[实用新型]外骨骼式上肢康复机器人

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，它涉及一种上肢康复训练机器人，特别适用于脑卒中病人的上肢康复训练。 

背景技术

根据全国脑血管病防治办公室的估计，在存活的脑卒中患者中，75％左右的患者不同程度地丧失劳动能力，40％重度致残，给家庭和社会造成了沉重的负担。临床医学证明，训练开始越早，脑的可塑性越大，运动功能恢复的潜力越大。人体上肢从事各种复杂、精细活动，它的运动功能直接影响人类的日常生活能力。在临床康复中，医师通常以徒手方式或机械器具对患肢进行一对一的连续被动训练，反复的引导患者患肢运动直到其能够复现正常的动作。我国患者数量多、治疗师资源缺乏，同时很多家属因不能协同完成这种高强度训练而放弃治疗，使病人错过了康复的最好时机。为此，设计安全、定量、有效、可以进行重复训练的上肢康复机器人具有实际意义。人体上肢康复主要涉及肘关节屈伸和前臂内、外旋两个自由度。目前，已存在几种训练上肢康复的机构，但结构笨重，对于脑卒中患者康复效果不佳。 

发明内容

本发明针对脑卒中病人上肢康复训练过程中所遇到的问题，提供了一种结构简单、可穿戴、能够辅助患者完成肘关节屈伸，前臂内、外旋两种运动的外骨骼式上肢康复机器人，模拟运动疗法进行康复训练。 

实现上述目的采用的技术方案是：一种外骨骼式上肢康复机器人，包括驱动部分、传动部分、执行部分，所述驱动部分采用交流伺服电机；所述传动部分由减速器、联轴器、一对锥齿轮、一对直齿轮、电磁离合器、四根轴、套筒、二根联接销组成，所述联轴器与减速器、第一传动轴联接；所述电磁离合器与第三传动轴、第四传动轴联接；所述套筒使用联接销一、联接销二分别与第一传动轴、第二传动轴联接；所述圆锥齿轮一和第一传动轴固定联接；所述圆锥齿轮二和第四传动轴固定联接；所述圆柱齿轮一和第二传动轴固定联接；所述执行部分由齿轮支撑板、前臂支撑板一、前臂支撑板二、限位销一、限位销二、限位挡板、上臂支撑板组成，所述齿轮支撑板和圆柱齿轮二构成铰链联接，与前臂支撑板一固定联接；所述前臂支撑板一和前臂支撑板二用调节螺栓联接，通过调节螺栓以及联接销一的位置协同变化来调节上臂长度；所述前臂支撑板二与第三传动轴固定联接；所述限位销一与圆柱齿轮二固定 联接；所述限位销二与上臂支撑板固定联接；所述限位挡板与第三传动轴固定联接；所述上臂支撑板和人体上臂固定。 

所述电磁离合器接合，断开套筒和第二传动轴的联接时，所述伺服电机通过减速器、联轴器驱动第一传动轴转动，通过圆锥齿轮一和圆锥齿轮二啮合实现第四传动轴的90°运动转换，通过所述电磁离合器把运动传给第三传动轴，带动前臂支撑板二、前臂支撑板一、齿轮支撑板、圆柱齿轮二一起运动，即实现肘关节的屈伸运动；所述电磁离合器断开，套筒和第二传动轴联接时，所述伺服电机通过减速器、联轴器驱动第一传动轴，通过联接销一把运动传给套筒，经过联接销二带动第二传动轴转动，通过圆柱直齿轮一和圆柱直齿轮二啮合，实现前臂的内、外旋运动。 

本发明的有益效果是：本发明模拟了人体肘关节屈伸，前臂内、外旋两种康复运动，当分离电磁离合器、连接套筒与第二传动轴时，进行前臂内、外旋康复训练，当接合电磁离合器、断开套筒与第二传动轴时，进行肘关节屈伸康复训练，本装置结构紧凑，可穿戴，安全，成本低，可用于医院和家庭的康复训练。 

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。 

图2是肘关节屈伸安全限位示意图。 

图3是齿轮支撑板和圆柱齿轮二连接示意图。 

图中：1-伺服电机；2-减速器；3-联轴器；4-圆锥齿轮一；5-第一传动轴；6-下极限定位销；7-联接销一；8-套筒；9-联接销二；10-第二传动轴；11-圆柱齿轮一；12-齿轮支撑板；13-圆柱齿轮二；14-限位销一；15-前臂支撑板一；16-调节螺栓；17-前臂支撑板二；18-限位销二；19-限位挡板；20-第三传动轴；21-电磁离合器；22-第四传动轴；23-圆锥齿轮二；24-上臂支撑板；25-前臂内、外旋运动；26-肘关节屈伸运动。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。