[发明专利]一种混合驱动仿生上肢康复训练装置

说明书

本发明涉及一种混合驱动仿生上肢康复训练装置，包括手臂固定机构以及依次连接的上臂机构、前臂机构、手腕机构和手部机构，手臂固定机构上设有用于驱动上肢固定单元整体转动的电机，上臂机构和前臂机构之间设有相互匹配的转轴，且上臂机构上设有用于驱动前臂机构绕着该转轴转动的上臂驱动单元，手腕机构设有用于驱动患者手腕转动的腕部驱动单元，手部机构包括手掌面板以及固定安装在手掌面板上的拇指构件和四个手指构件，拇指构件用于大拇指的固定和康复训练，四个手指构件分别用于其余四个手指的固定和康复训练。与现有技术相比，本发明结构简单，质量轻便，提高了安全性，大大减轻了装置的重量，且康复效果好。

技术领域

本发明涉及医疗康复器械技术领域，具体涉及一种混合驱动仿生上肢康复训练装置。

背景技术

近十年来，我国老年人口逐年增加，老年人的健康问题加剧。心脑血管疾病是一种威胁人类健康的疾病，尤其对五十岁以上的中老年人威胁更大，老年患病人群多半是心脑血管疾病，而心血管疾病引发的脑卒中对患者有无法挽回的影响，脑卒中常见的后遗症是偏瘫，造成患者生活障碍，给患者带来极大的不便。

针对偏瘫患者肢体康复治疗，传统上是请专业的康复医生，但是这种方式花费大，人员少。如今康复医疗器械的不断发展，康复训练机器人辅助或代替医生对患者进行康复训练，大大提高治疗的效率，减少治疗的成本。针对上肢康复训练的医疗器械也在不断的发展，目前国内外主要有：Ability One研制的手部康复仪、华盛大学Perry等人设计的一种七自由度的电机驱动机械手、曼彻斯特大学Davis等人基于气动肌肉研制的一款软体康复手套、北京航空航天大学王启申等人设计的电机驱动钢丝绳传动的康复机器人系统、上海交通大学张定国等人设计的形状记忆合金驱动的手外骨骼康复系统等。

上述大部分的康复装置是用纯电机驱动或纯气动控制，结构复杂，装置较重，占用空间大；用气动肌腱驱动的康复装置较少，曼彻斯特大学Davis等人基于气动肌肉研制的一款软体康复手套虽然可以完成大部分康复动作，各个手指也可以单一运动，但是手指只有一个气动肌腱，对指关节屈伸能力要求太高，手套没有刚性结构使得肢体没有支撑点，而且对需要大功率的肩关节的控制极为不便利。因此设计一款轻便，符合更多患者要求的上肢康复装置意义重大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种符合更多患者要求的混合驱动仿生上肢康复训练装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种混合驱动仿生上肢康复训练装置，该训练装置包括手臂固定机构以及与手臂固定单元连接的上肢固定单元，所述上肢固定单元包括依次连接的上臂机构、前臂机构、手腕机构和手部机构，所述手臂固定机构上设有用于驱动上肢固定单元整体转动的电机，所述上臂机构和前臂机构之间设有相互匹配的转轴，且所述上臂机构上设有用于驱动前臂机构绕着该转轴转动的上臂驱动单元，所述手腕机构设有用于驱动患者手腕转动的腕部驱动单元，所述手部机构包括手掌面板以及固定安装在手掌面板上的拇指构件和四个手指构件，所述拇指构件用于大拇指的固定和康复训练，四个所述手指构件分别用于其余四个手指的固定和康复训练。本发明通过上臂机构、前臂机构、手腕机构和手部机构分别与患者的上臂、前臂、腕部和手指固定，然后通过电机带动上肢固定单元旋转，从而实现肩关节的康复训练，通过上臂驱动单元驱动前臂机构旋转，来实现肘关节的康复训练，通过腕部驱动单元来实现腕部的康复训练，通过拇指构件和四个手指构件来实现指关节的康复训练，康复效果多样化，适用人群更广。

所述的手臂固定机构包括底座、固定设置在底座上且竖直设置的底座支撑杆以及与底座支撑杆顶部转动连接的上臂连接杆，所述底座支撑杆的顶部设有用于驱动上臂连接杆转动的电机。底座可以连接在轮椅上或座位等地方，根据患者需要可自行选择。

所述的上臂机构包括上臂外骨骼、设置在上臂外骨骼上的至少两条上臂绑带、分别设置在上臂外骨骼两侧的两对上臂驱动单元以及设置在上臂外骨骼一端与前臂机构连接的肘关节转轴，所述肘关节转轴与上臂驱动单元连接；