CN113413300A - 一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置 - Google Patents

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张邦成
李也
庞在祥
喻俊志
刘帅
张曦予
孙中波
姜大伟
郝妍
高墨尧
李爽
段志峰
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Abstract

本发明涉及了一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，通过重力补偿模块可根据运动角度实时进行重力补偿，与患者进行零重力交互，简化了主动训练中的控制问题；肩关节康复部分采用齿轮和弧形齿条相啮合的传动方式，结构简单，传递效率高；装置的高度和大臂、小臂的长度均可调节，可适应不同的患者，提高了患者的舒适性和安全性。其组成包括：大臂穿戴部分和肩部基座组成，其特征在于大臂穿戴部分的弧形导轨固定板与肩部基座的重力补偿弹簧连接。

Description

一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置
技术领域
本发明涉及康复机器人领域，尤其涉及一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置。
背景技术
脑卒中是由于脑血管闭塞或破裂而造成的严重神经系统疾病，具有高发病率、及高复发率等特点，往往会导致患者出现偏瘫和运动功能障碍。在传统的偏擁临床治挣过程中，医师通常以徒手方式对患者进行一对一的康复治疗，治疗效果受到医师个人的治疗手段、经验差异、主观意识以及疲劳程度的影响，劳动强度大，护理成本高昂。
康复训练机器人是医疗机器人的重要分支，可以辅助甚至替代医师为偏瘫患者提供持续、有效以及多模式的康复治疗，缓解康复医疗人力资源紧缺问题，并强化患者的主动训练意识，为强化患巧病情和改进治疗方案提供客观依据，加快患肢运动功能的恢复速度。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，我们发明了一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，通过重力补偿模块可根据运动角度实时进行重力补偿，与患者进行零重力交互，简化了主动训练中的控制问题；肩关节康复部分采用齿轮和弧形齿条相啮合的传动方式，结构简单，传递效率高；装置的高度和大臂、小臂的长度均可调节，可适应不同的患者，提高了患者的舒适性和安全性。
本发明提供一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，其组成包括：大臂穿戴部分(1)和肩部基座(2)组成，其特征在于大臂穿戴部分(1)的弧形导轨固定板(106)与肩部基座(2)的重力补偿弹簧(203)连接。
附图说明
图1是一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置的结构示意图；
图2是一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置中大臂穿戴部分1的结构示意图；
图3是一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置中肩部基座2的结构示意图；
具体实施方式
1.参阅图1、图2、图3，一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置由大臂穿戴部分(1)和肩部基座(2)组成，其特征在于大臂穿戴部分(1)的弧形导轨固定板(106)与肩部基座(2)的重力补偿弹簧(203)通过螺钉连接。
2.根据权利要求1所述的一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，其特征在于大臂穿戴部分(1)由小臂护具(101)、小臂支撑板(102)、大臂护具(103)、弧形导轨(104)、弧形齿条(105)、弧形导轨固定板(106)、齿轮(107)、伸缩万向节(108)、大臂电机(109)、导向轴固定板(110)、导向轴(111)、双孔固定板(112)大臂支撑板(113)直线轴承(114)组成，其中小臂护具(101)与小臂支撑板(102)通过螺钉连接，小臂支撑板(102)与大臂支撑板(113)通过螺钉连接，大臂支撑板(113)与大臂护具(103)通过螺钉连接，大臂护具(103)与弧形导轨(104)通过螺钉连接，弧形导轨(104)与弧形齿条(105)通过螺钉连接，弧形导轨(104)与弧形导轨固定板(106)通过螺钉连接，弧形齿条(105)与齿轮(107)啮合连接，齿轮(107)与伸缩万向节(108)通过周向连接，伸缩万向节(108)与大臂电机(109)通过周向连接，大臂电机(109)与导向轴固定板(110)通过螺钉连接，导向轴固定板(110)与导向轴(111)通过螺钉连接，导向轴(111)与直线轴承(114)通过螺钉连接，导向轴(111)与双孔固定板(112)通过螺钉连接，导轨固定板(106)与直线轴承(114)通过螺钉连接。
3.根据权利要求1所述的一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，其特征在于肩部基座(2)由一号电机(201)、肩部支撑板(202)、重力补偿盘(203)、定滑轮(204)、动滑轮(205)、小滑轮(206)、重力补偿弹簧(207)、重力补偿板(208)、二号电机(209)、顶柱支撑板(210)、立柱支撑杆(211)、底部支撑板(212)连接，其中一号电机(201)与肩部支撑板(202)通过螺钉连接，肩部支撑板(202)与重力补偿盘(203)通过周向连接，肩部支撑板(202)与定滑轮(204)通过螺钉连接，肩部支撑板(202)与动滑轮(205)通过螺钉连接，肩部支撑板(202)与小滑轮(206)通过螺钉连接，重力补偿盘(203)与定滑轮(204)通过皮带连接，定滑轮(204)与动滑轮(205)通过皮带连接，动滑轮(205)与小滑轮(206)通过皮带连接，小滑轮(206)与重力补偿弹簧(207)通过螺钉连接，重力补偿弹簧(207)与重力补偿板(208)通过螺钉连接，重力补偿板(208)与二号电机(209)通过螺钉连接，二号电机(209)与顶部支撑板(210)通过螺钉连接，顶部支撑板(210)与立体支撑杆(211)通过螺钉连接，立体支撑杆(211)与底部支撑板(212)通过螺钉连接。

