CN212466518U - 一种多自由度上肢康复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多自由度上肢康复装置，它主要由座椅、伸缩支架，肩部康复组件、肘部康复组件、腕部康复组件组成；伸缩支架放置于座椅的后端，肩部康复组件固定在伸缩支架上端，肩部康复组件和肘部康复组件中间由螺栓进行固定，肘部康复组件和腕部康复组件中间为齿轮传动，腕部康复组件具有3个自由度，刚度高，精度好；通过控制电机的正反转，可以实现肩部的内收外摆以及前屈后伸动作，肘部的前屈后伸和腕部的内旋外旋动作；腕部通过控制电机带动齿轮与齿条的啮合调节三条支链的伸缩，可以完成腕部的前屈后伸以及内收外展动作，实现上肢多个自由度的运动。本实用新型实用性强，经济性好，适用于中风偏瘫患者和肢体损伤患者的康复锻炼。
Description
技术领域
本实用新型涉及康复机械领域，尤其涉及一种多自由度上肢康复装置。
背景技术
随着我国社会人口老龄化的日益严重，我国老年人口数量在不断扩大，脑卒中患者也在不断增加，偏瘫是最常见的脑卒中后遗症，它是指一侧肢体肌力减退、活动不利或完全不能活动，这一疾病深深的影响着人们日常生活，给患者的生理和心理带来了极大的痛苦。与此同时随着社会的发展，人类在探索的过程中，难免会产生包括肢体损伤等意外伤害，无论是因为卒中疾病引起的偏瘫亦或是因为意外而造成的肢体损伤，都对患者的日常生活造成了深深的困扰。
患者传统的康复训练方式主要是依靠专业的护理人员或理疗医师手把手地对患者进行康复训练，由于专业康复训练师缺乏，还要考虑患者的经济状况，是否能承担得起高额的专业护理费用，所以传统康复训练效果不佳。医疗康复器械可以代替理疗医师良好而高效的对患者的肢体进行康复运动，能够节约大量的人力和物力，而且与人工相比不会产生疲惫，能够较好地提高康复效果。本实用新型就是一种对患者康复用的多自由度上肢锻炼器械。
实用新型内容
为了满足患者在康复过程中的舒适度，使患者上肢具有良好的康复效果。本实用新型提出了一种多自由度上肢康复装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多自由度上肢康复装置，包括座椅、伸缩支架，肩部康复组件、肘部康复组件、腕部康复组件；所述伸缩支架放置于座椅的后端。
优选地，所述肩部康复组件由支撑板、外壳滑轨、第一电机、第一联轴器、第一丝杠螺母滑块、第一丝杠、第一轴承、第一连杆、第一销轴、第二销轴、肩部连接板、大臂滑轨、第二连杆、第二电机、第二联轴器、第二丝杠螺母滑块、第二丝杠、第二轴承组成，其中，支撑板固定于伸缩支架中，外壳滑轨通过螺栓固定在支撑板上，第一电机通过螺栓固定在外壳滑轨上，第一丝杠一端通过第一联轴器与第一电机相连，另一端与第一轴承相连，中间连接第一丝杠螺母滑块，第一轴承内置于外壳滑轨中，第一连杆一端通过螺栓与第一丝杠螺母滑块连接，一端通过第一销轴与肩部连接板连接，支撑板通过第二销轴与肩部连接板连接，肩部连接板通过螺栓和大臂滑轨相连，第二电机通过螺栓固定在大臂滑轨上，第二丝杠一端通过第二联轴器与第二电机相连，另一端与第二轴承相连，中间连接第二丝杠螺母滑块，第二轴承内置于大臂滑轨中，第二连杆一端通过螺栓与第二丝杠螺母滑块连接，一端通过螺栓与肩部连接板相连接。
优选地，所述肘部康复组件由肘后模块、第三电机支架、第三电机、中间连接轴、肘前模块、第四电机、第四电机支架、小齿轮、齿轮连接轴、挡环组成，其中，肘后模块通过螺栓与大臂滑轨固定，肘后模块与肘前模块通过中间连接轴相连，中间连接轴另一端与第三电机相连，第三电机支架通过螺栓固定在肘后模块上，第三电机通过螺栓固定在第三电机支架上，第四电机支架通过螺栓固定在肘前模块上，第四电机通过螺栓固定在第四电机支架上，齿轮连接轴一端连接第四电机，一端通过螺栓与小齿轮相连，挡环通过螺栓固定在肘前模块上。
优选地，所述腕部康复组件结构为一个并联机构，件具有3个自由度，这种异形结构可以加大移动副的行程，增加康复训练的活动范围，主要有手握上平台、下平台、大齿轮、两平台中间的三条支链组成，下平台与大齿轮焊接在一起，中间三条支链结构相同且呈对称分布，下端通过螺栓与下平台相连，上端通过球铰与手握上平台相连，第五电机、第六电机以及第七电机分别固定在三条支链上，通过控制三个电机带动齿轮与齿条的啮合来调节支链的伸缩，实现支链上移动副的运动。
