[发明专利]一种上肢康复机器人手指及手腕训练装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及康复机器人技术，具体涉及一种上肢康复机器人手指及手腕训练装置。

背景技术

随着中国社会老龄化的加剧，越来越多的老人由于中风等原因造成上肢瘫痪，给日常生活带来非常大的不便。瘫痪患者可以通过大量的康复训练激发大脑可塑性，恢复一定的运动能力，实现生活自理，提高生活质量，最大程度的回归社会。机器人辅助康复训练能够节约大量的人力物力，并能够对患者康复水平进行实时量化的评估，根据患者的康复状况循序渐进的进行训练。

上肢偏瘫患者一般均伴随着手部运动功能障碍，如手指不能抓握和伸展，手腕不能自由旋转，对患者的生活自理能力影响很大。目前的上肢康复机器人以肩肘关节的粗大运动训练为主，而缺乏对患者日常生活最重要的手指、手腕的康复训练。因此，在现有上肢康复机器人中增加患者手指、手腕的手部康复训练，对于患者上肢的精细运动能力的恢复，以及生活自理能力的提高具有非常重要的作用。

发明内容

本发明为了克服现有的上肢康复机器人只具有粗大运动康复训练，缺乏手指、手腕的手部精细训练的缺点，同时克服现有手部康复训练装置仅能被动的由机器带动训练，而无法主动地执行训练任务，训练过程柔顺性差等不足，满足手部康复训练的需求，而提出了一种上肢康复机器人手指、手腕训练装置。

本发明提出了一种上肢康复机器人手指及手腕训练装置，包括安装基座、手腕旋转运动机构和手指抓握及伸展运动机构，

所述手腕旋转运动机构由第一伺服电机通过两级减速机构驱动，其中第一级减速机构是齿轮减速箱，安装在第一伺服电机前端，第二级减速机构由轴套和旋转半圆环通过钢丝绳缠绕方式构成，位于第一级减速机构前端；所述第一伺服电机安装在安装基座上；

所述手指抓握及伸展运动机构由第二伺服电机通过两级减速机构驱动，其中第一级减速机构是齿轮减速箱，安装在第二伺服电机前端，第二级减速机构由轴套和旋转圆盘通过钢丝绳缠绕方式构成，所述第二伺服电机安装在手掌支撑板上，手掌支撑板固定在手腕旋转运动机构的旋转半圆环上，旋转圆盘上同轴安装有主动齿轮，主动齿轮和被动齿轮紧密配合，主动齿轮和被动齿轮上同轴安装有第一旋转连杆和第二旋转连杆，第一手指套和第二手指套插在第一旋转连杆和第二旋转连杆上，第一手指套和第二手指套二可以互换

本发明公开的上肢康复机器人手部训练装置，结构设计简洁，可以同时实现手腕旋转和手指的抓握及伸展训练，丰富了手部的康复训练任务，通过绑带和手指套方式，方便了训练时手部的固定，通过滑动槽设计，可以适应不同患者不同的手指长度，通过两级减速机构，使得训练装置输出扭矩大，柔顺性强，实现高质量的被动训练和主动训练。

附图说明

图1为本发明中上肢康复机器人手指及手腕训练装置的侧面结构示意图；

图2为本发明中上肢康复机器人手指及手腕训练装置的腕部旋转结构示意图

图3为本发明中上肢康复机器人手指及手腕训练装置的俯视结构示意图；。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1～3所示，本发明提出了一种上肢康复机器人手指及手腕训练装置，包括安装基座12、手腕旋转运动机构和手指抓握及伸展运动机构；

其中，所述手腕旋转运动机构包括伺服电机8、第一级减速机构和第二级减速机构，其中第一级减速机构为齿轮减速箱9，安装在伺服电机8前端，第二级减速机构由轴套11和旋转半圆环4通过钢丝绳10缠绕方式构成，伺服电机8尾部安装有编码器7，伺服电机8安装在安装基座12上；所述轴套11安装在齿轮减速箱9输出轴上，所述旋转半圆环4可以相对安装基座12旋转，所述钢丝绳10缠绕在轴套11和旋转半圆环4的外侧表面上。

所述手指抓握及伸展运动机构包括伺服电机16、第一级减速机构和第二级减速机构，其中第一级减速机构包括齿轮减速箱15，安装在电机16前端，第二级减速机构由轴套14和旋转圆盘18通过钢丝绳13缠绕方式构成，电机16尾部安装有编码器17，伺服电机16安装在手掌支撑板32上，手掌支撑板32固定在手腕旋转运动机构的旋转半圆环上，旋转圆盘18上同轴安装有主动齿轮，主动齿轮19和被动齿轮20紧密配合，主动齿轮和被动齿轮上同轴安装有第一旋转连杆21和第二旋转连杆22，第一手指套23和第二手指套24插在第一旋转连杆21和第二旋转连杆22上，第一手指套23和第二手指套24可以互换。