CN213218779U - 一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，包括第一关节组件及连杆组件，第一关节组件包括驱动组件，驱动组件的外壳与内部动力部分可相对转动，驱动组件的外壳下端固定安装有第一关节绳盘，驱动组件的内部动力输出端连接连杆组件，连杆组件的另一端转动连接有第二关节绳盘，第一关节绳盘与第二关节绳盘之间通过第一绳索、第二绳索连接。本申请提出的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，通过一个驱动组件即可实现肩关节内外旋、肩关节外展内收等两个自由度运动的控制，具有结构简单紧凑，体积小重量轻，成本低的优势。

Description

一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置

技术领域

本实用新型涉及康复医疗设备领域，特别是涉及一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置。

背景技术

康复机器人作为一种医疗康复训练设备，能够帮助那些因疾病与意外事故而导致的肢体运动功能损伤的患者进行康复训练，替代传统康复训练中康复医师的工作，将康复医师从繁杂的重复劳动中解脱出来，能够显著地提高康复门诊的工作效率，或是进入普通病患的家中，实现在家就可以进行专业的康复训练治疗，此外康复机器人可以记录训练过程中的相关数据从而对患者的康复状态进行准确的评估，提高康复训练的效果。

肩关节作为上肢与躯干的连接部分，是上肢康复训练的第一关，其复杂的结构与灵活的运动空间对肩关节康复训练设备提出了很高的要求。专利文献CN104287936A公开了一种肩关节康复训练装置，该装置采用了一种耦合驱动装置，利用绳索与绳盘的配合，实现利用单一驱动源对多自由度的耦合驱动。

但是，上述肩关节康复训练装置仍然存在动力传递路径过长，结构复杂以及因此带来的结构尺寸过大重量过重等问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，解决现有肩关节康复训练装置存在的结构复杂、结构尺寸大、重量重的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，包括第一关节组件及连杆组件，所述第一关节组件包括驱动组件，所述驱动组件的外壳与内部动力部分可相对转动，所述驱动组件的外壳下端固定安装有第一关节绳盘，所述驱动组件的内部动力输出端连接连杆组件，所述连杆组件的另一端转动连接有第二关节绳盘，所述第一关节绳盘与第二关节绳盘之间通过第一绳索、第二绳索连接。

进一步的，所述连杆组件包括L型的连杆，所述驱动组件的内部动力输出端连接在L型的连杆的水平段，所述连杆的竖直段上转动连接第二关节绳盘。

进一步的，所述第一关节绳盘、第二关节绳盘之间的一段连杆上依次设有第一水平导轮组、第一竖直导轮组、第二竖直导轮组及第二水平导轮组，且所述第一水平导轮组、第一竖直导轮组、第二竖直导轮组、第二水平导轮组均包括左右两个导向轮；

所述第一绳索的一端固定在第一关节绳盘的左侧，依次绕过第一水平导轮组右侧导向轮外侧、第一竖直导轮组右侧导向轮上侧、第二竖直导轮组右侧导向轮上侧、第二水平导轮组右侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘的右侧；

所述第二绳索的一端固定在第一关节绳盘的右侧，依次绕过第一水平导轮组左侧导向轮外侧、第一竖直导轮组左侧导向轮上侧、第二竖直导轮组左侧导向轮上侧、第二水平导轮组左侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘的左侧。

进一步的，所述第一关节绳盘、第二关节绳盘上均设有两道绳槽，所述第一绳索的两端分别固定在第一关节绳盘的第一绳槽、第二关节绳盘的第一绳槽；所述第二绳索的两端分别固定在第一关节绳盘的第二绳槽、第二关节绳盘的第二绳槽。

进一步的，所述第一水平导轮组的左右两个导向轮与第一关节绳盘的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第一竖直导轮组的左右两个导向轮分别与第一水平导轮组中的左右两个导向轮对齐；

所述第二水平导轮组的左右两个导向轮与第二关节绳盘的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第二竖直导轮组的左右两个导向轮分别与第二水平导轮组中的左右两个导向轮对齐。

