[发明专利]一种套索驱动的柔性上肢康复机器人

说明书

一种套索驱动的柔性上肢康复机器人，包括座椅、连接在座椅的前背板和人体上臂正面的肩关节前屈/下摆驱动连接装置、连接在座椅的前背板和上臂侧面的肩关节外展/下摆驱动连接装置、连接在上臂正面和前臂正面的肘关节屈曲驱动连接装置、连接在上臂背面和前臂背面的肘关节伸展驱动连接装置以及与肩关节前屈/下摆驱动连接装置连接的肩关节前屈驱动单元、与肩关节外展/下摆驱动连接装置连接的肩关节外展驱动单元、与肘关节屈曲驱动连接装置连接的肘关节屈曲驱动单元、与肘关节伸展驱动连接装置连接的肘关节伸展驱动单元。本发明实现肩关节前屈及外展和肘关节屈曲/伸展三个自由度的康复运动，既能实现单关节分离运动，又能实现肩肘关节协同运动。

技术领域

本发明涉及一种人体运动康复装置，具体涉及一种套索驱动的柔性上肢康复机器人。

背景技术

上肢在人们的日常生活中占据了极其重要的位置，其运动功能的降低或丧失严重影响了人们的生活质量和自理能力。科学的康复训练能够使高度可塑的中枢神经系统重建相关回路，重建患者上肢运动功能。但上肢的中枢神经系统复杂，卒后恢复慢且不完全。目前传统康复训练高度依赖于康复医师，康复效果受医师的专业知识和经验、技能水平的制约，同时这种“一对一”的手工治疗对于医师在时间和体力上的付出非常大，导致治疗效率低、成本高，并且缺乏康复训练和评估的量化指标，康复效果难以保证。上肢康复机器人的出现为患者康复提供了新的途径，并能够大大改善上述问题，其效果已经得到了临床验证。现有上肢康复机器人从结构形式上可分为末端牵引式和外骨骼式，末端牵引式因无法实现单关节分离运动，康复效果不佳，而外骨骼式既能实现单关节分离运动，也能实现多关节协同运动，具有较好的康复效果。但现有外骨骼式上肢康复机器人仍存在以下不足：刚性外骨骼重量大，穿戴胁迫感强，且运动惯量大，控制难度大；刚性连杆及转轴结构限制了人体关节转动中心，但又无法严格对准，长期使用易造成关节磨损，存在二次伤害隐患。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种套索驱动的柔性上肢康复机器人，质量轻，运动惯量小，不限制人体关节转动中心，可实现肩关节前屈及外展和肘关节屈曲/伸展三个自由度的康复运动，既能实现单关节分离运动，又能实现肩肘关节协同运动。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种套索驱动的柔性上肢康复机器人，包括绑缚固定人体的座椅1，座椅1前背板101和肩关节前屈/下摆驱动连接装置2连接固定，肩关节前屈/下摆驱动连接装置2的肩关节前屈内线转轴203与绑缚固定在人体的上臂正面连接件10连接，肩关节前屈/下摆驱动连接装置2的第一套索201与肩关节前屈驱动单元6连接，座椅1前背板101和肩关节外展/下摆驱动连接装置3连接固定，肩关节外展/下摆驱动连接装置3的肩关节外展内线转轴303与绑缚固定在人体上臂侧面的上臂侧面连接件11连接，肩关节外展/下摆驱动连接装置3的第二套索301与肩关节外展驱动单元7连接，绑缚在上臂正面的前臂正面连接件12和肘关节屈曲驱动连接装置4的肘关节屈曲内线转轴403连接，肘关节屈曲驱动连接装置4的第三套索401与肘关节屈曲驱动单元8连接，肘关节伸展驱动连接装置5的肘关节伸展内线固定件503与绑缚在人体前臂背面的前臂背面连接件13连接，肘关节伸展驱动连接装置5的肘关节伸展外套管固定台阶孔504与上臂背面连接件14连接，肘关节伸展驱动连接装置5的第四套索501与肘关节伸展驱动单元9连接。