CN209203955U - 一种七自由度的上肢康复机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种七自由度的上肢康复机器人，包括肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节、腕内旋外旋关节、上臂伸缩部分、前臂伸缩部分、上臂支持部分、前臂支持部分、手指手腕固定部分和控制部分组成，七个自由度采用串联方式连接。本实用新型操作方便，只需将患者上臂和前臂放入上臂支持部分和前臂支持部分，通过手指手腕固定部分将患者手腕和手指与腕内旋外旋关节固定，以提供患者上臂内收外展运动、上臂屈曲伸展运动、上臂内旋外旋运动、肘屈曲伸展运动、腕尺偏桡偏运动、腕屈曲伸展运动和腕内旋外旋运动七个自由度的康复训练。本实用新型具有良好的足部整形效果，具有广泛推广意义。

Description

一种七自由度的上肢康复机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，具体地，涉及一种七自由度的上肢康复机器人。

背景技术

目前脑卒中患者或者肢体损伤患者术后最有效的恢复方法就是康复训练，而上肢康复训练是患者肢体康复运动中非常关键的一个环节。

现有技术中也出现一些七自由度上肢康复机器人，比如，申请号为CN201610798842.5的中国专利，其公开一种基于混合驱动的七自由度上肢康复机器人，它包括三个模块：肩关节旋内/旋外运动模块；肩关节伸屈、内收/外展和肘关节屈伸、旋前/旋后模块；腕关节桡侧屈/尺侧屈、背伸/掌屈运动模块；可以实现七个自由度的运动。在其七个自由度的配合下，机器人可以模拟并实现人体上肢的各项运动，七个自由度既可以单独实现各个关节的独立运动也可以各个关节的联合运动实现空间运动。

但是上述专利存在以下不足：

上述专利七自由度顺序为肩关节旋内/旋外运动、肩关节伸屈、肩关节内收/外展、肘关节伸屈、肘关节旋前/旋后、腕关节桡侧屈/尺侧屈、腕关节背伸/掌屈，在肘关节屈曲动作时无法做到腕关节的内旋外旋动作。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种七自由度的上肢康复机器人，其肘关节仅提供一个自由度，即肘屈曲伸展，在腕关节上增加了腕关节的内旋外旋自由度，在肘关节屈曲动作时可以做到腕关节的内旋外旋动作，尤其适用于针对性的肘关节屈曲状态下的腕关节三自由度运动，能实现肩关节、肘关节和腕关节的同时协调康复动作，使得患者在康复运动过程中得到有效的多自由度上肢康复训练。

为实现以上目的，本实用新型提供一种七自由度的上肢康复机器人，包括：肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节、腕内旋外旋关节、上臂伸缩部分、前臂伸缩部分、上臂支持部分、前臂支持部分、手指手腕固定部分和控制部分，七个自由度采用串联的方式进行连接，其中：

所述肩内收外展关节为第一自由度关节，肩内收外展关节与人体上肢的肩关节内收和外展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内收和外展运动；

所述肩屈曲伸展关节为第二自由度关节，肩屈曲伸展关节连接肩内收外展关节并与人体上肢的肩关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的屈曲和伸展运动；

所述上臂伸缩部分连接肩屈曲伸展关节，上臂伸缩部分用于根据人体上臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述肩内旋外旋关节为第三自由度关节，肩内旋外旋关节连接上臂伸缩部分并与人体上肢的肩关节内旋和外旋动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内旋和外旋运动；

所述肘屈曲伸展关节为第四自由度关节，肘屈曲伸展关节连接上臂伸缩部分并与人体肘关节的肘关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肘关节的屈曲和伸展动作运动；

所述前臂伸缩部分与肘屈曲伸展关节连接，前臂伸缩部分用于根据人体前臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述腕尺偏桡偏关节为第五自由度关节，腕尺偏桡偏关节连接前臂伸缩部并与人体上肢的腕关节尺偏和桡偏动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的尺偏和桡偏运动；

所述腕屈曲伸展关节为第六自由度关节，腕屈曲伸展关节连接腕尺偏桡偏关节并与人体上肢的腕关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的屈曲和伸展运动；

所述腕内旋外旋关节为第七自由度关节，腕内旋外旋关节连接腕屈曲伸展关节并与人体上肢的腕关节内旋和外旋动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的内旋和外旋运动；