优选地，所述多自由度上肢康复装置通过控制第一电机的正转与反转，可以使第一丝杠螺母滑块在外壳滑轨上进行往复滑动，通过第一连杆带动肩部连接板左右摇摆，完成肩部的内收和外摆；通过控制第二电机的正转与反转，可以使第二丝杠螺母滑块在大臂滑轨上进行往复滑动，通过第二连杆带动大臂滑轨上下摇摆，完成肩部的前屈和后伸；通过控制第三电机的正转与反转，可以使肘前模块上下运动，完成肘部的屈伸动作；通过控制第四电机的正转与反转，可以带动小齿轮正转和反转，通过齿轮啮合使腕部康复组件正反转，完成腕部动作的内旋和外旋，腕部三条支链上通过控制第五电机、第六电机以及第七电机带动齿轮与齿条的啮合实现三条支链的伸缩，可以完成腕部动作的前屈和后伸以及内收和外展；从而达到上肢康复的目的。
本实用新型的有益效果是，结构较简单，实用性较强，造价低，能够实现患者的被动训练，解决了传统康复过程费时费力的问题，使患者训练更加舒适，有利于患者早日康复。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一种多自由度上肢康复装置的整体结构示意图。
图2是本实用新型的肩部康复组件结构示意图。
图3是本实用新型的肘部康复组件结构示意图。
图4是本实用新型的腕部康复组件结构示意图。
图中1.座椅2.伸缩支架3.肩部康复组件301.支撑板302.外壳滑轨303.第一电机304.第一联轴器305.第一丝杠螺母滑块306.第一丝杠307.第一轴承308.第一连杆309.第一销轴310.第二销轴311.肩部连接板312. 大臂滑轨313.第二连杆314.第二电机315.第二联轴器316.第二丝杠螺母滑块317.第二丝杠318.第二轴承4. 肘部康复组件401.肘后模块402.第三电机支架403.第三电机404.中间连接轴405.肘前模块406.第四电机407. 第四电机支架408.小齿轮409.齿轮连接轴410.挡环5.腕部康复组件501.手握上平台502.下平台503.大齿轮 504.第一支链505.第五电机506.第二支链507.第六电机508.第三支链509.第三电机
具体实施方式
如图1～图4所示，本实用新型提出一种多自由度上肢康复装置，主要由座椅1、伸缩支架2，肩部康复组件3、肘部康复组件4、腕部康复组件5组成；伸缩支架2放置于座椅1的后端。
在本实用新型的一个具体实施例中，肩部康复组件3由支撑板301、外壳滑轨302、第一电机303、第一联轴器304、第一丝杠螺母滑块305、第一丝杠306、第一轴承307、第一连杆308、第一销轴309、第二销轴310、肩部连接板311、大臂滑轨312、第二连杆313、第二电机314、第二联轴器315、第二丝杠螺母滑块316、第二丝杠317、第二轴承318组成，其中，支撑板301固定于伸缩支架2中，外壳滑轨302 通过螺栓固定在支撑板301上，第一电机303通过螺栓固定在外壳滑轨302上，第一丝杠306一端通过第一联轴器304与第一电机303相连，另一端与第一轴承307相连，中间连接第一丝杠螺母滑块305，第一轴承内置于外壳滑轨中，第一连杆308一端通过螺栓与第一丝杠螺母滑块305连接，一端通过第一销轴309 与肩部连接板311连接，支撑板301通过第二销轴310与肩部连接板311连接，肩部连接板311通过螺栓和大臂滑轨312相连，第二电机314通过螺栓固定在大臂滑轨312上，第二丝杠317一端通过第二联轴器 315与第二电机314相连，另一端与第二轴承318相连，中间连接第二丝杠螺母滑块316，第二轴承318 内置于大臂滑轨312中，第二连杆313一端通过螺栓与第二丝杠螺母滑块316连接，一端通过螺栓与肩部连接板311相连接。
在本实用新型的一个具体实施例中，肘部康复组件4由肘后模块401、第三电机支架402、第三电机 403、中间连接轴404、肘前模块405、第四电机406、第四电机支架407、小齿轮408、齿轮连接轴409、挡环410组成，其中，肘后模块401通过螺栓与大臂滑轨312固定，肘后模块401与肘前模块405通过中间连接轴404相连，中间连接轴404另一端与第三电机403相连，第三电机支架402通过螺栓固定在肘后模块401上，第三电机403通过螺栓固定在第三电机支架402上，第四电机支架407通过螺栓固定在肘前模块405上，第四电机406通过螺栓固定在第四电机支架407上，齿轮连接轴409一端连接第四电机406，一端通过螺栓与小齿轮408相连，挡环409通过螺栓固定在肘前模块405上，起到阻挡作用。
