[发明专利]一种训练平面可调式上肢偏瘫康复机器人装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种中枢神经康复训练设备，特别涉及一种对偏瘫患者上肢在多平面多姿态调整下，进行多关节协同训练并结合上肢肌群针对性训练的康复平台，属于医疗康复器械技术领域。

背景技术

脑卒中具有发病率高、死亡率高、致残率高的特点，我国为该病高发国家。据国家卫生部统计，近几年，我国脑卒中发病率约为180/10万，患病率为620/10万，死亡率为89.93/10万，每年新发病例约150万，死亡近100万。目前有脑卒中患者总数约600万，3/4的幸存者有不同程度的残疾，劳动能力丧失，生活依赖他人照顾，给家庭及社会带来沉重负担。偏瘫后，及早进行康复训练可以大大减少致残的可能性，可恢复绝大部分运动功能。寻求有效的康复手段，帮助患者免去心理生理负担，重新建立全部或者部分运动功能，不仅有利于提高患者自身的生活质量，更有利于从总体上减轻社会负担。

传统的康复治疗中，治疗师手把手地对患者进行一对一的康复训练，这种方式的训练效率和训练强度难以保证，训练效果受到治疗师水平的影响，而且缺乏评价训练参数和康复效果关系的客观数据，难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗方案。神经康复机器人是依据偏瘫康复的医学基础，将机器人技术结合传感器技术、信息技术、电子通信技术，以代替传统医疗师进行康复护理的治疗机器人。此外，机器人可以记录详实的治疗数据及图形，能提供客观、准确的治疗和评价参数，有助于机器人辅助治疗偏瘫研究的深入开展，具有改善康复效果和提高康复效率的潜力。近年来，国外一些研究机构开展了上肢康复机器人的研究，已得到一些初步的结论。

在已有的康复机器人中，1984年MIT的Hogan等人申请的US5,466,213号美国专利“交互式机器人治疗师(interactive robotics therapist)”中公开了一种上肢运动康复训练设备，该设备采用五连杆机构，两个驱动电机作为连杆驱动安装在同一轴在线，机构的运动平面为水平面。该设备可以牵引患者的上肢完成水平面内的指定运动，采用阻抗控制，能够实现反向驱动功能，具有主动和被动训练方式，能够记录动作的运动轨迹、速度、辅助力等参数。然而，Hogan等人发明的不足之处在于只能实现上肢在水平面的运动，发挥了肩肘协同训练的优势。但在多关节协调训练中对于肩关节只能完成水平外展内收这一动作。而偏瘫患者肩关节的临床康复训练中至少需要实现四个动作：前方上举，外展内收以及内旋外旋。另外，Hogan等人的发明没有提供针对特定肌群训练，针对肩、肘关节的训练动作是小范围的水平运动。

2007年日本大阪大学的Furusho Junji等人申请的，公开号为2006247280A的日本专利“上肢康复训练器械(UPPER EXTREMITY REHABILITATION APPARATUS)”中公开了一种6自由度康复运动训练设备。该设备具有6自由度，可以实现带动患者上肢在水平范围和垂直于水平面的范围实现运动训练，配合虚拟显示，可以使患者模拟生活中真实运动环境进行训练，增大肩、肘关节的运动范围，完成前方上举的训练，该设备还提供腕关节训练。然而，FurushoJunji等人的发明受限于固定的训练桌面，只能在垂直于水平方向实现小范围运动，由于采用6自由度的连杆机构，不能实现患者的自主运动，不利于患者发挥患肢的残余功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于偏瘫患者上肢的空间运动训练的康复训练机器人，它不仅可以实现患者上肢多关节进行大范围的主动和被动协同配合训练，以达到在多关节协同训练时对特定肌群进行针对性训练的目的，而且通过调整训练平面的姿态，可以针对不同身体条件的患者进行个性化康复训练环境选择，其中相对水平面角度的调整和整体平台高度的调整可以使患者上肢在空间多平面内进行运动训练。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案实现：

一种训练平面可调式上肢偏瘫康复机器人装置，该上肢偏瘫康复机器人装置包括座椅7，底座9，训练平面3，安装在训练平面上的机械臂4、腕部固定托架5以及控制系统，还包括一个用于调节训练平面相对于地面的高度，以及训练平面与水平面的夹角的训练平面调节装置。

该训练平面调节装置包括一个升降立柱1和一个电动推杆2，升降立柱1的一端固定在底座9上，另一端与训练平面3铰链；电动推杆2的两端分别与底座9和训练平面3铰链。