JP5946931B1 - 上肢リハビリテーション設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は上肢リハビリテーション設備を提供する。【解決手段】ベース、ベースに枢着されると共に第一軸部及び第二軸部を有するシャフトユニット、ベースに設置されると共に動力が第一軸部に接続される駆動部を有する回転駆動器、シャフトに設置される作動外管及び作動外管に変位可能に内設される作動内管を有する作動ユニット、第二軸部に枢着されるリニア台座及びリニア台座にリニア変位可能に設置されるリニアプラットフォームを有するリニア変位ユニット、リニアプラットフォームに装設される把手部モジュール、及び作動内管とリニア台座との間に枢着される第一連動棒並びに第二連動棒を備える。こうして、製造コストの削減、製品の競争力の強化、及び各種のリハビリテーションに適用させる目的を達成させる。【選択図】図3

Description

本発明は、上肢リハビリテーション設備に関する。
一般的な上肢リハビリテーション設備は、主にリハビリを必要とする者の障害のある上肢に対して正確な運動を行うのを補助させ、障害のある部位が早期回復し運動能力を取り戻せるようにする。
例えば、特許文献1に開示されている上肢リハビリテーション器は、台座11、駆動ユニット12、アーム13、及びアーム振幅程度の設定ユニット14を備える。駆動ユニット12は台座11に装設され、アーム13は駆動ユニット12に連結され、且つアーム13は駆動ユニット12により駆動されて往復運動を行い、リハビリを必要とする者の上肢を連動させて往復擺動を行わせる。駆動ユニット12の機能はリハビリを必要とする者の上肢を連動させて擺動される以外、アーム13に抵抗力を与え、リハビリを必要とする者に上肢の往復運動を行わせる際に、上肢の筋持久力の訓練も行わせる。アーム振幅程度程度の設定ユニット14は駆動ユニット12の一側の表面に設置されると共にアーム13と駆動ユニット12との間に位置され、アーム13の擺動の設定を担う。
台湾特許出願第100129108号明細書
しかしながら、前述した従来の技術では、自由度が不足しており、単一の平面上での前後(或いは左右)の面移動及び正方向ないしは反対方向への面回転しか実行できない。このため、リハビリテーションの形式が制限されてしまう。
図2は他の上肢リハビリテーション機器であり、パワードスーツ形式の設計になり、複数のリニア変位ユニット16に駆動器が各々組み合わされ、高い自由度を有するリハビリテーション機能を達成させている。また、各関節17の箇所には複数の感知装置18が組み合わされ、リハビリを必要とする者がリハビリテーション過程で行う擺動の幅、速度、回数等を感知させる。しかしながら、駆動器及び感知装置18の配置が多過ぎて全体的な製造コストが高騰し、製品の競争力を低下させている。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、上記課題解決のため、本発明は、製造コストを低下させ、製品の競争力を強化させる上肢リハビリテーション設備を提供することを主目的とする。
また、本発明の他の目的は、自由度を高め、各種のリハビリテーションに適用可能な上肢リハビリテーション設備を提供する。
上述した課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、ベースと、前記ベースに枢着されると共に第一軸部及び第二軸部を有するシャフトユニットと、前記ベースに設置されると共に動力が前記第一軸部に接続される駆動部を有する回転駆動器と、前記シャフトに設置される作動外管、及び前記作動外管に変位可能に内設されると共に作動接合部を有する作動内管を含む作動ユニットと、前記第二軸部に枢着されるリニア台座、及び前記リニア台座にリニア変位可能に設置されるリニアプラットフォームを有するリニア変位ユニットと、前記リニアプラットフォームに装設される把手部モジュールと、前記作動接合部に枢着される第一棒部及び第二棒部を有する第一連動棒と、前記第二棒部に枢着される第三棒部及び前記リニア台座に枢着される第四棒部を有する第二連動棒とを備えることを特徴とする上肢リハビリテーション設備。
好ましくは、シャフトユニットの第一軸部は歯車であり、回転駆動器の駆動部は第一軸部に噛合される歯車である。
好ましくは、シャフトユニットは第一軸部と第二軸部との間に位置されるシャフト延伸部を更に有し、作動ユニットの作動外管はシャフト延伸部に固設されると共に作動外管に内設される縦方向駆動装置及び縦方向駆動装置に原位置で連動される作動スクリューを更に有し、作動内管が作動スクリューに螺設される。
好ましくは、リニア変位ユニットはリニア台座に設置されるリニア駆動装置、リニア駆動装置に原位置で連動されるリニアスクリュー、及びリニアスクリューにリニア変位可能に螺設されるリニアナットを更に備え、リニアプラットフォームはリニアナットに固設される。