进一步的，所述第一水平导轮组、第一竖直导轮组固定安装在连杆的水平段，所述第二竖直导轮组、第二水平导轮组固定安装在连杆的竖直段。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本申请提出的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，通过驱动组件带动连杆组件旋转，来改变第一绳索、第二绳索缠绕在第一关节绳盘上的长度，拉动第二关节绳盘相对连杆组件发生旋转，进而带动与第二关节绳盘同轴连接的下级结构动作，实现了仅采用一个驱动模块控制肩关节内外旋以及肩外展内收关节两个自由度运动，整体结构简单，尺寸小重量轻，产品制造成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述连杆组件的结构示意图。

图中：

1、第一关节组件；101、驱动组件；102、固定空心管；103、第一关节绳盘；2、连杆组件；201、连杆；202、第一水平导轮组；203、第一竖直导轮组；204、第二竖直导轮组；205、第二水平导轮组；3、第二关节绳盘；4、第一绳索；5、第二绳索。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本实用新型的某些实施例，且不应解释为限制本实用新型的范围。对本实用新型公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本实用新型的精神和范围之内。

如图1-2所示，一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，包括第一关节组件1及连杆组件2，所述第一关节组件1包括驱动组件101，所述驱动组件101的外壳与内部动力部分可相对转动，所述驱动组件101的外壳下端固定安装有第一关节绳盘103，所示驱动组件101 的外壳一侧安装有固定空心管102，所述驱动组件101的内部动力输出端连接连杆组件2，所述连杆组件2的另一端转动连接有第二关节绳盘3，第二关节绳盘3的输出连接下级结构，所述第一关节绳盘103与第二关节绳盘3之间通过第一绳索4、第二绳索5连接。

驱动组件101的运动，其内部动力部分带动连杆组件2相对于驱动组件101外壳转动(因第一关节绳盘103固定在驱动组件101外壳上，也即连杆组件2相对于第一关节绳盘103转动)，绳索拉紧或放松，带动第二关节绳盘3相对于连杆组件2转动，继而实现将驱动组件 101上的动力传递至下级结构。

在本实施例中，所述连杆组件2包括L型的连杆201，所述驱动组件101的内部动力输出端连接在L型的连杆201的水平段，所述连杆201的竖直段上转动连接第二关节绳盘3，实现将水平方向上的动力变为竖直方向。

在本实施例中，所述第一关节绳盘103、第二关节绳盘3之间的一段连杆201上依次设有第一水平导轮组202、第一竖直导轮组203、第二竖直导轮组204及第二水平导轮组205，且所述第一水平导轮组202、第一竖直导轮组203、第二竖直导轮组204、第二水平导轮组205均包括左右两个导向轮，所述第一关节绳盘103、第二关节绳盘3上均设有两道绳槽；所述第一绳索4的一端固定在第一关节绳盘103第一绳槽的左侧，依次绕过第一水平导轮组202 右侧导向轮外侧、第一竖直导轮组203右侧导向轮上侧、第二竖直导轮组204右侧导向轮上侧、第二水平导轮组205右侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘3第一绳槽的右侧；所述第二绳索5的一端固定在第一关节绳盘103第二绳槽的右侧，依次绕过第一水平导轮组202 左侧导向轮外侧、第一竖直导轮组203左侧导向轮上侧、第二竖直导轮组204左侧导向轮上侧、第二水平导轮组205左侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘3第二绳槽的左侧。各导轮组的右侧导向轮用于第一绳索4的导向作用，各导轮组的左侧导向轮用于第二绳索5的导向作用；且初始状态时，第一绳索4、第二绳索5均处于自然状态，不发生张紧或放松。

在本实施例中，所述第一水平导轮组202的左右两个导向轮与第一关节绳盘103的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第一竖直导轮组203的左右两个导向轮分别与第一水平导轮组 202中的左右两个导向轮对齐；所述第二水平导轮组205的左右两个导向轮与第二关节绳盘3 的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第二竖直导轮组204的左右两个导向轮分别与第二水平导轮组205中的左右两个导向轮对齐。