所述上臂支持部分与上臂伸缩部分连接，用于支撑人肢体的上臂部分；

所述前臂支持部分与前臂伸缩部分连接，用于支撑人肢体的前臂部分；

所述手指手腕固定部分用于将患者的手腕和手指与腕内旋外旋关节固定；

所述控制部分，连接第一～第七自由度关节，并控制第一～第七自由度关节的运动速度和/或运动角度。

优选地，所述肩内收外展关节与肩屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直。

优选地，所述肩内旋外旋关节与肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节的运动关节轴互垂直。

优选地，所述上臂伸缩部分包括：上臂固定部件、上臂滑动部件和上臂长度锁紧部件，其中：

所述上臂固定部件与肩屈曲伸展关节相连接，用于承载上臂滑动部件和上臂长度锁紧部件；

所述上臂滑动部件与上臂固定部件呈直线滑动运动，并根据患者肢体上臂长度调节整个上臂伸缩部分的长度；

所述上臂长度锁紧部件用于当上臂滑动部件进行直线滑动并满足患者上臂长度要求后进行锁紧，以固定上臂固定部件和上臂滑动部件的相互位置。

优选地，所述前臂伸缩部分包括：前臂固定部件、前臂滑动部件和前臂长度锁紧部件，其中：

所述前臂固定部件与肘屈曲伸展关节相连接，用于承载前臂滑动部件和前臂长度锁紧部件；

所述前臂滑动部件与前臂固定部件呈直线滑动运动，并根据患者肢体前臂长度调节整个前臂伸缩部分的长度；

所述前臂长度锁紧部件用于当前臂滑动部件进行直线滑动并满足患者前臂长度要求后进行锁紧，以固定前臂固定部件和前臂滑动部件的相互位置。

优选地，所述腕尺偏桡偏关节与腕屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直；

优选地，所述腕内旋外旋关节与腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直；

优选地，所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节的运动源采用直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机、交流伺服电机中的一种。

更优选地，所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节单独运动，或者这七个关节中任意几个自由度联动。

更优选地，所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节设有计算关节轴在旋转过程中扭矩输出的扭矩传感器，用于主动康复控制和抗阻康复控制；或者，不设置扭矩传感器，直接驱动关节轴的旋转，用于被动康复控制。

更优选地，所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节设有陀螺仪、角加速度传感器或地磁传感器的惯性元件，以计算患者上臂、前臂和手部的姿态。

优选地，所述控制部分包括：关节轴运动控制部件和人机交互部件，其中：

所所述关节轴运动控制部件根据人机交互部件设定的参数，控制康复机器人的七个自由度关节的运动速度和运动角度；

所述人机交互部件，用于设定不同时间段上七个自由度关节的运动速度和运动角度。

优选地，所述上臂支持部分通过快装的形式与上臂伸缩部分连接，包括：上臂U型板、上臂快装导轨和上臂快装锁紧机构，其中：

所述上臂U型板是独立的U型板，用于支持患者的上臂；上臂U型板沿上臂快装导轨运动；

所述上臂快装导轨固定在上臂伸缩部分，用于约束上臂U型板的运动方向；

所述上臂快装锁紧机构用于当上臂U型板在上臂快装导轨上运动到位后，对二者之间的相互运动进行固定。

优选地，所述前臂支持部分通过快装的形式与前臂伸缩部分连接，包括：前臂U型板、前臂快装导轨和前臂快装锁紧，其中：

所述前臂U型板是独立的U型板，用于支持患者的前臂；前臂U型板沿前臂快装导轨运动；

所述前臂快装导轨固定在前臂伸缩部分，用于约束前臂U型板的运动方向；

所述前臂快装锁紧机构用于当前臂U型板在前臂快装导轨上运动到位后，对二者之间的相互运动进行固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型结构简单，只需将患者的上臂和前臂放入上臂支持部分和前臂支持部分内，通过手指手腕固定部分将患者的手腕和手指固定在腕内旋外旋关节，就可以提供患者上臂内收外展运动、上臂屈曲伸展运动、上臂内旋外旋运动、肘屈曲伸展运动、腕尺偏桡偏运动、腕屈曲伸展运动和腕内旋外旋运动，共七个关节自由度的康复训练，并且在肘关节屈曲动作时可以做到腕关节的内旋外旋动作，适用于针对性的肘关节屈曲状态下的腕关节三自由度运动。