好ましくは、把手部モジュールはリニアプラットフォームに固設される把手座、把手座に交換可能に装設される把持ハンドル部、及び感知モジュールを備える。
好ましくは、シャフトユニットはシャフト外管、シャフト内管、及び回転部材を更に有し、シャフト外管はベースに枢着されると共に第一軸部を備え、シャフト内管はシャフト外管に変位可能に内設されると共に第二軸部を備え、且つラック部を有し、回転部材はシャフト外管に回転可能に装設されると共にシャフト外管の外に位置される回転ヘッド、及び回転ヘッドに連結されると共にシャフト外管の内部に位置され、且つラック部に噛合される回転歯車部を有する。
好ましくは、シャフト外管の第一軸部は歯車であり、回転駆動器の駆動部は第一軸部に噛合される歯車である。
好ましくは、シャフトユニットはシャフト内管、シャフト外管、及び伸縮作動器を更に有し、シャフト内管はベースに枢着されると共に第一軸部を備え、且つ内管延伸部を有し、シャフト外管はシャフト内管に変位可能に覆設されると共に第二軸部を備え、且つ外管延伸部を有し、伸縮作動器は内管延伸部と外管延伸部との間に設置されると共に内管延伸部に固設される伸縮作動外管、及び伸縮作動外管に変位可能に内設されると共に外管延伸部に連結される伸縮作動内管を有する。
好ましくは、シャフト内管の第一軸部は歯車であり、回転駆動器の駆動部は第一軸部に噛合される歯車である。
また、本発明は上肢リハビリテーション設備の使用方法を提供する。回転駆動器の設定を行いシャフトユニットの枢動軌道、作動内管が作動外管に対して上下に変位する軌道、及びリニアプラットフォームがリニア台座に沿って左右に変位する軌道を連動させる設定工程、リハビリを必要とする者が握り手部の把手部モジュールを把持させる把持工程、及び上肢リハビリテーション設備を起動させて作動させ、上肢リハビリテーション設備にリハビリを必要とする者を連動させて設定工程で設定されたリハビリテーション運動の軌道の運動を行わせる起動工程を含む。
従来の上肢リハビリテーション設備を示す図である。 従来の上肢リハビリテーション設備を示す外観斜視図である。 本発明の第1実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す外観斜視図である。 本発明の第1実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す側面図である。 図4に示す部分の断面図であり、作動ユニットの内部状況図を示す。 本発明の第1実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す正面図である。 図6の7−7に沿った断面図である。 リハビリテーション者が把手部モジュールを把持する状態の作動の概略図である。 本発明の上肢リハビリテーション設備により第一自由度のリハビリテーションを行う状態図である。 本発明の上肢リハビリテーション設備により第二自由度のリハビリテーションを行う状態図である。 本発明の上肢リハビリテーション設備により第三自由度のリハビリテーションを行う状態図である。 本発明の第1実施形態において、把持ハンドル部を交換する状態の傾斜図である。 本発明の第2実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す正面図である。 図13に示す部分の断面図である。 本発明の第3実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す正面図である。 本発明の第3実施形態の作動状態の概略図である。 本発明の使用工程のフローチャートである。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
<第1実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図3乃至図7は本発明の第1実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す。ベース20、シャフトユニット30、回転駆動器40、作動ユニット50、リニア変位ユニット60、把手部モジュール70、第一連動棒81、及び第二連動棒82で主に構成される。
ベース20は、平行に設置される2本の短管21及び2本の短管21の間に跨設される長管22で構成される。
シャフトユニット30は前記ベース20に枢着されると共に第一軸部31及び第二軸部32を有する。本実施形態では、シャフトユニット30は、長管22に固設される枢着台33及び枢着台33に縦方向を呈して枢着されるシャフト34を備え、第一軸部31はシャフト34の下端部に設けられると共に長管22の下方に位置される歯車であり、第二軸部32はシャフト34の上端部に設けられる。なお、シャフトユニット30は、横方向を呈して設置されると共に第一軸部31と第二軸部32との間に位置されるシャフト延伸部35を更に有する。
