[发明专利]一种基于套索驱动的上肢康复外骨骼机器人

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，涉及一种基于套索驱动的上肢康复外骨骼机器人。

背景技术

脑卒中又称脑血管意外或中风，是由于脑血管异常所造成的突发性神经功能损害，具有发病率高、死亡率高、致残率高的特点。据国家卫生部统计，脑卒中的发病率和死亡率随年龄增加而迅速上升。目前中国的脑卒中患者总数超过了800万例，每年新发病例120～150万，死亡80～100万，约3/4的幸存者会由于运动神经受损而造成的不同程度的偏瘫，导致运动功能障碍，严重影响生活质量。

脑卒中后偏瘫的治疗和康复已经成为现代康复医学和康复工程的研究热点。研究表明，对偏瘫患者的患侧进行重复性运动训练，有助于恢复中枢神经对肢体运动的支配与控制，增强患者的肌肉力量，改善运动协调性，并能有效够预防肌肉萎缩，骨质疏松等并发症状。传统的临床方法主要包括超早期的基础护理，中期的按摩、推拿，后期的针刺治疗等，这些方法主要以徒手康复治疗为主，治疗效果受到治疗手段和医师个人经验差异的影响，每个医师需按照一对一的治疗模式，反复牵引偏瘫患者进行针对性的康复训练，治疗过程需要耗费大量的精力和体力，护理成本高昂。而且整个训练过程单调重复，患者常常处于被动状态，参与度低，也不能够选择治疗方式和治疗习惯，由于没有实时的反馈和直观数据的采集，医师不容易及时了解其康复程度和效果

上肢康复外骨骼系统是将机器人技术引入临床康复医学领域而产生的一种辅助或替代医师完成患肢康复训练的机器人系统。上肢康复外骨骼可以穿戴于偏瘫患者外侧，并对其进行准确、持续、有效的上肢恢复训练治疗，解决康复医疗资源紧张和人工训练中存在的问题，同时还可以通过感知系统测量得到的人体运动学和生理学数据,帮助康复医师更准确地评估患者病情，为医师改进和优化康复方案提供了客观依据。

在专利号为CN102151215B的发明专利中，公开了一种上肢外骨骼式康复机械臂，由肩部C型外轨道支座、轨道滑块、肩头连接杆、上臂连接杆、前臂连接杆、手腕环形外轨道支座、手腕摆动连杆和手柄构成，可实现7个自由度的运动。但由于该 发明没有设置驱动元件，因此无法独立对患者进行康复训练治疗。

在专利号为CN103948485A的发明专利中，公开了一种外骨骼式上肢康复机器人，由驱动部分、传动部分、执行部分构成，能模拟运动疗法进行康复训练。但是该专利只能完成肘关节前屈/后伸和前臂旋内/旋外两种运动模式，不利于上肢其他关节的康复治疗。

在专利号为CN102119902B的发明专利中，公开了一种可穿戴式的7自由度上肢运动康复训练外骨骼。该发明能实现患者上肢任意关节的康复训练，而且可以采集各个关节的运动学和动力学数据。但是，该专利将驱动电机均安装在关节上，使外骨骼整体具有较大的质量、惯量以及体积，增加了系统的整体负重、功耗以及对驱动元件的性能要求，降低了控制精度，而且在系统故障或异常断电发生的时候会带来患肢坠落的安全隐患。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有优化结构的上肢康复外骨骼机器人，以克服上述缺陷。

发明内容

技术问题：本发明提供一种主要适用于偏瘫患者的上肢康复训练，结构简单、系统功耗低、安全性好的基于套索驱动的上肢康复外骨骼机器人。