本实用新型结构简单，操作便捷，具有良好的足部整形效果，具有广泛推广意义。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一优选实施例的整体结构示意图，

图中：010-肩内收外展关节，020-肩屈曲伸展关节，030-肩内旋外旋关节，040-肘屈曲伸展关节，050-腕尺偏桡偏关节，060-腕屈曲伸展关节，070-腕内旋外旋关节，080-上臂伸缩部分，090-前臂伸缩部分，100-上臂支持部分，110-前臂支持部分，120-手指手腕固定部分；

图2a、图2b为本实用新型一优选实施例的肩内收外展运动示意图；

图3a、图3b为本实用新型一优选实施例的肩屈曲伸展运动示意图；

图4a、图4b为本实用新型一优选实施例的肩内旋外旋运动示意图；

图5a、图5b为本实用新型一优选实施例的肘屈曲伸展运动示意图；

图6a、图6b为本实用新型一优选实施例的腕尺偏桡偏运动示意图；

图7a、图7b为本实用新型一优选实施例的腕屈曲伸展运动示意图；

图8a、图8b为本实用新型一优选实施例的腕内旋外旋运动示意图；

图9为本实用新型一优选实施例的上臂伸缩部分结构示意图，

图中：081-上臂固定部件，082-上臂滑动部件，083-上臂长度锁紧部件；

图10a、图10b为本实用新型一优选实施例的上臂伸缩部分工作示意图；

图11为本实用新型一优选实施例的前臂伸缩部分结构示意图，

图中：091-前臂固定部件，092-前臂滑动部件，093-前臂长度锁紧部件；

图12a、图12b为本实用新型一优选实施例的前臂伸缩部分工作示意；

图13为本实用新型一优选实施例的上臂支持部分结构示意图，

图中：101-上臂U型板，102-上臂快装导轨，103-上臂快装锁紧；

图14a、图14b为本实用新型一优选实施例的上臂支持部分的工作示意图；

图15为本实用新型一优选实施例的前臂支持部分结构示意图，

图中：111-前臂U型板，112-前臂快装导轨，113-前臂快装锁紧；

图16a、图16b为本实用新型一优选实施例的前臂支持部分的工作示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种七自由度的上肢康复机器人，包括：肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060、腕内旋外旋关节070、上臂伸缩部分080、前臂伸缩部分090、上臂支持部分100、前臂支持部分110、手指手腕固定部分120和控制部分，其中：

所述肩内收外展关节010为第一个自由度关节，所述肩屈曲伸展关节020为第二个自由度关节，所述肩内旋外旋关节030为第三个自由度关节，所述肘屈曲伸展关节040为第四个自由度关节，所述腕尺偏桡偏关节050为第五个自由度关节，所述腕屈曲伸展关节060为第六个自由度关节，所述腕内旋外旋关节070为第七个自由度关节，七个自由度关节采用串联的方式进行连接，七个自由度关节单独运动，或者其中几个自由度关节联动。

如图1和图2a、图2b所示，所述肩内收外展关节010与人体上肢的肩关节内收和外展动作关节轴同心，用于帮助患者上肢开展肩关节的内收和外展运动；

如图1和图3a、3b所示，所述肩屈曲伸展关节020连接肩内收外展关节010，肩屈曲伸展关节020与人体上肢的肩关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于帮助患者上肢开展肩关节的屈曲和伸展运动，且肩内收外展关节010与肩屈曲伸展关节020的运动关节轴互相垂直；

所述上臂伸缩部分080连接肩屈曲伸展关节020，上臂伸缩部分080根据人体上臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

如图1和图4a、图4b所示，所述肩内旋外旋关节030连接上臂伸缩部分080，肩内旋外旋关节030与人体上肢的肩关节内旋和外旋动作关节轴同心，同时肩内旋外旋关节030与肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020的运动关节轴互相垂直，用于帮助患者上肢开展肩关节的内旋和外旋运动；

如图1和图5a、图5b所示，所述肘屈曲伸展关节040连接上臂伸缩部分080，肘屈曲伸展关节040与人体肘关节的肘关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于帮助患者上肢开展肘关节的屈曲和伸展动作运动；

所述前臂伸缩部分090与肘屈曲伸展关节040连接，前臂伸缩部分090根据人体前臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