回転駆動器40は、ベース20の長管22に設置されると共に動力が前記第一軸部31に接続される駆動部41を有する。本発明における駆動部41は第一軸部31に直接噛合される歯車であり、当然ながら、駆動部41と第一軸部31との間にはベルト車(図示せず)を覆設させて動力の接続を達成させてもよい。
作動ユニット50は、シャフト34に設置される作動外管51、及び作動外管51に変位可能に内設されると共に作動接合部521を有する作動内管52を具備する。作動ユニット50の作動外管51はシャフト延伸部35に縦方向を呈して固設されると共に作動外管51に内設される縦方向駆動装置53、及び縦方向駆動装置53に原位置で連動される作動スクリュー54を更に有し、作動内管52は作動スクリュー54に螺設される作動内管螺合部522を含み、縦方向駆動装置53が作動されると作動スクリュー54が連動されて原位置で回転し、さらに作動内管52が縦方向を呈して往復変位する(図5参照)。
リニア変位ユニット60は、第二軸部32に枢着されるリニア台座61、及びリニア台座61にリニア変位可能に設置されるリニアプラットフォーム62を有する。リニア変位ユニット60は、リニア台座61に設置されるリニア駆動装置63、リニア駆動装置63に原位置で連動されるリニアスクリュー64、及びリニアスクリュー64にリニア変位可能に螺設されるリニアナット65を更に備え、リニアプラットフォーム62はリニアナット65に固設され、リニア駆動装置63が作動されるとリニアスクリュー64が連動されて原位置で回転し、さらにリニアナット65がリニアプラットフォーム62を連動させてリニアスクリュー64の軸方向に沿って往復変位させる(図7参照)。
把手部モジュール70はリニアプラットフォーム62に装設される。本発明における把手部モジュール70は、リニアプラットフォーム62に固設される把手座71、把手座71に交換可能に装設される把持ハンドル部72、及び2つの感知モジュール74(例えば、力量感知装置)を備える。そして、本実施形態による感知モジュール74はリハビリを必要とする者に把持させる把持ハンドル部72に内設される。
第一連動棒81は、作動ユニット50の作動接合部521に枢着される第一棒部811及び第二棒部812を有する。
第二連動棒82は、第二棒部812に枢着される第三棒部821、及びリニア台座61に枢着される第四棒部822を具備する。
以上が本発明の第1実施形態に係る各主要部材の構造及び形態の説明である。本実施形態では、3つの自由度の上肢リハビリテーションを実行し、その作動方式は以下に説明するが、但しこれらに制限させるわけではない。
まず、第一自由度のリハビリテーションの状態である(例えば、図8及び図9参照)。リハビリを必要とする者は握り手部91の把手部モジュール70を把持し、回転駆動器40を制御させて作動させると、回転駆動器40によりシャフトユニット30が駆動されて原位置で回転し、作動ユニット50、リニア変位ユニット60、及びリニア変位ユニット60に設置される把手部モジュール70が連動されてシャフトユニット30を軸心として角度をつけて擺動する。この際、リハビリを必要とする者が肘部支点92を軸心として手部支点93を連動させて横方向に肩支点94に向けて一定の距離接近させ(或いは離す)、原位置で横方向へ擺動させる上肢のリハビリテーション運動を達成させる。
次に、第二自由度のリハビリテーションの状態である(例えば、図8及び図10参照)。リハビリを必要とする者が握り手部91の把手部モジュール70を把持し、作動ユニット50を制御させて作動させると、作動ユニット50の作動内管52が作動外管51に対して一定の距離上昇すると同時に第一連動棒81及び第二連動棒82の連動により、リニア変位ユニット60が連動されて前記シャフトユニット30の第二軸部32を軸心として角度をつけて擺動する。この際、リハビリを必要とする者が肘部支点92を軸心として手部支点93を連動させて縦方向に上に向けて(或いは下に向けて)角度をつけて擺動させ、原位置で縦方向に擺動する上肢のリハビリテーション運動を達成させる。
最後に、第三自由度のリハビリテーションの状態である(例えば、図8及び図11参照)。リハビリを必要とする者が握り手部91の把手部モジュール70を把持し、リニア変位ユニット60を制御させて作動させると、リニア変位ユニット60のリニアプラットフォーム62は把手部モジュール70を連動させてリニア台座61の方向に沿って横方向にリニア変位させる。この際、リハビリを必要とする者が肩支点94を固定点として、手部支点93及び肘部支点92を横方向に後ろ向き(或いは前向き)に一定の距離変位させ、横方向に往復変位させる上肢のリハビリテーション運動を達成させる。
さらに、実際のリハビリテーションでの使用工程では、本発明に係る上肢リハビリテーション設備は、設定工程101、把持工程102、及び起動工程103を経て達成される(図17参照)。設定工程101では、回転駆動器の設定を行ってシャフトユニット30の枢動軌道、作動内管52が作動外管51に対して上下に変位する軌道、及びリニアプラットフォーム62がリニア台座61に沿って左右に変位する軌道を連動させる。
