CN113648185B - 一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统 - Google Patents
一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，其特征在于，包括：用于对患者进行骨科术后康复的三维末端牵引康复机器人，记录康复医师的康复治疗手法的轨迹，通过轨迹复现代替医生对患者进行康复训练；用于防止患者由于疼痛而肩部进行代偿的肩部固定装置，一端固定在病床上，另一端通过压板抵住患者的肩部；专用于骨科术后康复的专用手柄，包括，连接康复机器人的安装座；设置在安装座上的快换结构，通过快换结构连接便于拆卸的连接器，与连接器旋转连接可自由无障碍转动的手柄。采用本申请提供的结构后，在骨科术后康复的场景，可以使设备在更小的空间进行大范围的骨科康复轨迹，减少机械臂因姿势的问题而导致的使用不便。
Description
技术领域
本申请涉及一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，属于医疗器械技术领域。
背景技术
目前三维末端牵引康复机器人越来越多使用于康复训练中，可以拓展到多个不同的康复场景。其中，骨科的术后康复是一种新的应用场景，目前国内并未有应用于骨科术后康复的康复机器人。在骨科术后康复时，患者进行康复训练多躺在床上，肢体的运动范围较大且病床间空间狭小，需要应用到小巧灵活的三维末端牵引康复机器人。在进行肘关节骨科术后康复时，直接将患者手部固定在机器人末端会导致牵引过程中机械臂的运动范围过大或握把的方向平行于地面而不是理想的垂直于地面的情况。这导致了三维末端牵引康复机器人在病床间狭小空间内的姿态过于扭曲且增加了运动到奇异点的可能性从而产生安全性的问题。对于不熟悉机器人的康复医生而言在使用过程中可能遇到难以解决的困难，使用受限。并且由于患者在康复过程中会感觉到疼痛而导致肩膀部位代偿，需要靠人力压住以达到康复效果，这通过单一机器人难以实现。
发明内容
本申请的目的是设计一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，填补机器人在骨科术后康复领域的空白，极大减少骨科术后康复医生的重复工作量，解决三维末端牵引康复机器人在骨科术后康复中可能遇到的困难。
为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，其特征在于，包括：
用于对患者进行骨科术后康复的三维末端牵引康复机器人，记录康复医师的康复治疗手法的轨迹，通过轨迹复现代替医生对患者进行康复训练；
用于防止患者由于疼痛而肩部进行代偿的肩部固定装置，一端固定在病床上，另一端通过压板抵住患者的肩部；
专用于骨科术后康复的专用手柄，包括，连接康复机器人的安装座；设置在安装座上的快换结构，通过快换结构连接便于拆卸的连接器，与连接器旋转连接可自由无障碍转动的手柄。
优选的，所述快换结构为：安装座设有一内凹坑，内凹坑侧壁开设一通孔延伸至安装座外，通孔内设置一斜口拉销，斜口拉销的一端圆锥头设置在内凹坑内、另一端设置在安装座外并连接拉销盖，拉销盖便于使用人员拉动斜口拉销使其沿通孔方向移动，斜口拉销外套设有一压缩弹簧，通孔的外开口处设置一弹簧压盖，压缩弹簧一端支撑在斜口拉销圆锥头上、另一端支撑在弹簧压盖上，使用人员通过拉销盖拉动斜口拉销向外移动，松开后，斜口拉销受到压缩弹簧的回弹力自动弹回。
优选的，所述斜口拉销与拉销盖通过销子连接固定。
优选的，所述连接器的连接器本体，其一端凸台设置在安装座的内凹坑里，凸台上设有一用于与斜口拉销配合的锥形孔。
优选的，所述连接器本体远离安装座的另一端设置一旋转孔，旋转孔两侧安装有深沟球轴承一和深沟球轴承二；所述手柄包括手柄握把，手柄握把的一端设置一旋转轴，旋转轴前端穿过旋转孔安装在旋转孔内、支撑在深沟球轴承一和深沟球轴承二上自由旋转，旋转轴末端设置台阶，旋转轴安装在旋转孔内时，台阶压紧深沟球轴承二；旋转轴为中空，连接螺栓穿过旋转轴内部中空、外伸出旋转轴前端，连接螺栓外伸端连接螺母和挡片、使得挡片压紧深沟球轴承一。
优选的，所述手柄握把通过螺丝连接防脱落挡块，防脱落挡块表面贴附发泡材料制成的发泡垫使得手感更舒适。
本申请通过斜口拉销和拉销盖可快速取下或安装骨科术后康复手柄，骨科康复手柄通过深沟球轴承和旋转轴的配合，使机械臂末端能够时刻保持在垂直于地面的方向，使机械臂的运动轨迹更合理，需要的空间范围更小。并且在康复过程中也能防止患者的手部滑落手柄。
本申请相对现有技术相对现有技术取得以下技术成果：
采用本申请提供的结构后，在骨科术后康复的场景，可以使设备在更小的空间，如病房的病床间也能够进行大范围的骨科康复轨迹，减少机械臂因姿势的问题而导致的使用不便。
附图说明
图1为本申请提供的整体结构示意图；
图2为手柄结构示意图；
图3为手柄剖视示意图；
附图标记：1-三维末端牵引康复机器人；2-骨科术后康复专用手柄；21-机械臂末端力传感器安装座；22-快换结构；221-拉销盖；222-斜口拉销；223-弹簧压盖；224-压缩弹簧；23-连接器；231-连接器本体；232-深沟球轴承一；233-深沟球轴承二；24-手柄；241-手柄握把；242-连接螺栓；243挡片；25-防脱落凸台；251-防脱挡块；252-发泡垫；3-肩部固定支架。