如图1和图6a、图6b所示，所述腕尺偏桡偏关节050连接前臂伸缩部分090，腕尺偏桡偏关节050与人体上肢的腕关节尺偏和桡偏动作关节轴同心，用于帮助患者上肢开展腕关节的尺偏和桡偏运动；

如图1和图7a、图7b所示，所述腕屈曲伸展关节060连接腕尺偏桡偏关节050，腕屈曲伸展关节060与人体上肢的腕关节屈曲和伸展动作关节轴同心，同时腕尺偏桡偏关节050与腕屈曲伸展关节060的运动关节轴互相垂直，用于帮助患者上肢开展腕关节的屈曲和伸展运动；

如图1和图8a、图8b所示，所述腕内旋外旋关节070连接腕屈曲伸展关节060，腕内旋外旋关节070与人体上肢的腕关节内旋和外旋动作关节轴同心，同时腕内旋外旋关节070与腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060的运动关节轴互相垂直，用于帮助患者上肢开展腕关节的内旋和外旋运动。

如图1所示，所述上臂支持部分100为一个U型板，用于支撑人肢体的上臂部分；

所述前臂支持部分110为一个U型板，用于支撑人肢体的前臂部分；

所述手指手腕固定部分120为柔性绑带，用于将患者的手腕和手指与腕内旋外旋关节070固定，手指手腕固定部分120采用魔术贴、粘扣带，或者采用绑带、尼龙带加插扣的方式将手指与手腕康复机构相固定；

所述控制部分为一套具有一定计算能力的控制系统，控制各个关节轴的运动速度和运动角度，根据需求对患者进行主动式、被动式或抗阻控制，根据不同阶段的康复需求，实现康复效果。

进一步的，所述控制部分包括：关节轴运动控制部件和人机交互部件，其中：

所述关节轴运动控制部件控制康复机器人的各个关节的运动速度和运动角度；

所述人机交互部件用于设定不同时间段上各个关节轴的运动速度和运动角度；人机交互部件，可以直接根据不同时间段设定不同运动速度和运动角度，也可以基于虚拟现实技术，直观的设定不同时间段上各关节的运动速度和运动角度，并通过虚拟现实进行效果实时呈现；关节能源可以是直接接入市电，也可以通过铅酸蓄电池、锂电池等形式提供能源。

如图9所示，在一优选的实施例里，所述上臂伸缩部分080包括：上臂固定部件081，上臂滑动部件082和上臂长度锁紧部件083，如图9和图10a、图10b所示：

所述上臂固定部件081与肩屈曲伸展关节020连接，用于承载上臂滑动部件082和上臂长度锁紧部件083；所述上臂滑动部件082与上臂固定部件081呈现直线滑动运动，并根据患者肢体上臂长度来调节整个上臂伸缩部分080的长度；所述上臂长度锁紧部件083用于当上臂滑动部件082进行直线滑动并满足患者上臂长度要求后进行锁紧，以固定上臂固定部件081和上臂滑动部件082的相互位置。

在一优选的实施例里，所述前臂伸缩部分090包括：前臂固定部件091，前臂滑动部件092和前臂长度锁紧部件093，如图11和图12a、图12b所示：

所述前臂固定部件091与肘屈曲伸展关节040相连接，用于承载前臂滑动部件092和前臂长度锁紧部件093；所述前臂滑动部件092与前臂固定部件091呈现直线滑动运动，并根据患者肢体前臂长度来调节整个前臂伸缩部分090的长度；所述前臂长度锁紧部件093用于当前臂滑动部件092进行直线滑动并满足患者前臂长度要求后进行锁紧，以固定前臂固定部件091和前臂滑动部件092的相互位置。

在一优选的实施例里，所述肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060和腕内旋外旋关节070的运动源采用直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机、交流伺服电机中的一种。

在一优选的实施例里，所述肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060和腕内旋外旋关节070的运动模式采用旋转电机直接驱动的方式；

或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器中的一种。

在一优选的实施例里，所述肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060和腕内旋外旋关节070可以配合驱动控制器，采用旋转电机、减速器和编码器独立使用；

或者采用旋转电机、减速器、编码器和驱动控制器一体化模块，通过通讯进行关节轴的操控。

在一优选的实施例里，所述肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060和腕内旋外旋关节070根据需要设置扭矩传感器，来计算关节轴在旋转过程中的扭矩输出，用于主动康复控制和抗阻康复控制；