把持工程102では、リハビリを必要とする者が握り手部91の把手部モジュール70を把持する。
起動工程103では、上肢リハビリテーション設備を起動させて作動させ、上肢リハビリテーション設備がリハビリを必要とする者を設定工程で設定されたリハビリテーション運動の軌道に連動させて、単一の自由度でのリハビリテーション運動の軌道、或いは複数の自由度のリハビリテーション運動の軌道に合わせて運動させる。
上述の説明から分かるように、本発明はベース20、シャフトユニット30、回転駆動器40、作動ユニット50、リニア変位ユニット60、把手部モジュール70、第一連動棒81、及び第二連動棒82で構成され、複数の自由度でのリハビリテーション操作を達成させる。使用される駆動器が少ないのみならず、実行可能な自由度のリハビリテーションが多く、確実に製造コストを削減させた上で製品の競争力を高め、各種のリハビリテーションに適用させる目的を達成させる。
また、把手部モジュール70に設置される感知モジュール74により、リハビリを必要とする者のリハビリテーション過程での筋肉の使用状態を感知させ、信号をバックエンドのデータベースに返信し、リハビリテーションの記録及び分析を行う。
図12に示すように、本実施形態によるリハビリテーション過程において、リハビリを必要とする者の手の大きさに合わせて把手部モジュール70の把持ハンドル部73を適切なものに交換することで、実際の需要に応える。
<第2実施形態>
図13及び図14は本発明の第2実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す。同様にベース20、シャフトユニット30、回転駆動器40、作動ユニット50、リニア変位ユニット60、把手部モジュール70、第一連動棒81、及び第二連動棒で構成され、形態及び効果は第1実施形態と同じであるため、再述しない。
第2実施形態の異なる箇所は、シャフトユニット30がシャフト外管301、シャフト内管302、及び回転部材303を更に有し、シャフト外管301がベース20に枢着されると共に第一軸部31を備え、シャフト内管302がシャフト外管301に変位可能に内設されると共に第二軸部32を含み、且つラック部3021を有する点である。また、回転部材303はシャフト外管301に回転可能に装設されると共にシャフト外管301の外に位置される回転ヘッド3031、及び回転ヘッド3031に連結されると共にシャフト外管301内に位置され、且つラック部3021に噛合される回転歯車部3032を有する。
従って、回転部材303が回転して調整を行い、シャフト内管302がシャフト外管301に対して縦方向に上昇或いは下降し、最終的には、リニア変位ユニット60の高さを変え、リハビリを必要とする者の高さに合わせるか、或いは高さの自由度を増加させて単独で使用されるか他の自由度と組み合わせて使用される。
<第3実施形態>
図15及び図16は本発明の第3実施形態による上肢リハビリテーション設備を示す。同様にベース20、シャフトユニット30、回転駆動器40、作動ユニット50、リニア変位ユニット60、把手部モジュール70、第一連動棒81、及び第二連動棒で構成され、形態及び効果は第1実施形態と同じであるため、再述は省く。
第3実施形態の異なる箇所は、シャフトユニット30がシャフト内管306、シャフト外管307、及び伸縮作動器308を更に有し、シャフト内管306がベース20に枢着されると共に第一軸部31を備え、且つ内管延伸部3061を有し、シャフト外管307がシャフト内管306に変位可能に覆設されると共に第二軸部32を備え、且つ外管延伸部3071を有する点である。伸縮作動器308は内管延伸部3061と外管延伸部3071との間に設置されると共に内管延伸部3061に固設される伸縮作動外管3081、及び伸縮作動外管3081に変位可能に内設されると共に外管延伸部3071に連結される伸縮作動内管3082を有する。
故に、伸縮作動器308を制御して、シャフト外管307をシャフト内管306に対して縦方向に上昇或いは下降させ、最終的にはリニア変位ユニット60の高さを変え、リハビリを必要とする者の高さに合わせるか、或いは高さの自由度を増加させて単独で使用されるか他の自由度と組み合わせて使用される。
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
11 台座
12 駆動ユニット
13 アーム
14 アーム振幅程度の設定ユニット
16 リニア変位ユニット
17 関節
18 感知装置
20 ベース
21 短管
22 長管
30 シャフトユニット
31 第一軸部
32 第二軸部
33 枢着台
34 シャフト
35 シャフト延伸部
301 シャフト外管
302 シャフト内管
3021 ラック部
303 回転部材
3031 回転ヘッド
3032 回転歯車部
306 シャフト内管
3061 内管延伸部
