部导轨内前进或回退运动，两簧片连接件B1-5在前臂外壳B1-7中运动时带动两个簧片B1-6同时运动；当两个簧片连接件B1-5同时前进，前臂外壳B1-7和掌背座B1-1之间存在使间距扩大的力作用，在人体腕部骨骼及关节的约束下，两个簧片B1-6发生弯曲伸展，从而带动腕部关节弯曲，则能够实现腕部的弯曲动作；当弯曲达到一定角度，簧片连接件B1-5到达滑轨终点，限制继续弯曲并保护佩戴者的安全；当两簧片连接件B1-5回退时则正好与上述运动过程相反，则能够实现腕部的弯曲伸展运动；当两个簧片连接件1-5交错前进和回退，两个簧片B1-6会产生相反方向运动，所构成四边形发生错位，则能够实现腕部的内收/外展自由度。
基于上述具体实施方式，如图5所示，所述线轮环模块B2包括内环B2-1、外环B2-2和七个引导线轮B2-3；内环B2-1的内侧面做有带有母插槽的插台，前臂外壳B1-7上做有带有子插槽的接台，插台上开有能插接接台的母插槽，接台上开有能插接插台的子插槽，其中五个引导线轮B2-3沿周向可转动地设置于内环B2-1的端面上，另外两个引导线轮B2-3可转动地设置在外环B2-2的端面上，内环B2-1与外环B2-2扣合后可约束七个引导线轮B2-3，内环B2-1与外环B2-2相对转动。如此设置，通过内环2-1、外环2-1的相对转动，则能够实现腕部内旋外旋自由度。如图18所示，鲍登线的钢丝顺时针或逆时针拉动末端引导线轮B2-3，使内环B2-1、外环B2-2相对发生顺时针或逆时针转动，则能够实现腕部内旋外旋自由度。
如图9-图10所示，所述双扭簧机构对称布置在两个前臂外壳B1-7两侧，每个所述扭簧机构包括前臂母连杆C1-31、前臂子连杆C1-32、前臂连杆盖C1-33、扭簧外壳C1-34、扭簧C1-35和扭簧盖C1-36；
前臂母连杆C1-31与外环B2-2端面的凸耳连接，前臂子连杆C1-32一端与前臂母连杆C1-31连接且二者长度方向长度可调，前臂子连杆CC1-32另一端与扭簧外壳C1-34配合，扭簧C1-35的一端插入前臂子连杆1-32另一端的凹槽内被固定，另一端插入扭簧外壳C1-34的凹槽内被固定，扭簧盖C1-36与扭簧外壳C1-34固定并盖住扭簧C1-35，前臂子连杆C1-32绕扭簧外壳C1-34的轴线可旋转。如此设计，使用时，两个前臂外壳1-1通过魔术贴扣合并固定在人体的前臂上。扭簧C1-35与鲍登线构成拮抗关系：两个鲍登线的钢丝由传动驱动机构3驱动，当两个鲍登线同时收缩，钢丝张力提高，抵抗扭簧的扭转力，带动肘部关节角度减小，带动肘部弯曲；当两个鲍登线同时放松时，鲍登线中的钢丝线缆张力减小，肘部关节在扭簧的扭转力作用下关节角度展开，带动肘部伸展；综合来看就能够实现肘部弯曲伸展自由度。前臂母连杆C1-31与外环B2-2端面上的连接凸台连接。
进一步地，如图11-图13所示，所述上臂模块C2包括上臂后外壳C2-1和上臂前外壳C2-2；被动补偿机构包括轴承杆C2-31、轴承固定件C2-32、滑轨连接件C2-33、环形滑轨C2-34、两个推力轴承C2-35、两个线性滑轨C2-36、两个滑轨盖片C2-37、两个环形滑轨固定件C2-38、两个上臂上连杆C2-39、两个双向调节螺杆C2-40、两个上臂下连杆C2-41和四个滑轮C2-42；
上臂后外壳C2-1与上臂前外壳C2-2扣合固定，位于上臂后外壳C2-1内侧的两个推力轴承C2-35之间套着轴承杆C2-31，被轴承固定件C2-32固定，轴承固定件C2-32固定在上臂后外壳C2-1上，轴承杆C2-31带有的圆盘外沿做有两个插槽，两个线性滑轨C2-36插入两个插槽并被固定，每个线性滑轨C2-36可在对应的两个滑轮C2-42之间滑动，每两个滑轮C2-42通过滑轨盖片C2-37限位在滑轨连接件C2-33上转动，两个环形滑轨固定件C2-38固定在滑轨连接件C2-33上，两个环形滑轨固定件C2-38扣合住环形滑轨C2-34，环形滑轨C2-34上下带有的限位柱C2-341插入两个环形滑轨固定件C2-38的环形孔内，环形滑轨C2-34可水平旋转移动；环形滑轨C2-34与两个上臂上连杆C2-39连接，每个上臂上连杆C2-39通过双头螺杆C2-40与一个上臂下连杆C2-41连接，两个上臂下连杆C2-39分别与扭簧机构的两个扭簧外壳C1-34连接。如此设计，采用类杠杆被动补偿机构补偿肘关节在主动运动过程中产生的多个被动自由度，类杠杆仿生被动补偿机构能够实现轴线偏移补偿，仿照人体肘部关节的类杠杆旋转错位，利用滑轮C2-42与线性滑轨C2-36能够补偿水平面上的平移，利用环形滑轨C2-34实现水平面内的轴线摆动以及利用推力轴承C2-35与杠杆实现冠状面内的轴线摆动，避免肘部交互负载的产生，实现肘部外骨骼的人机相容性设计。含有仿生被动衍生运动技术的传动驱动机构，使肘部外骨骼的运动与肘部关节主被动自由度的自然运动更加贴近，肘部动作更快达到预期的康复效果。
进一步地，如图14所示，所述肩部外骨骼D包括平行四连杆D1、固定支架D2、被动骨架一D3、被动骨架二D4和上臂线轮环模块D5；平行四连杆D1的一端与固定支架D2连接，固定支架带有可旋转弧形杆，可旋转弧形杆所在圆心与人体肩关节等效球心重合，用于实现肩部外骨骼的镜像互换，固定支架D2与被动骨架一D3通过旋转关节连接，在鲍登线并联驱动下实现肩部的弯曲伸展，被动骨架一D3与被动骨架二D4通过旋转关节连接，在鲍登线并联驱动下实现肩部的内收外展；
上臂线轮环模块D5与线轮环模块B2结构相同，工作方式方式相同，具体是如图5所示，上臂线轮环模块D5包括上臂内环D5-1与上臂外环D5-2以及线轮D5-3，线轮D5-3可转动地设置在上臂内环D5-1和上臂外环D5-2的端面上，上臂内环D5-1与上臂外环D5-2扣合后可约束线轮D5-3，上臂内环D5-1和上臂外环D5-2可相对转动，上臂后外壳C2-1和上臂前外壳C2-2分别插装在上臂内环D5-1上，被动骨架二D4与上臂外环D5-2连接。
