[实用新型]一种肩部中心可变上肢康复机械臂

说明书

本实用新型公开了一种肩部中心可变上肢康复机械臂,包括底座、支撑架、肩关节、肩部电机、肩部连杆、3‑DOF并联液压平台、大臂连杆、大臂、肘关节、腕关节。肩关节包括横梁和转动轴；肩部电机包括电机、固定底座、锥齿轮；3‑DOF并联液压平台包括上底板、三组可伸缩液压缸、下底板；大臂包括保持架、驱动电机、上连接板和转轴；肘关节包括小驱动电机、大驱动电机、小保持架、大保持架、下连接板；腕关节包括驱动电机、保持架、手腕挡板、皮带轮、腕部连杆、螺栓连杆、螺栓。本实用新型实现肩部中心可变，让肩部关节可以完成无论手臂的大臂、前臂处于任何位置都可以实现肩部关节的任何方向的移动，具有设备结构紧凑，实用性好等优点。

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，具体是一种肩部中心可变上肢康复机械臂。

背景技术

世界卫生研究报告中表明心血管疾病是目前是影响全人类日常正常生活的五大慢性疾病之一。此类疾病的高发人群是高龄人群,我国是中风患者的高发地区，中风病人大概有800万，同时研究表明75％的患者留有后遗症,患有不同程度的残疾，极大的阻碍了患者的日常正常活动同时增加了家庭的负担，影响了家庭的生活质量。同时我国从2000年就进入了老龄化社会，人口普查数据表明： 60岁及以上人口占13.26％，其中65周岁以上及以上的人口占8.87％，人口老龄化的快速发展对经济社会的发展带来了十分深远的影响。在这老龄化的人群下脑血管类的疾病在老年人群中的有着较高的发病率，脑血管疾病潜在的一个严重危害是造成患者上肢运动功能的受损严重可能导致偏瘫，这给患者的日常生活带来许多不便同时也加重了子女的负担，对于当今我国上世纪的独生子女政策，多老人的家庭不在少数，如果家中的老年人发生心血管类的疾病而导致肢体运动障碍，子女的压力显然是巨大的。同时有数据表明随着经济的不断向前发展，由于疾病和其他意外事故导致的上肢运动功能受损的患者也呈现不断上升的趋势。

脑血管疾病的一个最大的潜在风险就是患者在出院后或多或少伴随着一些后遗症的出现，其中体现最明显的就是上肢出现不同程度的运动性障碍严重者可能导致偏瘫，但是随着当今医疗科技的不断发展，一大批先进的医疗康复设备被研发出来，应用到临床试验中来，同时研究人员通过对采集到的数据进行分析后发现：如果对于早期因为心血管疾病导致的肢体出现运动性障碍的现象，通过让患者早日接受康复训练，其中大部分患者完全可以通过后期在专业的康复设备的辅助训练下回复肢体正常的运动。同时通过这些辅助医疗康复设备可以把康复医疗工作人员和患者家属从病人后期漫长和艰辛的康复疗程中解放出来，通过设定的参数，上肢康复设备就可自动运转，进行患者的康复训练。到了训练的后期患者的运动能力有了一定的提升，这是患者就可以自行操作上肢康复设备进行康复训练，很大程度上降低了陪护人员的劳动强度和提高了患者康复的几率及缩短了患者的康复周期，提高了患者康复的效率。

目前来说按照康复机器人对患者肢体的固定方式、牵引方式的区别，目前的康复机器人可以分为两大类：一类是末端执行器式，另一类是外骨骼式。

通常末端牵引式机器人有较多的冗余自由度用来保证受损的肢体在空间中的运动，不能很好的获得受损肢体的各关节的位姿，另外其没有办法将牵引力准备的施力到目标受损的肢体上，外骨骼式机器人的设计原则是根据仿生原理进行的结构设计，同时结合人体工程学，可以很好的配合受损的肢体，而且上肢机械臂的每个关节都单独对应一个驱动装置，所以可以确保机械臂的运动可以和人体对应的自由度同轴运动。因此目前的肢体康复机器人大部分都采用了外骨骼式。

外骨骼式康复机器人的研究比较广泛，按照关节的控制类型的可以分为串联式和并联式，按驱动类型的可以分为人工气动驱动和电机直接驱动，人工气动式的缺点是在充气时由于气体的可压缩性大，难以精确的控制。电机直接驱动式产品采用了电机直接安装在要驱动的关节上，优点是电动机产生的动力直接作用在每一个关节上，传动距离近，传递损失小，可以实现对各个关节的精准控制，缺点是占用空间大，伺服电机的安装需要加入零部件如减速器等，整个装置的局部会比较笨重。