307 シャフト外管
3071 外管延伸部
308 伸縮作動器
3081 伸縮作動外管
3082 伸縮作動内管
40 回転駆動器
41 駆動部
50 作動ユニット
51 作動外管
52 作動内管
521 作動接合部
522 作動内管螺合部
53 縦方向駆動装置
54 作動スクリュー
60 リニア変位ユニット
61 リニア台座
62 リニアプラットフォーム
63 リニア駆動装置
64 リニアスクリュー
65 リニアナット
70 把手部モジュール
71 把手座
72 把持ハンドル部
73 把持ハンドル部
74 感知モジュール
81 第一連動棒
811 第一棒部
812 第二棒部
82 第二連動棒
821 第三棒部
822 第四棒部
91 握り手部
92 肘部支点
93 手部支点
94 肩支点
101 設定工程
102 把持工程
103 起動工程

Claims (5)

  1. ベースと、
    前記ベースに縦方向を軸方向として枢着されると共に縦方向を軸方向とする第一軸部を下端部に有し、横方向を軸方向とする第二軸部を上端部に有するシャフトユニットと、
    前記ベースに設置されると共に動力が前記第一軸部に接続される駆動部を有する回転駆動器と、
    前記シャフトユニットに設置される作動外管、及び前記作動外管に変位可能に内設されると共に作動接合部を有する作動内管を含む作動ユニットと、
    前記第二軸部に枢着されるリニア台座、及び前記リニア台座にリニア変位可能に設置されるリニアプラットフォームを有するリニア変位ユニットと、
    前記リニアプラットフォームに装設される把手部モジュールと、
    前記作動接合部に横方向を軸方向として枢着される第一棒部及び第二棒部を有する第一連動棒と、
    前記第二棒部に横方向を軸方向として枢着される第三棒部及び前記リニア台座に横方向を軸方向として枢着される第四棒部を有する第二連動棒と、を備え
    前記シャフトユニットは横方向を呈して設置されると共に前記第一軸部と前記第二軸部との間に位置されるシャフト延伸部を有し、前記作動外管は前記シャフト延伸部に縦方向を呈して固設されることを特徴とする、
    上肢リハビリテーション設備。
  2. 前記シャフトユニットの第一軸部は歯車であり、前記回転駆動器の駆動部は前記第一軸部に噛合される歯車であり、前記作動ユニットの作動外管は前記シャフト延伸部に固設されると共に前記作動外管に内設される縦方向駆動装置及び前記縦方向駆動装置に原位置で連動される作動スクリューを更に有し、前記作動内管が前記作動スクリューに螺設されることを特徴とする、請求項1記載の上肢リハビリテーション設備。
  3. 前記リニア変位ユニットは前記リニア台座に設置されるリニア駆動装置、前記リニア駆動装置に原位置で連動されるリニアスクリュー、及び前記リニアスクリューにリニア変位可能に螺設されるリニアナットを更に備え、前記リニアプラットフォームは前記リニアナットに固設されることを特徴とする、請求項1記載の上肢リハビリテーション設備。
  4. 前記シャフトユニットはシャフト外管、シャフト内管、及び回転部材を更に有し、前記シャフト外管は前記ベースに枢着されると共に前記第一軸部を備え、前記シャフト内管は前記シャフト外管に変位可能に内設されると共に前記第二軸部を備え、且つラック部を有し、前記回転部材は前記シャフト外管に横方向を軸方向として回転可能に装設されると共に前記シャフト外管の外に位置される回転ヘッド、及び前記回転ヘッドに連結されると共に前記シャフト外管の内部に位置され、且つ前記ラック部に噛合される回転歯車部を有し、前記シャフト外管の第一軸部は歯車であり、前記回転駆動器の駆動部は前記第一軸部に噛合される歯車であることを特徴とする、請求項1記載の上肢リハビリテーション設備。
  5. 前記シャフトユニットはシャフト内管、シャフト外管、及び伸縮作動器を更に有し、前記シャフト内管は前記ベースに枢着されると共に前記第一軸部を備え、且つ横方向を呈して設置される内管延伸部を有し、前記シャフト外管は前記シャフト内管に変位可能に覆設されると共に前記第二軸部を備え、且つ横方向を呈して設置される外管延伸部を有し、前記伸縮作動器は前記内管延伸部と前記外管延伸部との間に設置されると共に前記内管延伸部に固設される伸縮作動外管、及び前記伸縮作動外管に変位可能に内設されると共に前記外管延伸部に連結される伸縮作動内管を有し、前記シャフト内管の第一軸部は歯車であり、前記回転駆動器の駆動部は前記第一軸部に噛合される歯車であることを特徴とする、請求項1記載の上肢リハビリテーション設備。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109646252A (zh) * 2019-02-28 2019-04-19 王兆会 一种神经内科上肢康复治疗设备
CN111407591A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 王晓亮 一种医疗肩部扩展拉练机