工作时，平行四连杆D1的一端通过魔术贴固定在人体后背上，作为仿生被动补偿结构，起被动补偿作用，将肩部看作是一个球心浮动的球关节，模仿肩胛骨被动运动，实现关节匹配，能够卸载人体与外骨骼间的交互负载，实现肩部外骨骼的人机相容性设计。平行四连杆D1的另一端与固定支架D2连接，固定支架D2增加可旋转杆件设计，杆件所在圆心与人体肩关节等效球心重合，用于实现肩部外骨骼的左右镜像互换，上臂线轮环模块D5整体在鲍登线并联驱动下可相对于固定支架D2绕两个旋转关节所在轴线转动，最终实现完整的肩部动作。肩部固定支架D2等效为并联机构固定座，上臂线轮环模块D5等效为并联机构动平台，带动上臂相对于固定支架D2运动。
进一步地，如图3所示，掌背座外壳A3-1-1与四指连接件A3-1-3之间连接有用于检测二者相对位移的线性位移传感模块，拇指背座外壳A3-2-1与拇指连接件A3-2-2之间连接有用于检测二者相对位移的线性位移传感模块，如图7所示，两个簧片连接件B1-5和前臂外壳B1-7之间布置有用于检测二者相对位移的直线位移传感模块；
所述线性位移传感模块包括柔性超薄线性位置传感器、滑杆、弹簧和接触头；如图20所示，柔性超薄线性位置传感器分别固定在掌背座外壳A3-1-1、拇指背座外壳A3-2-1和前臂外壳B1-7上，滑杆对应固定在四指连接件A3-1-3、拇指连接件A3-2-2和簧片连接件B1-5上，滑杆内包裹弹簧，弹簧顶住一端的接触头，接触头与柔性超薄线性位置传感器的柔性导电电阻层接触滑动。
运动时上述各个部件之间的线性位移传感模块可以检测相对位移距离，并利用胡克定律可得到四指力矩信息；
手指和腕部关节簧片力矩w,fτe可由下式计算得出：
w,fτe＝w,fkw,fθ
式中w,fk.—手指或腕部的簧片刚度；
w,fθ.—手指或腕部的相对于关节远心的旋转角度。
其中，w,fθ与w,fx满足如下关系：
式中w,fx.—手指或腕部的线性驱动位移，由位移传感器采集；
r.—手指或腕部簧片距关节远心的距离半径。
由于上式不存在解析解，因而在应用过程中只能采用数值解获取w,fθ与w,fx对应关系，记为：
w,fθ＝F(w,fx)
假设簧片力矩作用力臂约为簧片一半长度，则腕部和手指关节稳态状态下，即静止或匀速旋转过程中，可认为线性驱动力与簧片力矩平衡，即：
式中w,fl.——腕部或手指簧片长度。
腕部和手指关节非稳态状态下，根据上述各式，以腕部和手指弯曲时关节旋转角度方向为正方向，在旋转过程中施加在腕手各关节的净力矩w,fτ可计算为：
如图10所示，前臂子连杆C1-32与前臂母连杆C1-31上设有相互适配可卡接的调节齿，前臂子连杆C1-32与前臂母连杆C1-31通过前臂连杆盖C1-33扣住固定可调齿而连接一起，前臂子连杆C1-32另一端还固定有磁钢，霍尔传感器固定于扭簧盖C1-36上并与磁钢相对设置。如此设置，前臂子连杆1-32通过调节齿与前臂母连杆1-31连接且可调，前臂连杆盖1-33扣住并固定内部可调齿，通过调节齿可实现前臂子连杆1-32和前臂母连杆1-31之间的相对位移，以满足不同患者的康复训练需要。检测上臂模块C1和前臂模块C2在肘关节处的相对转动角度，设置了霍尔传感器，前臂子连杆C1-32另一端还固定有磁钢，霍尔传感器固定于扭簧盖C1-36上并与磁钢相对设置。设计的肘部外骨骼能够利用霍尔角度传感器感知前臂子连杆C1-32的相对运动，根据胡克定律测得肘部弯曲力矩，具有外骨骼集成度高的特点，尽可能使外骨骼轻便可穿戴。
在肘部弯曲伸张过程中，其关节力矩与扭簧的扭矩密切相关，利用霍尔角度传感器测量扭转角度，进而得到肘部外骨骼扭簧扭矩eτe：
eτe＝ekeθ
式中ek.——肘部扭簧的刚度；
eθ.——肘关节弯曲角度，由霍尔角度传感器测得。
肘关节稳态状态下，即静止或匀速旋转过程中，可认为鲍登线钢丝拉力与扭簧力矩平衡，即：
式中eFa.——肘部鲍登线钢丝作用力；
el.——鲍登线作用位置据旋转轴线的距离。
肘关节非稳态状态下，根据上式，以肘部弯曲时关节旋转角度方向为正方向，在旋转过程中施加在肘关节的净力矩eτ为：
上述设计的外骨骼的各部组件，绝大部分可通过3D打印的选择性烧结技术(SLS)制作而来，其材料可选尼龙；通过这种方法，能够打印出小型复杂的零件，同时能够使每个零件具有高强度，轻重量的特点；通过3D打印SLS工艺可以快速的制造零件，降低原型样机的开发时间；关键零件可以通过后期的打磨来完成整机的装配。机器人中只有齿轮齿条和线轮采用机加工，极大的降低了加工成本。
更进一步地，如图15-图17所示，肩部外骨骼D、肘部外骨骼C、腕部外骨骼B以及手部外骨骼A分别对应的传动驱动机构F的结构相同；包括：固定支座F1和驱动器，所述驱动器包含电机F2、联轴器F3和绕线模块F4；
所述绕线模块F4包括源线轮F4-1、线轮输出轴F4-2、线轮外壳F4-3和外壳顶盖F4-4；
电机F2安装在固定支座F1上，线轮外壳F4-3安装在机架F1上；电机F2的输出端通过联轴器F3与线轮输出轴F4-2连接，线轮输出轴F4-2布置在线轮外壳F4-3内，源线轮F4-1固套在线轮输出轴F4-2上，外壳顶盖F4-4安装在线轮外壳F4-3上，线轮输出轴F4-2的两端通过法兰轴承F4-5安装在线轮外壳F4-3和外壳顶盖F4-4上，线轮外壳F4-3上安装有垂直于线轮输出轴F4-2的多个调整螺钉F4-6，每个调整螺钉F4-6在沿长度方向上加工有中心通孔。如此设置，绕线模块能够通过旋转空心开槽调整螺钉来调整钢丝的张力，鲍登线的钢丝从螺钉侧面的开槽穿进螺钉，鞘插进螺钉头的孔，当外旋螺钉时，鞘受到的压力增大，由于鞘的压力与钢丝的张力相等，钢丝的张力也增大，该绕线模块可以方便的实现对钢丝的预紧。
本实施方式设计的上述传动驱动机构F适用于肩部外骨骼D、肘部外骨骼C、腕部外骨骼B和手部外骨骼A；针对不同外骨骼，比如手部外骨骼A采用一个固定支座F1和一套驱动器；
腕部外骨骼B采用一个固定支座F1和三套驱动器的布置方式，
肘部外骨骼C采用一个固定支座F1和一套驱动器的布置方式，
