[发明专利]形状记忆合金绳索驱动的上肢康复训练装置及方法

说明书

本发明公开了一种形状记忆合金绳索驱动的上肢康复训练装置，包括形状记忆合金驱动器模块、肩关节运动模块、两组上臂杆、两组肘关节运动模块、前臂杆、腕关节运动模块，两组上臂杆套接于上臂位置，前臂杆套接于前臂位置，腕关节运动模块套接于腕部并供使用者手持，通过多个形状记忆合金驱动器和绳索带动肩关节运动模块、肘关节运动模块运动，进而实现上肢的动作。本发明可以辅助患者实现上肢肩关节前屈/后伸、外旋/内旋，肘关节伸展/屈曲，腕关节外展/内收，背屈/掌屈，足够满足主要的康复训练动作。

技术领域

本发明涉及医疗康复训练器材领域，具体是一种形状记忆合金绳索驱动的上肢康复训练装置及方法。

背景技术

据统计，中国脑卒中患者约800万人，每年新发病例约150万人，因病和其他意外事故导致上肢运动障碍的病人数量逐年上升。康复医学的研究结果表明，神经系统具有自我重塑性，运动康复训练能够重新建立肢体与脑部损伤中枢神经间的联系，逐步刺激促使脑部损伤部位康复，达到对肢体行为的有效控制。因此，通过辅助患者肢体运动，附加相应药物治疗，患者通过长期、重复训练，可以显著减轻病情，恢复受损脑部神经功能。传统的康复训练由专业理疗师徒手对患者完成，存在专业人才匮乏、效率低、成本高、操作场合受限的缺点。相反，机器人成功应用在许多工作时间长、任务繁重的行业中，能够准确重复预定动作，因而更加适合上肢运动障碍患者的康复训练。

中国发明专利公开号：CN102499857A公开了一种外骨骼可穿戴式上肢康复机器人，包括肩关节外骨骼，肘关节外骨骼，腕关节外骨骼，手部外骨骼，驱动电机及传动部。仅能实现电机驱动下的患者被动康复训练，无法满足不同康复阶段患者对训练模式的需求。

中国发明专利公开号：CN103845184A公开了一种绳索驱动的外骨骼式上肢康复机器人系统，包括支撑座椅，上臂环，前臂环，绳索及驱动装置。该装置仅靠上臂环、前臂环承担患者上肢重量，极易在康复过程中对患者造成二次伤害，康复训练模式单一。

发明内容 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种形状记忆合金绳索驱动的上肢康复训练装置及方法，增加装置的柔弹性，提供主被动模式下的康复训练功能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

形状记忆合金绳索驱动的上肢康复训练装置，其特征在于：包括形状记忆合金驱动器模块、肩关节运动模块、两组上臂杆、两组肘关节运动模块、前臂杆、腕关节运动模块，其中：

肩关节运动模块包括十字万向方块体，十字万向方块体其中两个相对侧面分别设有肩关节连接板，两肩关节连接板各自一端分别通过转轴转动连接于十字万向方块体对应侧面，每个肩关节连接板还分别紧贴固定连接有肩关节安装板，其中一个肩关节连接板的转轴的轴端还同轴固定连接有绳鼓，十字万向方块体另外两个相对侧面分别设有上臂连接板，两上臂连接板各自一端分别通过转轴转动连接于十字万向方块体对应侧面，两个上臂连接板板端延伸方向与肩关节安装板板端延伸方向相反，即上臂连接板板端向远离驱动器安装平板的方向延伸，其中一个上臂连接板的转轴轴端还同轴固定连接有绳鼓，每个绳鼓上均有两段旋向相反的螺纹，两绳鼓分别随各自连接的转轴共同转动；

每组上臂杆分别包括上臂调节机构、上臂支撑杆、上臂托架，其中上臂支撑杆轴向一端穿入并连接于上臂调节机构，并由上臂调节机构调节上臂支撑杆的穿出长度，上臂托架通过卡箍套装固定于上臂支撑杆，所述肩关节运动模块中，两上臂连接板一一对应与两组上臂杆的上臂调节机构固定连接；