US11446016B2 (en) 2013-08-20 2022-09-20 Boston Scientific Scimed, Inc. Braided hemostasis shaft for improved torsional response

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2870671T3 (es) * 2016-06-29 2021-10-27 Fundacion Tecnalia Res & Innovation Dispositivo portátil para la rehabilitación de los miembros superiores
KR101872721B1 (ko) * 2016-10-26 2018-07-02 재단법인대구경북과학기술원 팔꿈치 재활로봇
WO2018201255A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Goel Danny Orthopedic shoulder brace
CN108186289A (zh) * 2018-02-08 2018-06-22 东北大学 一种变自由度上肢康复训练器
US10966893B2 (en) * 2018-03-23 2021-04-06 Hiwin Technologies Corp. Exoskeleton apparatus for limb rehabilitation
CN108814902B (zh) * 2018-06-29 2020-01-10 华中科技大学 一种人机运动匹配且能对侧互换的上肢外骨骼康复装置
CN111067752A (zh) * 2018-10-18 2020-04-28 长春工业大学 基于ⅱ类齿轮平面五杆机构的上肢末端导引式康复结构
US11744763B2 (en) * 2018-12-18 2023-09-05 Bionik, Inc. Apparatus and/or method for positioning a hand for rehabilitation
KR102140010B1 (ko) * 2019-03-07 2020-08-04 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 상지 훈련 시스템 및 제어 방법
CN110179626B (zh) * 2019-05-28 2021-02-26 山东建筑大学 一种上肢康复训练装置及方法
CN112604174A (zh) * 2020-12-29 2021-04-06 王小玲 一种可调节式神经内科多功能辅助设备
RU2766754C1 (ru) * 2021-03-17 2022-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "АйТи Юниверс" Роботизированное устройство тренажера для реабилитации конечностей и способ его применения
CN114886730A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 大连理工大学 一种视觉及力反馈型上肢康复机器人
CN115414658B (zh) * 2022-09-14 2023-06-16 深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司 传动结构及训练器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003526470A (ja) * 2000-03-14 2003-09-09 オーサーハブ インコーポレーテッド 回内/回外・屈曲両用治療運動装置
CN1480119A (zh) * 2003-07-25 2004-03-10 清华大学 偏瘫患者单关节运动的康复训练机器人
WO2012042471A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-05 C.N.R. Consiglio Nazionale Ricerche Biomedical device for robotized rehabilitation of a human upper limb, particularly for neuromotor rehabilitation of the shoulder and elbow joint
KR20130024368A (ko) * 2011-08-31 2013-03-08 주식회사 유테크 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치
CN102961235A (zh) * 2012-12-07 2013-03-13 付风生 一种上肢康复训练机器人