尖部外骨骼D采用一个固定支座F1和五套驱动器的布置方式。
上述各个外骨骼采用鲍登线控制方式具体如下：
如图15和图16所示，手部外骨骼A的驱动方式采用一套传动驱动机构：拇指源线轮F4-11和四指源线轮F4-12分别固装在线轮输出轴F4-2上；控制拇指模块2和四个指模块1的弯曲或伸展运动的鲍登线走线如下：其中两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在四指源线轮F4-12上，两根钢丝的另一端缠绕在四指线轮A3-1-6上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端穿进与四指源线轮F4-12对应的两个调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在掌背座外壳A3-1-1上；另外两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在拇指源线轮F4-11上，两根钢丝的另一端缠绕在拇指线轮A3-26上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端穿进与拇指源线轮F4-11对应的两个调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，另外两根鲍登线鞘的另一端固定在拇指背座外壳A3-2-1上；
如此设置，输出的力矩可以通过鲍登线传递到外骨骼驱动关节上，能够实现远距离传输动力，钢丝穿在鞘里面来传递拉力，而鞘的作用是中和掉钢丝对机构的拉力，使得鲍登线对外骨骼设备的合力为零，即基于鲍登线的驱动机构可以看作是一个纯力矩源，不会对腕关节产生牵拉作用。工作过程：掌背座顶盖A3-1-7盖住掌背座外壳A3-1-1，包裹内部并约束内部四指组合件，钢丝带动四指线轮A3-1-6转动，从而带动四指齿轮A3-1-5转动，从而通过啮合的四指齿条A3-1-4转换为直线运动，从而带动四指连接件A3-1-3在四指引导件A3-1-2内部导孔内前进或回退运动，四指连接件A3-1-3在掌背座外壳A3-1-1中运动时带动四个指模块A1中的掌指连接件A1-11同时运动，运动时四指连接件A3-1-3和掌背座外壳A3-1-1之间的线性位移传感模块可以检测相对位移距离，并利用胡克定律可得到四指力矩信息；拇指背座顶盖A3-27盖住拇指背座外壳3-21包裹内部并约束内部拇指组合件，钢丝带动拇指线轮A3-26转动，从而带动拇指齿轮A3-25转动，从而通过啮合的拇指齿条A3-24转换为直线运动，从而带动拇指连接件A3-22在拇指引导件A3-23内部导孔内前进或回退运动，拇指连接件A3-22在拇指背座外壳A3-21中运动时带动拇指模块3中的拇指掌指连接件A2-8运动，运动时拇指连接件A3-22和拇指背座外壳A3-21之间的线性位移传感模块可以检测相对位移距离，并利用胡克定律可得到拇指力矩信息；掌背座外壳A3-1-1和掌背座顶盖A3-1-7设计成手心手背完全对称，当手部外骨骼要镜像互换时，只需将手掌模块A3平移至对侧，进而原手心和手背位置互换，拇指背座外壳A3-21与掌背座外壳A3-1-1之间由定型硅胶软管A3-0连接，翻折后自锁定型即可与对侧拇指匹配；各个四个指模块A1和拇指模块A2采用模块化设计，均易于在手掌模块A3拆卸和安装，在互换过程中，只需打开掌背座顶盖A3-1-7，将四个指模块A1和拇指模块A2翻转安装即可，两个掌骨垫片A3-1-8在镜像互换时用于食指处指模块和小拇指处四指模块与掌背座外壳A3-1-1连接位置的微调。
康复训练时，远节指骨座A1-1通过魔术贴固定在人手的四指的远节指骨上，中节指骨座A1-2通过魔术贴固定在人手的四指中节指骨上，近节指骨座A1-3通过魔术贴固定在人手的四指近节指骨上。拇指远节指骨座A2-1通过魔术贴固定在人手的拇指远节指骨上，拇指近节指骨座A2-2通过魔术贴固定在人手的拇指近节指骨上。
腕部外骨骼B的驱动方式采用三套驱动器：其中两套驱动器用作簧片模块B1的驱动，另外一套驱动器用作线轮环模块B2；
控制腕关节的弯曲/伸展和内收/外展运动的鲍登线走线如下：对于一个执行线轮B1-2：两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮F4-1上，两根钢丝的另一端缠绕在执行线轮B1-2上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进两个调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在前臂外壳B1-7上；
控制腕关节作内旋/外旋运动的鲍登线走线如下：两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮F4-1上，两根钢丝另一端绕在引导线轮B2-3上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进对应的两个调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在外环B2-2上；
工作过程：簧片模块B1的两个簧片分别由两套传动驱动机构F驱动，当两组传动驱动机构F同时前进和回退，在人体腕部骨骼及关节的约束下，簧片B1-6发生弯曲伸展，从而带动腕部关节运动，则能够实现腕部的弯曲伸展自由度；当两个传动驱动机构F交错前进和回退，两个簧片B1-6会产生相反方向运动，则能够实现腕部的内收外展自由度；通过内环B2-1、外环B2-2相对转动，则能够实现腕部内旋外旋自由度；簧片B1-6轻薄韧性好，能够极大减轻机构重量、简化机构形式；人体腕部关节在弯曲伸展时存在远心运动，且远心位置不断变化，该腕部外骨骼与人体腕部关节会构成变曲率同心圆结构，当驱动簧片B1-6同时运动时，等效半径伸长或缩短，远心位置随之发生变化，则能够实现人体腕部与外骨骼的远心运动匹配，使关节运动更加自然，符合腕部关节实际运动形式，实现人机相容性。