Claims (3)

1.一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置由大臂穿戴部分(1)和肩部基座(2)组成，其特征在于大臂穿戴部分(1)的弧形导轨固定板(106)与肩部基座(2)的重力补偿弹簧(203)连接。
2.根据权利要求1所述的一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，其特征在于大臂穿戴部分(1)由小臂护具(101)、小臂支撑板(102)、大臂护具(103)、弧形导轨(104)、弧形齿条(105)、弧形导轨固定板(106)、齿轮(107)、伸缩万向节(108)、大臂电机(109)、导向轴固定板(110)、导向轴(111)、双孔固定板(112)大臂支撑板(113)直线轴承(114)组成，其中小臂护具(101)与小臂支撑板(102)连接，小臂支撑板(102)与大臂支撑板(113)连接，大臂支撑板(113)与大臂护具(103)连接，大臂护具(103)与弧形导轨(104)连接，弧形导轨(104)与弧形齿条(105)连接，弧形导轨(104)与弧形导轨固定板(106)连接，弧形齿条(105)与齿轮(107)连接，齿轮(107)与伸缩万向节(108)连接，伸缩万向节(108)与大臂电机(109)连接，大臂电机(109)与导向轴固定板(110)连接，导向轴固定板(110)与导向轴(111)连接，导向轴(111)与直线轴承(114)连接，导向轴(111)与双孔固定板(112)连接，导轨固定板(106)与直线轴承(114)连接。
3.根据权利要求1所述的一种实时重力补偿的四自由度肩肘关节康复训练装置，其特征在于肩部基座(2)由一号电机(201)、肩部支撑板(202)、重力补偿盘(203)、定滑轮(204)、动滑轮(205)、小滑轮(206)、重力补偿弹簧(207)、重力补偿板(208)、二号电机(209)、顶柱支撑板(210)、立柱支撑杆(211)、底部支撑板(212)连接，其中一号电机(201)与肩部支撑板(202)连接，肩部支撑板(202)与重力补偿盘(203)连接，肩部支撑板(202)与定滑轮(204)连接，肩部支撑板(202)与动滑轮(205)连接，肩部支撑板(202)与小滑轮(206)连接，重力补偿盘(203)与定滑轮(204)连接，定滑轮(204)与动滑轮(205)连接，动滑轮(205)与小滑轮(206)连接，小滑轮(206)与重力补偿弹簧(207)连接，重力补偿弹簧(207)与重力补偿板(208)连接，重力补偿板(208)与二号电机(209)连接，二号电机(209)与顶部支撑板(210)连接，顶部支撑板(210)与立体支撑杆(211)连接，立体支撑杆(211)与底部支撑板(212)连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114432663A (zh) * 2022-01-30 2022-05-06 中航创世机器人(西安)有限公司 一种六自由度上肢康复机器人及其重力补偿方法

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