或者不设置扭矩传感器，直接驱动关节轴的旋转，用于被动康复控制。

在一优选的实施例里，所述肩内收外展关节010、肩屈曲伸展关节020、肩内旋外旋关节030、肘屈曲伸展关节040、腕尺偏桡偏关节050、腕屈曲伸展关节060和腕内旋外旋关节070根据需要设置陀螺仪、角加速度传感器或地磁传感器等惯性原件，来计算患者上臂、前臂和手部的姿态。

在一优选的实施例里，所述上臂支持部分100直接固定在上臂伸缩部分080；

或者，所述上臂支持部分100通过快装的形式与上臂伸缩部分080连接，如果通过快装的方式连接，则所述上臂支持部分100包括：上臂U型板101、上臂快装导轨102和上臂快装锁紧103(如图13、图14a、图14b所示)：

所述上臂U型板101是独立的U型板，用于支持患者的上臂；所述上臂快装导轨102固定在上臂伸缩部分080，用于约束上臂U型板101的运动方向；所述上臂快装锁紧103，当上臂U型板101在上臂快装导轨102上运动到位后，对二者之间的相互运动进行固定。

在一优选的实施例里，所述前臂支持部分110直接固定在前臂伸缩部分090；

或者，所述前臂支持部分110通过快装的形式与前臂伸缩部分090连接，如果通过快装的方式连接，则包括：前臂U型板111、前臂快装导轨112和前臂快装锁紧113(如图15和图16a、图16b所示)：

所述前臂U型板111是独立的U型板，用于支持患者的前臂；ss前臂快装导轨112固定在前臂伸缩部分090，用于约束前臂U型板111的运动方向；ss前臂快装锁紧113，当前臂U型板111在前臂快装导轨112上运动到位后，对二者之间的相互运动进行固定；

本实用新型上述实施例中的七自由度的上肢康复机器人，其结构简单，操作方便，只需患者将患者的上臂和前臂放入上臂支持部分100和前臂支持部分110内，通过手指手腕固定部分120将患者的手腕和手指与腕内旋外旋关节固定，就可以提供患者上臂内收外展运动、上臂屈曲伸展运动、上臂内旋外旋运动、肘屈曲伸展运动、腕尺偏桡偏运动、腕屈曲伸展运动和腕内旋外旋运动，共七个自由度的康复训练，起到肢体康复的作用。本实用新型结构简单，操作便捷，具有良好的足部整形效果，具有广泛推广意义。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，包括：肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节、腕内旋外旋关节、上臂伸缩部分、前臂伸缩部分、上臂支持部分、前臂支持部分、手指手腕固定部分和控制部分，其中：

所述肩内收外展关节为第一自由度关节，肩内收外展关节与人体上肢的肩关节内收和外展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内收和外展运动；

所述肩屈曲伸展关节为第二自由度关节，肩屈曲伸展关节连接肩内收外展关节并与人体上肢的肩关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的屈曲和伸展运动；

所述上臂伸缩部分连接肩屈曲伸展关节，用于根据人体上臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述肩内旋外旋关节为第三自由度关节，肩内旋外旋关节连接上臂伸缩部分并与人体上肢的肩关节内旋和外旋动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肩关节的内旋和外旋运动；

所述肘屈曲伸展关节为第四自由度关节，肘屈曲伸展关节连接上臂伸缩部分并与人体肘关节的肘关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展肘关节的屈曲和伸展动作运动；

所述前臂伸缩部分与肘屈曲伸展关节连接，用于根据人体前臂的长度手工调节尺寸以适应不同肢体尺度的要求；

所述腕尺偏桡偏关节为第五自由度关节，腕尺偏桡偏关节连接前臂伸缩部并与人体上肢的腕关节尺偏和桡偏动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的尺偏和桡偏运动；

所述腕屈曲伸展关节为第六自由度关节，腕屈曲伸展关节连接腕尺偏桡偏关节并与人体上肢的腕关节屈曲和伸展动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的屈曲和伸展运动；

所述腕内旋外旋关节为第七自由度关节，腕内旋外旋关节连接腕屈曲伸展关节并与人体上肢的腕关节内旋和外旋动作关节轴同心，用于辅助患者上肢开展腕关节的内旋和外旋运动；

所述上臂支持部分与上臂伸缩部分连接，用于支撑人肢体的上臂部分；

所述前臂支持部分与前臂伸缩部分连接，用于支撑人肢体的前臂部分；

所述手指手腕固定部分用于将患者的手腕和手指与腕内旋外旋关节固定；

所述控制部分，连接第一～第七自由度关节，并控制第一～第七自由度关节的运动速度和/或运动角度。

2.根据权利要求1所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述肩内收外展关节与肩屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直；