肘部外骨骼C的驱动方式采用一套驱动器：控制肘关节弯曲的鲍登线走线如下：两根鲍登线中的两根钢丝一端缠绕在源线轮F4-1上，另一端穿过上臂后外壳C2-1的线孔C2-11与前臂子连杆C1-32的凸耳孔C1-321连接，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端分别穿进对应的两个调整螺钉F4-6的中心圆孔中并被固定，两根鲍登线鞘的另一端分别固定在上臂后外壳C2-1的线孔C2-11上；
工作过程：扭簧C1-35与鲍登线构成拮抗关系：两个鲍登线的钢丝由传动驱动机构驱动，当两个鲍登线同时收缩，钢丝张力提高，抵抗扭簧的扭转力，带动肘部关节角度减小，带动肘部弯曲；当两个鲍登线同时放松时，鲍登线中的钢丝线缆张力减小，肘部关节在扭簧的扭转力作用下关节角度展开，带动肘部伸展；综合来看就能够实现肘部弯曲伸展自由度。
肩部外骨骼D的驱动方式采用五套驱动器，其中两套驱动器以并联线驱动方式控制肩关节的弯曲伸展，另外两套驱动器以并联线驱动方式控制肩关节的内收外展；剩余一套驱动器控制上臂线轮环模块D5实现肩关节的内旋外旋；
其中四根鲍登线的四钢丝的一端分别缠绕在对应的源线轮F4-1上，四根根钢丝的另一端分别穿过固定支架D2上的对应的四个孔后固定在上臂外环D2-2上对应的位置，四根鲍登线鞘的与四根钢丝一端对应的一端穿进各自调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，四根鲍登线鞘的另一端固定在固定支架D2上；
剩余两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮F4-1上，两根钢丝另一端绕在引导线轮B2-3上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进对应的两个调整螺钉F4-6的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在上臂外环D2-2上。
具体示例如图18和图19所示，四根鲍登线的钢丝按顺时针分别标为1号线、2号线、3号线和4号线，并联机构通过这四根钢丝的驱动，实现肩部的弯曲伸展和内收外展2个自由度。当钢丝分为1号线、2号线与3号线、4号线两组，每组分别交替拉伸收缩，则能够实现肩部的弯曲伸展自由度；当钢丝分为1号线、4号线与2号线、3号线两组，每组分别交替拉伸收缩，则能够实现肩部的内收外展自由度。上臂线轮环模块D5内部具有线轮D5-3，两根钢丝经由线轮D5-3缠绕，当钢丝交替收缩时，带动上臂内环D2-1和上臂外环D2-2相对转动，则能够实现肩部的内旋外旋自由度(工作过程同线轮环模块B2)。此外，在并联线驱动中，若仅由钢丝约束会导致刚度不足的问题，为此，采用被动骨架一D3和被动骨架二D4两个被动骨架配合人体骨骼，共同提高机构的穿戴刚度。平行四连杆D1作为仿生被动补偿结构，将肩部看作是一个球心浮动的球关节，模仿肩胛骨被动运动，实现关节匹配，能够卸载人体与外骨骼间的交互负载。在肩部外骨骼固定基座增加可旋转杆件设计，杆件所在圆心与人体肩关节等效球心重合，当需要更换上肢训练时，只需将固定可旋转杆件的外壳拆除，以肩部球关节矢状面水平轴为轴线，将可旋转杆件从一侧旋转到对侧，再将固定支架D2安装固定，即可实现肩部外骨骼的镜像互换功能。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，均仍属本发明技术方案范围。
Claims (14)
1.一种全上肢外骨骼康复机器人，包括外骨骼执行机构和传动驱动机构，所述外骨骼执行机构包括肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼，手部外骨骼连接在腕部外骨骼上，腕部外骨骼连接在肘部外骨骼上，肘部外骨骼连接在肩部外骨骼上；
其特征在于：肩部外骨骼、肘部外骨骼、腕部外骨骼以及手部外骨骼均为镜像互换结构，所述手部外骨骼(A)包括拇指模块(A2)、手掌模块(A3)和四个指模块(A1)，拇指模块(A2)和四个指模块(A1)分别与手掌模块(A3)连接；拇指模块(A2)和四个指模块(A1)分别为三层簧片耦合驱动结构，手掌模块(A3)驱动拇指模块(A2)和四个指模块(A1)，拇指模块(A2)通过手掌模块(A3)上的定型软管(A3-0)实现弯折；
所述腕部外骨骼(B)包括簧片模块(B1)和线轮环模块(B2)，簧片模块(B1)与线轮环模块(B2)插接在一起，线轮环模块(B2)与簧片模块(B1)通过插接方式实现腕部穿戴的镜像互换，手掌模块(A3)和簧片模块(B1)连接；
所述肘部外骨骼(C)包括前臂模块(C1)和上臂模块(C2)；上臂模块(C2)通过内置的被动补偿机构与前臂模块(C1)带有的双扭簧机构连接在一起，前臂模块(C1)与簧片模块(B1)连接；
所述传动驱动机构(F)分别将动力通过鲍登线传递给肩部外骨骼(D)、肘部外骨骼(C)、腕部外骨骼(B)以及手部外骨骼(A)，肩部外骨骼(D)采用并联线驱动机构实现肩关节弯曲伸展、内收外展和内旋外旋，肘部外骨骼(C)采用鲍登线扭簧拮抗布置实现肘关节弯曲和伸展，腕部外骨骼(B)采用双簧片实现腕关节弯曲伸展和内收外展，腕部外骨骼(B)采用线轮环实现腕关节内旋外旋，手部外骨骼(A)采用三层簧片耦合结构实现手指关节的弯曲或伸展。
2.根据权利要求1所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：每个所述指模块(A1)包括远节指骨座(A1-1)、中节指骨座(A1-2)、近节指骨座(A1-3)、掌骨座(A1-4)、底层簧片(A1-5)、中层簧片(A1-6)、远端指间上层簧片(A1-7)、近端指间上层簧片(A1-8)、掌指上层簧片(A1-9)和掌指连接件(A1-11)；