在本实用新型的一个具体实施例中，腕部康复组件5为一个并联机构，具有3个自由度，这种异形结构可以加大移动副的行程，增加康复训练的活动范围，主要有手握上平台501、下平台502、大齿轮503、第一支链504、第五电机505、第二支链506、第六电机507、第三支链508、第七电机509组成，其中，下平台502与大齿轮503焊接在一起，中间第一支链504、第二支链506以及第三支链508结构相同且呈对称分布，下端通过螺栓与下平台502相连，上端通过球铰与手握上平台501相连，第五电机505、第六电机507以及第七电机509分别固定在第一支链504、第二支链506和第三支链508上，通过控制三个电机带动齿轮与齿条的啮合来调节支链的伸缩，实现支链上移动副的运动。
在本实用新型的一个具体实施例中，通过控制第一电机303的正转与反转，可以使第一丝杠螺母滑块 305在外壳滑轨302上进行往复滑动，通过第一连杆308带动肩部连接板311左右摇摆，完成肩部的内收和外摆动作；通过控制第二电机314的正转与反转，可以使第二丝杠螺母滑块316在大臂滑轨312上进行往复滑动，通过第二连杆313带动大臂滑轨312上下摇摆，完成肩部的前屈和后伸动作；通过控制第三电机403的正转与反转，可以使肘前模块405上下运动，完成肘部的屈伸动作；通过控制第四电机406的正转与反转，可以带动小齿轮408正转和反转，通过齿轮啮合带动大齿轮503转动使腕部康复组件5进行正反转，完成腕部的内旋和外旋动作，腕部三条支链上通过控制第五电机505、第六电机507以及第七电机509带动齿轮与齿条的啮合实现三条支链的伸缩，可以完成腕部动作的前屈和后伸以及内收和外展；从而达到上肢康复的目的。
通过本实用新型实现偏瘫或者肢体损伤患者的康复训练，在康复训练过程中更具有舒适感，达到良好的康复效果，有利于患者早日康复。
Claims (4)
1.一种多自由度上肢康复装置，其特征在于，肩部康复组件由支撑板、外壳滑轨、第一电机、第一联轴器、第一丝杠螺母滑块、第一丝杠、第一轴承、第一连杆、第一销轴、第二销轴、肩部连接板、大臂滑轨、第二连杆、第二电机、第二联轴器、第二丝杠螺母滑块、第二丝杠、第二轴承组成，支撑板固定于伸缩支架中，外壳滑轨通过螺栓固定在支撑板上，第一轴承内置于外壳滑轨中，第一连杆一端通过螺栓与第一丝杠螺母滑块连接，一端通过第一销轴与肩部连接板连接，支撑板通过第二销轴与肩部连接板连接，肩部连接板通过螺栓和大臂滑轨相连，第二电机通过螺栓固定在大臂滑轨上，第二轴承内置于大臂滑轨中，第二连杆一端通过螺栓与第二丝杠螺母滑块连接，一端通过螺栓与肩部连接板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度上肢康复装置，其特征在于，肘部康复组件由肘后模块、第三电机支架、第三电机、中间连接轴、肘前模块、第四电机、第四电机支架、小齿轮、齿轮连接轴、挡环组成，其中，肘后模块通过螺栓与大臂滑轨固定，肘后模块与肘前模块通过中间连接轴相连，中间连接轴另一端与第三电机相连，第三电机支架通过螺栓固定在肘后模块上，第三电机通过螺栓固定在第三电机支架上，第四电机支架通过螺栓固定在肘前模块上，第四电机通过螺栓固定在第四电机支架上，挡环通过螺栓固定在肘前模块上。
3.根据权利要求2所述的一种多自由度上肢康复装置，其特征在于，腕部康复组件具有3个自由度，这种异形结构可以加大移动副的行程，增加康复训练的活动范围，主要有手握上平台、下平台、大齿轮、两平台中间的三条支链组成，下平台与大齿轮焊接在一起，中间三条支链结构相同且呈对称分布，下端通过螺栓与下平台相连，上端通过球铰与手握上平台相连，第五电机、第六电机以及第七电机分别固定在三条支链上，通过控制三个电机带动齿轮与齿条的啮合来调节支链的伸缩，实现支链上移动副的运动。
4.根据权利要求3所述的一种多自由度上肢康复装置，其特征在于，通过控制第一电机的正转与反转，可以使第一丝杠螺母滑块在外壳滑轨上进行往复滑动，通过第一连杆带动肩部连接板左右摇摆，完成肩部的内收和外摆；通过控制第二电机的正转与反转，可以使第二丝杠螺母滑块在大臂滑轨上进行往复滑动，通过第二连杆带动大臂滑轨上下摇摆，完成肩部的前屈和后伸；通过控制第三电机的正转与反转，可以使肘前模块上下运动，完成肘部的屈伸动作；通过控制第四电机的正转与反转，可以带动小齿轮正转和反转，通过齿轮啮合使腕部康复组件正反转，完成腕部动作的内旋和外旋，腕部三条支链上通过控制第五电机、第六电机以及第七电机带动齿轮与齿条的啮合实现三条支链的伸缩，可以完成腕部动作的前屈和后伸以及内收和外展。
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