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4235437A (en) * 1978-07-03 1980-11-25 Book Wayne J Robotic exercise machine and method
DE3345386A1 (de) * 1983-12-15 1985-06-27 Ernst Knoll Feinmechanik, 7801 Umkirch Einrichtung zum abstuetzen eines armes
US20030028130A1 (en) * 2001-08-04 2003-02-06 Craig Wunderly Machine for upper limb physical therapy
WO2006039403A1 (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Northwestern University System and methods to overcome gravity-induced dysfunction in extremity paresis
TWI413517B (zh) 2011-08-15 2013-11-01 Univ Nat Cheng Kung 上肢復健器及其行程設定方法
CN102631277B (zh) * 2012-03-31 2013-12-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 摇杆式上肢康复装置及利用该装置进行康复训练的方法
KR20140107029A (ko) * 2013-02-27 2014-09-04 이성규 보행 재활 장치
US9662525B2 (en) * 2013-04-18 2017-05-30 Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology Upper limb rehabilitation robot for meal assistance or meal rehabilitation training and method thereof
US10220234B2 (en) * 2014-06-04 2019-03-05 T-Rex Investment, Inc. Shoulder end range of motion improving device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003526470A (ja) * 2000-03-14 2003-09-09 オーサーハブ インコーポレーテッド 回内/回外・屈曲両用治療運動装置
CN1480119A (zh) * 2003-07-25 2004-03-10 清华大学 偏瘫患者单关节运动的康复训练机器人
WO2012042471A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-05 C.N.R. Consiglio Nazionale Ricerche Biomedical device for robotized rehabilitation of a human upper limb, particularly for neuromotor rehabilitation of the shoulder and elbow joint
KR20130024368A (ko) * 2011-08-31 2013-03-08 주식회사 유테크 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치
CN102961235A (zh) * 2012-12-07 2013-03-13 付风生 一种上肢康复训练机器人

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11446016B2 (en) 2013-08-20 2022-09-20 Boston Scientific Scimed, Inc. Braided hemostasis shaft for improved torsional response
CN109646252A (zh) * 2019-02-28 2019-04-19 王兆会 一种神经内科上肢康复治疗设备
CN109646252B (zh) * 2019-02-28 2021-01-22 王兆会 一种神经内科上肢康复治疗设备
CN111407591A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 王晓亮 一种医疗肩部扩展拉练机

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