[发明专利]一种间接驱动上肢康复机器人有效
申请号: | 201610455456.6 | 申请日: | 2016-06-19 |
公开(公告)号: | CN106109166B | 公开(公告)日: | 2018-04-06 |
发明(设计)人: | 刘瑞素;刘凯;叶协通;刘亚男;邢新闯 | 申请(专利权)人: | 河北工业大学 |
主分类号: | A61H1/02 | 分类号: | A61H1/02 |
代理公司: | 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210 | 代理人: | 李济群,王瑞 |
地址: | 300130 天津市红桥区*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 间接 驱动 上肢 康复 机器人 | ||
技术领域
本发明属于康复机器人领域,其中涉及一种间接驱动上肢康复机器人。
背景技术
现今,很多疾病都会产生偏瘫等后遗症,致使患者失去生活自理能力,而且由于专业护理人员匮乏,康复费用昂贵等原因,患者的康复治疗不能及时保证,所以康复机器人越来越广泛的应用于康复医院和病者的康复训练。对康复机器人的要求也越来越高,需满足所占空间少,操作简洁,能够实现上肢各部位的单独及组合动作,对不同康复程度病人进行不同模式的针对性训练等要求。
目前,市场上大部分的上肢康复机器人都是单独对上肢某一个关节的康复,不能实现上肢各关节共同进行康复训练的要求,且机器人驱动方式为电机直接驱动。直接驱动时电机位于机器人每个转动副上,会把电机的重量加到上肢康复机器人的机械臂上,造成由腕关节到肘关节再到肩关节所需电机的转矩会因电机的自重而加大,而大转矩的电机自重又大,进一步增加了机械臂的重量,导致上肢康复机器人过于笨重。将上肢康复机器人直接驱动改为间接驱动能够很好地解决此问题。间接驱动方式一般采用绳索驱动,现有的绳索驱动是把钢丝绳紧固在主动轮与从动轮上,主动轮与驱动电机连接,带动钢丝绳,钢丝绳带动从动轮,从动轮再带动关节完成运动。当关节运动时,也会影响到绳索从而产生关节的运动耦合问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种间接驱动上肢康复机器人。该机器人能够实现肩关节的平展、展收和屈伸以及肘关节、腕关节的屈伸五个自由度的运动,将康复机器人的直接驱动方式改为间接驱动,机械手臂更加轻便,控制更加容易,灵活性更高。
本发明解决所述技术问题的技术方案是,提供一种间接驱动上肢康复机器人,其特征在于该机器人包括上肩关节组件、平肩关节组件、立肩关节组件、肘关节组件、腕关节组件、机架和电机箱;所述机架与电机箱连接;所述上肩关节组件固定在机架上;所述平肩关节组件与上肩关节组件连接;所述立肩关节组件与平肩关节组件连接;所述肘关节组件与立肩关节组件连接;所述腕关节组件与肘关节组件连接;
所述上肩关节组件包括上肩关节同步带轮、上肩关节同步带、上肩关节轴、上肩关节轴承连接座、上肩关节轴承、第一法兰盘、辅助支撑组件、上肩关节滑轨、上肩关节滑块固定钉、上肩关节滑块、第一导管杆、上肩关节弹簧、上肩关节弹簧预紧销、上肩T形板块、上肩关节钢丝绳、上肩关节钢丝绳线管和上肩关节角度位移传感器;所述辅助支撑组件固定在机架上,辅助支撑组件上端穿过机架与上肩关节轴承的内圈连接;上肩关节轴承的外圈固定在上肩关节轴承连接座内部;所述上肩关节轴承连接座下端与辅助支撑组件上端连接;所述上肩关节轴一端与上肩关节轴承连接座的上端配合,上肩关节轴中部安装有上肩关节同步带轮,上肩关节轴另一端与上肩关节角度位移传感器的轴心连接;所述上肩关节同步带轮与上肩关节同步带相互啮合;所述上肩关节角度位移传感器的外表面与上肩关节轴承盒固定连接;所述上肩关节轴承连接座通过第一法兰盘与第一导管杆连接;所述上肩关节滑轨固定在机架上;所述上肩关节滑块下表面通过上肩关节滑块固定钉与上肩关节滑轨连接;所述上肩T形板块安装在上肩关节滑块的上表面;所述上肩关节同步带的一端与上肩关节弹簧连接,另一端与上肩关节钢丝绳连接;上肩关节弹簧的另一端连接上肩关节弹簧预紧销的一端,上肩关节弹簧预紧销的另一端与上肩T形板块连接;上肩关节钢丝绳另一端穿过上肩关节钢丝绳线管与电机箱中的对应电机主动轮连接;上肩关节钢丝绳线管的另一端穿过上肩T形板块的沉头孔与电机箱中的钢丝绳线管固定架连接;
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