[发明专利]一种串并混联的可穿戴上肢康复外骨骼

权利要求书

1.一种串并混联的可穿戴上肢康复外骨骼，其特征在于，该外骨骼具有7个自由度，包括三大部分：大臂并联机构组件(1)，肘部四杆机构组件(2)，腕部柔性组件(3)；

大臂并联机构组件(1)采用2UPS-U并联机构作为机构本体，它包括第一(5-1)、第二（5-2）和第三支链组件共三条支链组件，其中第一、第二支链组件(5-1、5-2)的结构和组成完全一样；大臂并联机构组件(1)包括U型肩部固定支架(4)和大臂上滑环(12)；

U型肩部固定支架(4)安装在人体肩部区域，手从中部穿出；第一和第二支链组件(5-1、5-2)的一端分别对称安装在U型肩部固定支架(4)的两侧壁上，另一端分别通过第一、第二球铰(10-1、10-2)与大臂上滑环连接；第三支链组件由第二底座(6-2)、第二十字连接轴(7-2)、第二液压缸上缸体(9-2)和第二液压缸下缸体(8-2)构成，其中，第二底座(6-2)安装在U型肩部固定支架(4)的顶部，第二十字连接轴(7-2)的一条轴穿过第二底座(6-2)的贯通孔，另一轴穿过第二液压缸上缸体(9-2)一端的贯通孔，形成虎克铰连接，第二液压缸上缸体(9-2)与第二液压缸下缸体(8-2)组成液压系统，第二液压缸下缸体(8-2)一端在第二液压缸上缸体(9-2)内作活塞直线运动，另一端通过连接件(11)固定在大臂上滑环(12)上；

第一支链组件(5-1)包括如下构件：第一底座(6-1)、第一十字连接轴(7-1)、第一液压缸上缸体(9-1)和第一液压缸下缸体(8-1)；第一底座(6-1)安装在U型肩部固定支架(4)一侧侧壁上，第一十字连接轴(7-1)的一条轴穿过第一底座(6-1)的贯通孔，另一轴穿过第一液压缸上缸体(9-1)一端的贯通孔，形成虎克铰连接；第一液压缸上缸体(9-1)与第一液压缸下缸体(8-1)组成液压系统，第一液压缸下缸体(8-1)一端在第一液压缸上缸体(9-1)内作活塞直线运动，另一端与第一球铰(10-1)固连，第一球铰(10-1)同时固定在大臂上滑环(12)上；

肘部四杆机构组件(2)为中部过渡机构，它与大臂并联机构组件(1)通过大臂下滑环(13)与大臂上滑环(12)之间的滑道连接，相互之间允许同轴转动；

腕部柔性组件(3)作为外骨骼最末端，它与肘部四杆机构组件(2)通过肘部上滑环(21)与肘部下滑环(22)之间的滑道连接，相互之间允许同轴转动；它包括如下构件：肘部下滑环(22)，线性驱动器(23)，第一和第二推拉杆(24-1、24-2)，第一和第二柔性杆(25-1、25-2)，以及握把(26)；

线性驱动器固定安装在肘部下滑环(22)上，第一、第二推拉杆(24-1、24-2)受线性驱动器(23)驱动，与线性驱动器(23)形成滑动副连接；第一推拉杆(24-1)的一端与第一柔性杆(25-1)的一端通过销形成活动连接，第一柔性杆(25-1)的另一端与握把(26)通过销形成活动连接；第二推拉杆(24-2)的一端与第二柔性杆(25-2)的一端通过销形成活动连接，第二柔性杆(25-2)的另一端与握把(26)通过销形成活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种串并混联的可穿戴上肢康复外骨骼，其特征在于：

肘部四杆机构组件(2)包括如下构件：第一和第二长杆(14-1、14-2)，第一和第二短杆(15-1、15-2)，肘部底座(16)，肘部液压缸上缸(17)，肘部液压缸下缸(18)，连缸底座(19)，滑环连架杆(20)，以及肘部上滑环(21)；

第一长杆(14-1)的一端固定在大臂下滑环(13)一侧凸出的有孔耳，另一端与第一短杆(15-1)的一端通过销活动连接，第一短杆(15-1)的另一端与滑环连架杆(20)的内壁一侧固定连接；第二长杆(14-2)的一端固定在大臂下滑环(13)另一侧凸出的有孔耳，另一端与第二短杆(15-2)的一端通过销活动连接，第二短杆(15-2)的另一端与滑环连架杆(20)的内壁另一侧固定连接；肘部底座(16)安装在大臂下滑环(13)顶部，与肘部液压缸上缸(17)一端通过销连接，肘部液压缸上缸(17)与肘部液压缸下缸(18)构成肘部液压系统，相互之间可作活塞直线运动；肘部液压缸下缸(18)的另一端与连缸底座(19)通过销连接，连缸底座(19)固定在滑环连架杆(20)上；肘部上滑环(21)也与滑环连架杆(20)固定连接。