所述肩内旋外旋关节与肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直；

所述腕尺偏桡偏关节与腕屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直；

所述腕内旋外旋关节与腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节的运动关节轴互相垂直。

3.根据权利要求1所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，具有以下一种或多种特征：

-所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节单独运动，或者这七个关节中任意几个自由度联动；

-所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节设有计算关节轴在旋转过程中扭矩输出的扭矩传感器；

-所述肩内收外展关节、肩屈曲伸展关节、肩内旋外旋关节、肘屈曲伸展关节、腕尺偏桡偏关节、腕屈曲伸展关节和腕内旋外旋关节，这七个关节设有陀螺仪、角加速度传感器或地磁传感器的惯性元件，以计算患者上臂、前臂和手部的姿态。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述上臂伸缩部分包括：上臂固定部件、上臂滑动部件和上臂长度锁紧部件，其中：

所述上臂固定部件与肩屈曲伸展关节连接，用于承载上臂滑动部件和上臂长度锁紧部件；

所述上臂滑动部件与上臂固定部件呈直线滑动运动，能根据患者肢体上臂长度调节整个上臂伸缩部分的长度；

所述上臂长度锁紧部件用于当上臂滑动部件进行直线滑动并满足患者上臂长度要求后进行锁紧，以固定上臂固定部件和上臂滑动部件的相互位置。

5.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述前臂伸缩部分包括：前臂固定部件、前臂滑动部件和前臂长度锁紧部件，其中：

所述前臂固定部件与肘屈曲伸展关节连接，用于承载前臂滑动部件和前臂长度锁紧部件；

所述前臂滑动部件与前臂固定部件呈直线滑动运动，并根据患者肢体前臂长度调节整个前臂伸缩部分的长度；

所述前臂长度锁紧部件用于当前臂滑动部件进行直线滑动并满足患者前臂长度要求后进行锁紧，以固定前臂固定部件和前臂滑动部件的相互位置。

6.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述手指手腕固定部分采用魔术贴、粘扣带，或者绑带、尼龙带加插扣的方式，将患者的手腕和手指于腕内旋外旋关节固定。

7.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述控制部分包括：关节轴运动控制部件和人机交互部件，其中：

所述关节轴运动控制部件根据人机交互部件设定的参数，控制康复机器人的七个自由度关节的运动速度和运动角度；

所述人机交互部件，用于设定不同时间段上七个自由度关节的运动速度和运动角度。

8.根据权利要求7所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述人机交互部件根据不同时间段设定不同运动速度和运动角度；或者，所述人机交互部件基于虚拟现实技术，直观的设定不同时间段上各关节的运动速度和运动角度，并通过虚拟现实进行效果实时呈现。

9.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述上臂支持部分直接固定于上臂伸缩部分；

或者，所述上臂支持部分通过快装的形式与上臂伸缩部分连接，所述上臂支持部分包括：上臂U型板、上臂快装导轨和上臂快装锁紧机构，其中：

所述上臂U型板为独立的U型板，用于支持患者上臂；上臂U型板沿上臂快装导轨运动；

所述上臂快装导轨固定于上臂伸缩部分，用于约束上臂U型板的运动方向；

所述上臂快装锁紧机构用于上臂U型板在上臂快装导轨上运动到位后，对上臂U型板与上臂快装导轨之间相互运动进行固定。

10.根据权利要求1-3任一项所述一种七自由度的上肢康复机器人，其特征在于，所述前臂支持部分直接固定在前臂伸缩部分；或者，

所述前臂支持部分通过快装的形式与前臂伸缩部分连接，所述前臂支持部分包括：前臂U型板、前臂快装导轨和前臂快装锁紧机构，其中：

所述前臂U型板为独立的U型板，用于支持患者前臂；前臂U型板沿前臂快装导轨运动；

所述前臂快装导轨固定于前臂伸缩部分，用于约束前臂U型板的运动方向；

所述前臂快装锁紧用于前臂U型板在前臂快装导轨上运动到位后，对前臂U型板与前臂快装导轨之间的相互运动进行固定。