掌骨座(A1-4)固定在手掌模块(A3)上，底层簧片(A1-5)贯穿固定在远节指骨座(A1-1)、中节指骨座(A1-2)、近节指骨座(A1-3)和掌骨座(A1-4)上，中层簧片(A1-6)远端与远节指骨座(A1-1)固接，并滑动贯穿中节指骨座(A1-2)、近节指骨座(A1-3)和掌骨座(A1-4)，近端与掌指连接件(A1-11)固接，远端指间上层簧片(A1-8)远端与远节指骨座(A1-1)固定、且近端限制在中节指骨座(A1-2)的限位槽中运动，近端指间上层簧片(A1-8)远端与中节指骨座(A1-2)固定、且近端限制在近节指骨座(A1-3)的限位槽中运动，掌指上层簧片(A1-9)远端与近节指骨座(A1-3)固定、且近端限制在掌骨座(A1-4)的限位槽中运动，掌指连接件(A1-11)可滑动地设置在掌骨座(A1-4)和手掌模块(A3)内。
3.根据权利要求2所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述拇指模块(A2)包括拇指远节指骨座(A2-1)、拇指近节指骨座(2-2)、拇指掌骨座(A2-3)、拇指底层簧片(A2-4)、拇指中层簧片(A2-5)、指间上层簧片(A2-6)、拇指掌指上层簧片(A2-7)和拇指掌指连接件(A2-8)；拇指掌骨座(A2-3)固定在手掌模块(A3)上，拇指底层簧片(A2-4)固定于拇指远节指骨座(A2-1)、拇指近节指骨座(A2-2)和拇指掌骨座(A2-3)上，拇指中层簧片(A2-5)远端与拇指远节指骨座(A2-1)固定，滑动贯穿拇指近节指骨座(A2-2)和拇指掌骨座(A2-3)，近端与拇指掌指连接件(A2-8)固接，指间上层簧片(A2-6)远端与拇指远节指骨座(A2-1)固定、且近端限制在拇指近节指骨座(A2-2)的限位槽中运动，拇指掌指上层簧片(A2-7)远端与拇指近节指骨座(A2-2)固定、且近端限制在拇指掌骨座(A2-3)的限位槽中运动，拇指掌指连接件(A2-8)可滑动地设置于拇指掌骨座(A2-3)和手掌模块(A3)内。
4.根据权利要求2或3所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述手掌模块(A3)包括四指掌模块(A3-1)和拇指掌模块(A3-2)；
四指掌模块(A3-1)包括掌背座外壳(A3-1-1)、四指引导件(A3-1-2)、四指连接件(A3-1-3)、四指齿条(3-1-4)、四指齿轮(A3-1-5)和四指线轮(A3-1-6)；四指引导件(A3-1-2)安装在掌背座外壳(A3-1-1)的手腕侧，掌指连接件(A1-11)可滑动地设置在掌背座外壳(A3-1-1)内并与四指连接件(A3-1-3)连接，四指齿轮(A3-1-5)和四指线轮(A3-1-6)同轴可转动地安装在掌背座外壳(A3-1-1)内，四指齿轮(A3-1-5)与四指齿条(A3-1-4)啮合，四指齿条(A3-1-4)可滑动地设置在掌背座外壳(A3-1-1)内并与四指连接件(A3-1-3)固接，四指连接件(A3-1-3)由四指引导件(A3-1-2)导向可滑动地设置在掌骨座外壳(A3-1-1)内，掌背座外壳(A3-1-1)通过定型软管(A3-0)与拇指掌模块(A3-2)连接。
5.根据权利要求4所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述拇指掌模块(A3-2)包括拇指背座外壳(A3-21)、拇指连接件(A3-22)、拇指引导件(A3-23)、拇指齿条(A3-24)、拇指齿轮(A3-25)和拇指线轮(A3-26)；掌背座外壳(A3-1-1)通过定型软管(A3-0)与拇指背座外壳(A3-21)连接，拇指导引件(A3-23)安装在拇指背座外壳(A3-21)的手腕侧，拇指掌指连接件(A2-8)可滑动地设置在拇指背座外壳(A3-21)内并与拇指连接件(A3-22)连接，拇指齿轮(A3-25)和拇指线轮(A3-26)同轴可转动安装在拇指背座外壳(A3-21)内，拇指齿轮(A3-25)与拇指齿条(A3-24)啮合，拇指齿条(A3-24)可滑动地设置在拇指背座外壳(A3-21)内并与拇指连接件(A3-22)固接，拇指连接件(A3-22)由拇指引导件(A3-23)导向可滑动地设置在拇指背座外壳(A3-21)内。
6.根据权利要求5所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：簧片模块(B1)包括固定盖(B1-0)、掌背座(B1-1)、两个执行线轮(B1-2)、两个齿轮(B1-3)、两个齿条(B1-4)、两个簧片连接件(B1-5)、两个簧片(B1-6)和两个前臂外壳(B1-7)；
两个簧片连接件(B1-5)可滑动地设置在其中一个前臂外壳(B1-7)的内壁上，两个齿条(B1-4)平行设置，并分别与两个簧片连接件(B1-5)连接，两个齿轮(B1-3)和两个执行线轮(B1-2)可转动地安装在前臂外壳(B1-2)的内壁上，两个齿条(B1-4)分别与两个齿轮(B1-3)啮合，两个簧片(B1-6)移动方向与两个齿条(B1-4)的移动方向平行，两个簧片(B1-6)一端可转动地设置在两个簧片连接件(B1-5)上，两个簧片(B1-6)的另一端可转动地设置在掌背座(B1-1)上，固定盖(B1-0)连接在所述其中一个前臂外壳(B1-7)的内壁上约束两个执行线轮(B1-2)、两个齿轮(B1-3)、两个齿条(B1-4)和两个簧片连接件(B1-5)。
7.根据权利要求6所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述线轮环模块(B2)包括内环(B2-1)、外环(B2-2)和七个引导线轮(B2-3)；内环(B2-1)的内侧面做有带有母插槽的插台，前臂外壳(B1-7)上做有带有子插槽的接台，插台上开有能插接接台的母插槽，接台上开有能插接插台的子插槽，其中五个引导线轮(B2-3)沿周向可转动地设置于内环(B2-1)的端面上，另外两个引导线轮(B2-3)可转动地设置在外环(B2-2)的端面上，内环(B2-1)与外环(B2-2)扣合后可约束七个引导线轮(B2-3)，内环(B2-1)与外环(B2-2)相对转动。
