[发明专利]一种柔性肩关节康复外骨骼机构

权利要求书

1.一种柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，该机构包括伸缩支撑架（1）、肩关节调整机构（2）、大臂侧抬关节（3）、大臂外展关节（4）、大臂前抬关节（5），所述的肩关节调整机构（2）固定连接在所述的伸缩支撑架（1）上，所述的大臂侧抬关节（3）与所述的肩关节调整机构（2）固定连接，所述的大臂侧抬关节（3）、大臂外展关节（4）、大臂前抬关节（5）依次连接；

所述的大臂侧抬关节（3）包括驱动大臂侧抬自由度的第一转动驱动装置（12）、第一弹性机构（26）、大臂侧抬输出（14），第一弹性机构（26）包括第一外圈（26-1）、第一内圈（26-2）以及内圈、外圈之间的弹性结构一，第一外圈（26-1）与背部固定架（10）固定连接，第一内圈（26-2）与第一转动驱动装置（12）的一端固定连接，第一转动驱动装置（12）的另一端与大臂侧抬输出（14）固定连接；第一内圈（26-2）上连接第一角度传感器（28），第一外圈（26-1）连接第二角度传感器（29）；

所述的大臂外展关节（4）包括驱动大臂外展自由度的第二转动驱动装置（16）、第二弹性机构（33）以及大臂外展输出（18），所述的第二转动驱动装置（16）的一端与所述的大臂侧抬输出（14）固定连接，所述的第二弹性机构（33）包括第二外圈（33-1）、第二内圈（33-2）以及内圈、外圈之间的弹性结构二，所述的第二转动驱动装置（16）的另一端与所述的第二内圈（33-2）固定连接，大臂外展输出（18）与第二外圈（33-1）固定连接；所述的第二内圈（33-2）上连接第三角度传感器（35），所述的第二外圈（33-1）连接第四角度传感器（36）；

所述大臂前抬关节（5）包括驱动大臂前抬自由度的第三转动驱动装置（20）、第三弹性机构（40）、大臂前抬输出（44）以及大臂固定机构（22），所述的第三转动驱动装置（20）的一端与所述的大臂外展输出（18）固定连接，第三弹性机构（40）包括第三外圈（40-1）、第三内圈（40-2）以及内圈、外圈之间的弹性结构三，所述的第三转动驱动装置（20）的另一端与所述的第三内圈（40-2）固定连接，大臂前抬输出（44）与第三外圈（40-1）固定连接，大臂固定机构（22）固定连接在大臂前抬输出（44）上；所述的第三内圈（40-2）上连接第五角度传感器（42），所述的第三外圈（40-1）上连接第六角度传感器（43）。

2.根据权利要求1所述的柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，所述的伸缩支撑架（1）包括自动升降柱（6）和背部机箱（7），所述的背部机箱（7）固定连接在所述的自动升降柱（6）上。

3.根据权利要求1或2所述的柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，所述肩关节调整机构（2）包括外骨骼滑轨（8）、肩关节滑块（9）、滑轨夹紧装置（45）和背部固定架（10），所述的外骨骼滑轨（8）固定在所述的背部机箱（7）上，滑轨夹紧装置（45）和肩关节滑块（9）固定连接，滑轨夹紧装置（45）和肩关节滑块（9）可在所述的外骨骼滑轨（8）滑动，所述的背部固定架（10）固定在所述的肩关节滑块（9）上。

4.根据权利要求3所述的柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，

所述的第一转动驱动装置（12）包括固定在第一关节电机架（11）上的第一驱动电机（23）、第一限位机构（13）、第一同步带轮组（24）、第一谐波减速器（25），所述的第一驱动电机（23）与第一谐波减速器（25）通过第一同步带轮组（24）连接，所述的第一限位机构（13）套接在第一弹性机构（26）的第一外圈（26-1）的外部；第一关节电机架（11）与大臂侧抬输出（14）固定连接。

5.根据权利要求4所述的柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，第二转动驱动装置（16）包括固定在第二关节电机架（15）上的第二驱动电机（30）、第二限位机构（17）、第二同步带轮组（31）、第二谐波减速器（32），所述的第二驱动电机（30）与第二谐波减速器（32）通过第二同步带轮组（31）连接；所述的第二限位机构（17）套接在所述的第二弹性机构（33）的第二外圈（33-1）的外部；第二关节电机架（15）与大臂侧抬输出（14）固定连接。

6.根据权利要求4所述的柔性肩关节康复外骨骼机构，其特征在于，第三转动驱动装置（20）包括固定在第三关节电机架（19）上的第三驱动电机（37）、第三限位机构（21）、第三同步带轮组（38）、第三谐波减速器（39），所述的第三驱动电机（37）与第三谐波减速器（39）通过第三同步带轮组（38）连接；所述的第三限位机构（21）套接在第三弹性机构（40）的第三外圈（40-1）；第三关节电机架（19）与大臂外展输出（18）固定连接。