具体实施方式
为使本申请更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
本申请提供的是基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，如图1所示，包括：
用于对患者进行骨科术后康复的三维末端牵引康复机器人1，通过轨迹复现的功能，记录康复医师的康复治疗手法的轨迹，之后代替医生对患者进行康复训练；
用于防止患者由于疼痛而肩部进行代偿的肩部固定装置3，一端通过螺栓拧紧固定在病床金属支架上；另一端通过压板抵住患者的肩部；
专用于骨科术后康复的专用手柄2，如图2、图3所示，其包括：用于与机械臂末端力传感器连接的安装座21；设置在安装座21上的快换结构22，通过快换结构22连接便于拆卸的连接器23，手柄24与连接器23自由旋转连接以实现手柄24的自由无障碍转动；详细结构如下：
设置在安装座21上的快换结构22，其中，安装座21上设有一内凹坑，内凹坑侧壁开设一通孔延伸至安装座21外，通孔内设置一斜口拉销222，斜口拉销222的一端圆锥头设置在内凹坑内部、另一端设置在安装座21外并连接拉销盖221，拉销盖221便于使用人员拉动斜口拉销222使其沿通孔方向移动，为使斜口拉销222拉出后可自动弹回，设置一压缩弹簧224，通孔的外开口处设置一不影响斜口拉销222移动的弹簧压盖223，压缩弹簧224套设在斜口拉销222上、一端支撑在斜口拉销222圆锥头上、另一端支撑在弹簧压盖223上，使用人员通过拉销盖221拉动斜口拉销222向外，松开后，斜口拉销222受到压缩弹簧224的回弹力自动弹回；弹簧压盖223通过两个螺丝安装在安装座21上；斜口拉销222穿过弹簧压盖中间的通孔后与一端有销孔的拉销盖221通过销子连接固定；
连接器23的连接器本体231，其一端凸台设置在安装座21的内凹坑里，凸台上设有一个锥形孔用于与斜口拉销222配合，当连接器23连接的手柄需要通过快换装置更换时，拉开拉销盖221，退出先前的手柄后插入连接器本体231上具有锥形孔的凸台上，之后松开拉销盖221，压缩弹簧224会使斜口拉销的平头圆锥头压入连接器本体231上的锥形孔上，实现快拆；
连接器本体231远离安装座21的另一端设置一旋转孔，旋转孔两侧安装有深沟球轴承一232和深沟球轴承二233；手柄握把241的一端设置旋转轴，旋转轴前端穿过旋转孔安装在旋转孔内、支撑在深沟球轴承一232和深沟球轴承二233上、可自由旋转，旋转轴末端设置台阶，旋转轴安装在旋转孔内时，台阶可压紧深沟球轴承二233；旋转轴为中空，连接螺栓242穿过旋转轴内部中空、外伸出旋转轴前端，连接螺栓242外伸端连接螺母和挡片243，使得垫片压紧在深沟球轴承一232；手柄握把通过螺丝连接防脱落挡块251，防脱落挡块251表面贴附发泡材料制成的发泡垫252使得手感更舒适。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，其特征在于，包括：用于对患者进行骨科术后康复的三维末端牵引康复机器人，记录康复医师的康复治疗手法的轨迹，通过轨迹复现代替医生对患者进行康复训练；
用于防止患者由于疼痛而肩部进行代偿的肩部固定装置，一端固定在病床上，另一端通过压板抵住患者的肩部；
专用于骨科术后康复的专用手柄，包括，连接康复机器人的安装座；设置在安装座上的快换结构，通过快换结构连接便于拆卸的连接器，与连接器旋转连接可自由无障碍转动的手柄；
所述快换结构为：安装座设有一内凹坑，内凹坑侧壁开设一通孔延伸至安装座外，通孔内设置一斜口拉销，斜口拉销的一端圆锥头设置在内凹坑内、另一端设置在安装座外并连接拉销盖，拉销盖便于使用人员拉动斜口拉销使其沿通孔方向移动，斜口拉销外套设有一压缩弹簧，通孔的外开口处设置一弹簧压盖，压缩弹簧一端支撑在斜口拉销圆锥头上、另一端支撑在弹簧压盖上，使用人员通过拉销盖拉动斜口拉销向外移动，松开后，斜口拉销受到压缩弹簧的回弹力自动弹回；所述斜口拉销与拉销盖通过销子连接固定；所述连接器的连接器本体，其一端凸台设置在安装座的内凹坑里，凸台上设有一用于与斜口拉销配合的锥形孔；
所述连接器本体远离安装座的另一端设置一旋转孔，旋转孔两侧安装有深沟球轴承一和深沟球轴承二；所述手柄包括手柄握把，手柄握把的一端设置一旋转轴，旋转轴前端穿过旋转孔安装在旋转孔内、支撑在深沟球轴承一和深沟球轴承二上自由旋转，旋转轴末端设置台阶，旋转轴安装在旋转孔内时，台阶压紧深沟球轴承二；旋转轴为中空，连接螺栓穿过旋转轴内部中空、外伸出旋转轴前端，连接螺栓外伸端连接螺母和挡片、使得挡片压紧深沟球轴承一。
2.根据权利要求1所述的基于三维末端牵引康复机器人的骨科术后康复系统，其特征在于，所述手柄握把通过螺丝连接防脱落挡块，防脱落挡块表面贴附发泡材料制成的发泡垫使得手感更舒适。
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