8.根据权利要求7所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述双扭簧机构对称布置在两个前臂外壳(B1-7)两侧，每个所述扭簧机构包括前臂母连杆(C1-31)、前臂子连杆(C1-32)、前臂连杆盖(C1-33)、扭簧外壳(C1-34)、扭簧(C1-35)和扭簧盖(C1-36)；
前臂母连杆(C1-31)与外环(B2-2)端面的凸耳连接，前臂子连杆(C1-32)一端与前臂母连杆(C1-31)连接且二者长度方向长度可调，前臂子连杆(C1-32)另一端与扭簧外壳(C1-34)配合，扭簧(C1-35)的一端插入前臂子连杆(1-32)另一端的凹槽内被固定，另一端插入扭簧外壳(C1-34)的凹槽内被固定，扭簧盖(C1-36)与扭簧外壳(C1-34)固定并盖住扭簧(C1-35)，前臂子连杆(C1-32)绕扭簧外壳(C1-34)的轴线可旋转。
9.根据权利要求8所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述上臂模块(C2)包括上臂后外壳(C2-1)和上臂前外壳(C2-2)；
被动补偿机构包括轴承杆(C2-31)、轴承固定件(C2-32)、滑轨连接件(C2-33)、环形滑轨(C2-34)、两个推力轴承(C2-35)、两个线性滑轨(C2-36)、两个滑轨盖片(C2-37)、两个环形滑轨固定件(C2-38)、两个上臂上连杆(C2-39)、两个双向调节螺杆(C2-40)、两个上臂下连杆(C2-41)和四个滑轮(C2-42)；
上臂后外壳(C2-1)与上臂前外壳(C2-2)扣合固定，位于上臂后外壳(C2-1)内侧的两个推力轴承(C2-35)之间套着轴承杆(C2-31)，被轴承固定件(C2-32)固定，轴承固定件(C2-32)固定在上臂后外壳(C2-1)上，轴承杆(C2-31)带有的圆盘外沿做有两个插槽，两个线性滑轨(C2-36)插入两个插槽并被固定，每个线性滑轨(C2-36)可在对应的两个滑轮(C2-42)之间滑动，每两个滑轮(C2-42)通过滑轨盖片(C2-37)限位在滑轨连接件(C2-33)上转动，两个环形滑轨固定件(C2-38)固定在滑轨连接件(C2-33)上，两个环形滑轨固定件(C2-38)扣合住环形滑轨(C2-34)，环形滑轨(C2-34)上下带有的限位柱(C2-341)插入两个环形滑轨固定件(C2-38)的环形孔内，环形滑轨(C2-34)可水平旋转移动；
环形滑轨(C2-34)与两个上臂上连杆(C2-39)连接，每个上臂上连杆(C2-39)通过双头螺杆(C2-40)与一个上臂下连杆(C2-41)连接，两个上臂下连杆(C2-39)分别与扭簧机构的两个扭簧外壳(C1-34)连接。
10.根据权利要求9所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：所述肩部外骨骼(D)包括平行四连杆(D1)、固定支架(D2)、被动骨架一(D3)、被动骨架二(D4)和上臂线轮环模块(D5)；平行四连杆(D1)的一端与固定支架(D2)连接，固定支架带有可旋转弧形杆，可旋转弧形杆所在圆心与人体肩关节等效球心重合，用于实现肩部外骨骼的镜像互换，固定支架(D2)与被动骨架一(D3)通过旋转关节连接，在鲍登线并联驱动下实现肩部的弯曲伸展，被动骨架一(D3)与被动骨架二(D4)通过旋转关节连接，在鲍登线并联驱动下实现肩部的内收外展；
上臂线轮环模块(D5)包括上臂内环(D5-1)与上臂外环(D5-2)以及线轮(D5-3)，线轮(D5-3)可转动地设置在上臂内环(D5-1)和上臂外环(D5-2)的端面上，上臂内环(D5-1)与上臂外环(D5-2)扣合后可约束线轮(D5-3)，上臂内环(D5-1)和上臂外环(D5-2)可相对转动，上臂后外壳(C2-1)和上臂前外壳(C2-2)分别插装在上臂内环(D5-1)上，被动骨架二(D4)与上臂外环(D5-2)连接。
11.根据权利要求10所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：掌背座外壳(A3-1-1)与四指连接件(A3-1-3)之间连接有用于检测二者相对位移的线性位移传感模块，拇指背座外壳(A3-2-1)与拇指连接件(A3-2-2)之间连接有用于检测二者相对位移的线性位移传感模块，两个簧片连接件(B1-5)和前臂外壳(B1-7)之间布置有用于检测二者相对位移的直线位移传感模块；
所述线性位移传感模块包括柔性超薄线性位置传感器、滑杆、弹簧和接触头；柔性超薄线性位置传感器分别固定在掌背座外壳(A3-1-1)、拇指背座外壳(A3-2-1)和前臂外壳(B1-7)上，滑杆对应固定在四指连接件(A3-1-3)、拇指连接件(A3-2-2)和簧片连接件(B1-5)上，滑杆内包裹弹簧，弹簧顶住一端的接触头，接触头与柔性超薄线性位置传感器的柔性导电电阻层接触滑动。
12.根据权利要求11所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：前臂子连杆(C1-32)与前臂母连杆(C1-31)上设有相互适配可卡接的调节齿，前臂子连杆(C1-32)与前臂母连杆(C1-31)通过前臂连杆盖(C1-33)扣住固定可调齿而连接一起，前臂子连杆(C1-32)另一端还固定有磁钢，霍尔传感器固定于扭簧盖(C1-36)上并与磁钢相对设置。
13.根据权利要求12所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：
肩部外骨骼(D)、肘部外骨骼(C)、腕部外骨骼(B)以及手部外骨骼(A)分别对应的传动驱动机构(F)的结构相同；包括：固定支座(F1)和驱动器，所述驱动器包含电机(F2)、联轴器(F3)和绕线模块(F4)；