在本实施例中，所述第一水平导轮组202、第一竖直导轮组203固定安装在连杆201的水平段，所述第二竖直导轮组204、第二水平导轮组205固定安装在连杆201的竖直段；将第一绳索4、第二绳索5的走向由水平方向变为竖直方向。

设备启动时，第一关节组件1中的驱动组件101动作，驱动组件101外壳与内部动力部分产生相对旋转，内部动力部分带动与其相连的连杆组件2旋转，第一绳索4与第二绳索5缠绕在第一关节绳盘103上的长度发生变化，进而拉动第二关节绳盘3，使第二关节绳盘3相对连杆组件2发生旋转，带动与第二关节绳盘3同轴连接的下级结构运动，通过欠驱动传递动力。当然，本领域技术人员在不付出创造性的劳动前提下，根据本领域的技术常识也可以借助硬件平台加软件的方式来实现。

综上，本申请的欠驱动肩关节康复装置通过一个驱动组件实现了肩关节内外旋、肩关节外展内收等两个自由度运动的控制，而且具有结构简单紧凑，体积小的优点。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，包括第一关节组件(1)及连杆组件(2)，其特征在于，所述第一关节组件(1)包括驱动组件(101)，所述驱动组件(101)的外壳与内部动力部分可相对转动，所述驱动组件(101)的外壳下端固定安装有第一关节绳盘(103)，所述驱动组件(101)的内部动力输出端连接连杆组件(2)，所述连杆组件(2)的另一端转动连接有第二关节绳盘(3)，所述第一关节绳盘(103)与第二关节绳盘(3)之间通过第一绳索(4)、第二绳索(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，其特征在于，所述连杆组件(2)包括L型的连杆(201)，所述驱动组件(101)的内部动力输出端连接在L型的连杆(201)的水平段，所述连杆(201)的竖直段上转动连接第二关节绳盘(3)。

3.根据权利要求2所述的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，其特征在于，所述第一关节绳盘(103)、第二关节绳盘(3)之间的一段连杆(201)上依次设有第一水平导轮组(202)、第一竖直导轮组(203)、第二竖直导轮组(204)及第二水平导轮组(205)，且所述第一水平导轮组(202)、第一竖直导轮组(203)、第二竖直导轮组(204)、第二水平导轮组(205)均包括左右两个导向轮；

所述第一绳索(4)的一端固定在第一关节绳盘(103)的左侧，依次绕过第一水平导轮组(202)右侧导向轮外侧、第一竖直导轮组(203)右侧导向轮上侧、第二竖直导轮组(204)右侧导向轮上侧、第二水平导轮组(205)右侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘(3)的右侧；

所述第二绳索(5)的一端固定在第一关节绳盘(103)的右侧，依次绕过第一水平导轮组(202)左侧导向轮外侧、第一竖直导轮组(203)左侧导向轮上侧、第二竖直导轮组(204)左侧导向轮上侧、第二水平导轮组(205)左侧导向轮内侧，最后固定在第二关节绳盘(3)的左侧。

4.根据权利要求3所述的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，其特征在于，所述第一水平导轮组(202)的左右两个导向轮与第一关节绳盘(103)的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第一竖直导轮组(203)的左右两个导向轮分别与第一水平导轮组(202)中的左右两个导向轮对齐；

所述第二水平导轮组(205)的左右两个导向轮与第二关节绳盘(3)的两道绳槽在轴向分别对齐，所述第二竖直导轮组(204)的左右两个导向轮分别与第二水平导轮组(205)中的左右两个导向轮对齐。

5.根据权利要求3所述的一种利用绳索传动的欠驱动肩关节康复装置，其特征在于，所述第一水平导轮组(202)、第一竖直导轮组(203)固定安装在连杆(201)的水平段，所述第二竖直导轮组(204)、第二水平导轮组(205)固定安装在连杆(201)的竖直段。

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