[发明专利]一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人

说明书

本发明提供一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人，包括前臂外骨骼式机械臂、后臂外骨骼式机械臂、肩部机械臂、基座、可移动升降平台；所述前臂外骨骼式机械臂与后臂外骨骼式机械臂固定连接，所述后臂外骨骼式机械臂与肩部机械臂铰接，所述肩部机械臂与基座直线导轨滑动连接，所述基座固定在可移动升降平台上。本发明涉及的上肢康复机器人具有可移动、使用舒适、结构简单、贴合人体上肢运动模式、适应不同患者身体特征、康复疗效好的特点。

技术领域

本发明涉及医疗康复训练设备领域，特别涉及一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人。

背景技术

我国目前有脑卒中患者约900万人，每年新增150万人以上，其中大约75％脑卒中患者在发病后会留下不同程度的后遗症而导致不能独立生活。而在脑卒中的众多后遗症中，以偏瘫发生率为最，在偏瘫的康复中，又以上肢功能的康复最为困难和重要。现代康复理论和实践证实，脑卒中康复治疗是降低致残率最有效的方法。有效的上肢康复训练能是最大限度地减轻残疾和改善患者的功能，预防减少各类并发症和后遗症，提高日常生活能力，为其回归家庭、融入社会提供帮助。

传统的康复训练疗法由理疗医师和患者通过一对一的长时间的肢体接触来完成，理疗医师协助患者进行肢体运动，训练偏瘫患者进行大量反复的重复性运动。这样一来，不仅康复训练效果取决于理疗医师的主观临床经验，而且对医师来说工作强度很大。机器人作为一种适合长时间、重复性劳动工作的机械系统已经在医疗行业得到了广泛的认可和应用。

目前国内市场上还没有成熟的外骨骼式上肢康复机器人，大多数仍处于实验室样机阶段或因成本问题限制了市场化的推广，总体来说市场上同类产品基本处于空白阶段。因此，需要研发一种外骨骼式上肢康复机器人应用于偏瘫患者的康复理疗训练，降低护理成本，节约社会资源，弥补上肢康复机器人在医疗康复训练设备领域的空白。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人，既能适应不同的使用人群和使用环境，又能达到良好的康复训练效果，且其结构简单，便于于市场化的推广。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种五自由度外骨骼式上肢康复机器人，包括前臂外骨骼式机械臂、后臂外骨骼式机械臂、肩部机械臂、基座、可移动升降平台；所述前臂外骨骼式机械臂与后臂外骨骼式机械臂固定连接，所述后臂外骨骼式机械臂与肩部机械臂铰接，所述肩部机械臂与基座直线导轨滑动连接，所述基座固定在可移动升降平台上。

所述前臂外骨骼式机械臂包括腕部旋转握把、腕部屈伸支架、前臂臂托、臂托杆、前臂杆滑块、滑块固定钮、前臂杆、伺服电机三、肘部支座；所述腕部旋转握把与腕部屈伸支架铰接，所述腕部屈伸支架与前臂臂托铰接，所述前臂臂托和臂托杆固定连接，所述臂托杆与前臂杆滑块固定连接，所述前臂杆滑块与前臂杆直线导轨滑动连接，且滑块固定钮安装在前臂杆滑块上固定，所述前臂杆铰接在肘部支座一侧，且与伺服电机三的转轴键连接，所述伺服电机三固定在肘部支座上，所述肘部支座顶端孔与后臂外骨骼式机械臂末端轴固定连接。

所述后臂外骨骼式机械臂包括肘部支架、肘部前缓冲连杆、肘部后缓冲连杆、后臂伸缩杆、后臂杆、伸缩杆固定钮、后臂臂托；所述肘部支架末端轴与前臂外骨骼式机械臂固定连接，另一端与肘部前缓冲连杆铰接，所述肘部前缓冲连杆与肘部后缓冲连杆铰接，所述肘部后缓冲连杆与后臂伸缩杆铰接，所述后臂伸缩杆与后臂杆滑动连接，且伸缩杆固定钮安装在后臂杆上固定，所述后臂臂托铰接在后臂杆侧面，后臂杆顶端孔与肩部机械臂末端铰接，且与伺服电机一转轴键连接。

所述肩部机械臂包括伺服电机一，肩部杆，肩部连杆，伺服电机二，肩部滑动支座；所述伺服电机一固定在肩部杆上，且其转轴与后臂外骨骼式机械臂固定连接，所述肩部杆末端与后臂外骨骼式机械臂铰接，顶端与肩部连杆固定连接，所述肩部连杆与伺服电机二转轴固定连接，且与肩部滑动支座铰接，所述伺服电机二与肩部滑动支座固定连接，肩部滑动支座与基座直线导轨滑动连接。