所述绕线模块(F4)包括源线轮(F4-1)、线轮输出轴(F4-2)、线轮外壳(F4-3)和外壳顶盖(F4-4)；电机(F2)安装在固定支座(F1)上，线轮外壳(F4-3)安装在机架(F1)上；电机(F2)的输出端通过联轴器(F3)与线轮输出轴(F4-2)连接，线轮输出轴(F4-2)布置在线轮外壳(F4-3)内，源线轮(F4-1)固套在线轮输出轴(F4-2)上，外壳顶盖(F4-4)安装在线轮外壳(F4-3)上，线轮输出轴(F4-2)的两端通过法兰轴承(F4-5)安装在线轮外壳(F4-3)和外壳顶盖(F4-4)上，线轮外壳(F4-3)上安装有垂直于线轮输出轴(F4-2)的多个调整螺钉(F4-6)，每个调整螺钉(F4-6)在沿长度方向上加工有中心通孔。
14.根据权利要求13所述一种全上肢外骨骼康复机器人，其特征在于：手部外骨骼(A)的驱动方式采用一套传动驱动机构：拇指源线轮(F4-11)和四指源线轮(F4-12)分别固装在线轮输出轴(F4-2)上；控制拇指模块(2)和四个指模块(1)的弯曲或伸展运动的鲍登线走线如下：其中两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在四指源线轮(F4-12)上，两根钢丝的另一端缠绕在四指线轮(A3-1-6)上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端穿进与四指源线轮(F4-12)对应的两个调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在掌背座外壳(A3-1-1)上；另外两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在拇指源线轮(F4-11)上，两根钢丝的另一端缠绕在拇指线轮(A3-26)上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端穿进与拇指源线轮(F4-11)对应的两个调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，另外两根鲍登线鞘的另一端固定在拇指背座外壳(A3-2-1)上；
腕部外骨骼(B)的驱动方式采用三套驱动器：其中两套驱动器用作簧片模块(B1)的驱动，另外一套驱动器用作线轮环模块(B2)；
控制腕关节的弯曲/伸展和内收/外展运动的鲍登线走线如下：对于一个执行线轮(B1-2)：两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮(F4-1)上，两根钢丝的另一端缠绕在执行线轮(B1-2)上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进两个调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在前臂外壳(B1-7)上；
控制腕关节作内旋/外旋运动的鲍登线走线如下：两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮(F4-1)上，两根钢丝另一端绕在引导线轮(B2-3)上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进对应的两个调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在外环(B2-2)上；
肘部外骨骼(C)的驱动方式采用一套驱动器：控制肘关节弯曲的鲍登线走线如下：两根鲍登线中的两根钢丝一端缠绕在源线轮(F4-1)上，另一端穿过上臂后外壳(C2-1)的线孔(C2-11)与前臂子连杆(C1-32)的凸耳孔(C1-321)连接，两根鲍登线鞘的与两根钢丝一端对应的一端分别穿进对应的两个调整螺钉(F4-6)的中心圆孔中并被固定，两根鲍登线鞘的另一端分别固定在上臂后外壳(C2-1)的线孔(C2-11)上；
肩部外骨骼(D)的驱动方式采用五套驱动器，其中两套驱动器以并联线驱动方式控制肩关节的弯曲伸展，另外两套驱动器以并联线驱动方式控制肩关节的内收外展；剩余一套驱动器控制上臂线轮环模块(D5)实现肩关节的内旋外旋；
其中四根鲍登线的四钢丝的一端分别缠绕在对应的源线轮(F4-1)上，四根根钢丝的另一端分别穿过固定支架(D2)上的对应的四个孔后固定在上臂外环(D2-2)上对应的位置，四根鲍登线鞘的与四根钢丝一端对应的一端穿进各自调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，四根鲍登线鞘的另一端固定在固定支架(D2)上；
剩余两根鲍登线的两根钢丝的一端缠绕在源线轮(F4-1)上，两根钢丝另一端绕在引导线轮(B2-3)上，两根鲍登线鞘的与两根钢丝的一端对应的一端穿进对应的两个调整螺钉(F4-6)的中心孔中并固定，两根鲍登线鞘的另一端固定在上臂外环(D2-2)上。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112426328A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-02 | 中国科学技术大学 | 一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套 |
| CN112472523A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 清华大学 | 一种肘关节外骨骼康复训练机器人 |
| CN112515916A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-19 | 上海市静安区中心医院(复旦大学附属华山医院静安分院) | 一种基于线驱动的刚柔式手部外骨骼 |
| CN112773661A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 燕山大学 | 一种外骨骼食指功能康复机器人 |
| CN113288731A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-24 | 北京航空航天大学 | 一种基于可折叠织布软体驱动器的穿戴式柔性上肢助力外骨骼 |
| CN113440379A (zh) * | 2021-07-25 | 2021-09-28 | 上海市第三康复医院 | 手部康复训练系统及训练方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150223959A1 (en) * | 2012-08-28 | 2015-08-13 | Scuola Superiore S.Anna | Wearable exoskeleton device for hand rehabilitation |
| CN107669442A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-02-09 | 武汉大学 | 一种柔性绳驱上肢外骨骼机器人 |
| WO2018191777A1 (en) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | The Commonwealth Of Australia | Improved exoskeleton system for load carrying |
| CN110664588A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 东南大学 | 一种刚柔耦合结构的脑卒中患者手部功能康复机器人 |
-
2020
- 2020-07-17 CN CN202010693231.0A patent/CN111803328B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150223959A1 (en) * | 2012-08-28 | 2015-08-13 | Scuola Superiore S.Anna | Wearable exoskeleton device for hand rehabilitation |
| WO2018191777A1 (en) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | The Commonwealth Of Australia | Improved exoskeleton system for load carrying |
| CN107669442A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-02-09 | 武汉大学 | 一种柔性绳驱上肢外骨骼机器人 |
| CN110664588A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 东南大学 | 一种刚柔耦合结构的脑卒中患者手部功能康复机器人 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112426328A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-02 | 中国科学技术大学 | 一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套 |
| CN112426328B (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-13 | 中国科学技术大学 | 一种基于形状记忆合金的智能柔性手功能康复手套 |
| CN112515916A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-19 | 上海市静安区中心医院(复旦大学附属华山医院静安分院) | 一种基于线驱动的刚柔式手部外骨骼 |
| CN112472523A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 清华大学 | 一种肘关节外骨骼康复训练机器人 |
| CN112472523B (zh) * | 2020-12-10 | 2024-05-10 | 清华大学 | 一种肘关节外骨骼康复训练机器人 |
| CN112773661A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 燕山大学 | 一种外骨骼食指功能康复机器人 |
| CN113288731A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-24 | 北京航空航天大学 | 一种基于可折叠织布软体驱动器的穿戴式柔性上肢助力外骨骼 |
| CN113440379A (zh) * | 2021-07-25 | 2021-09-28 | 上海市第三康复医院 | 手部康复训练系统及训练方法 |
| CN113440379B (zh) * | 2021-07-25 | 2023-12-15 | 上海市第三康复医院 | 手部康复训练系统及训练方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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