[发明专利]一种末端牵引式手指康复机器人

说明书

本发明属于康复医疗器械领域，具体涉及一种末端牵引式手指康复机器人，包括：固定座、动力驱动组件和手指屈伸机构；动力驱动组件包括：伺服电机连接在伺服电机输出轴上的扭矩传感器；与扭矩传感器同轴连接的主动带轮组件，与主动带轮组件相连接的编码器，通过同步带与主动带轮组件连接的从动带轮组件；手指屈伸机构包括：电动推杆、指板、开设在指板滑槽、拇指连接件、第一拇指连杆、第二拇指连杆和指套。本发明由一台伺服电机带动四条同步带运动，并通过指板上的滑槽对运动轨迹的限定，实现了手指的屈伸运动，扭矩传感器精确采集与反馈患者手部力信号，从而判断患者想要运动的方向，更加保证了患者在康复训练时的安全。

技术领域

本发明属于康复医疗器械技术领域，具体涉及一种末端牵引式手指康复机器人。

背景技术

手是人类生活和从事社会生产劳动的精细“工具”，这个部位的运动障碍会严重影响人们的正常生活。手部运动障碍最好的治疗方法是修复受损神经和连续的被动康复训练，但是传统的一对一的康复治疗存在劳动量大和费用昂贵等问题。随着科学技术的发展，机器人技术被成功引入医疗康复领域，在康复机器人领域，复杂的手部康复是国内外研究的热点之一，通过手指康复机器人进行治疗与传统的治疗方法相比，机器人可以更加精准地控制复杂的运动轨迹，且具有人工成本低、灵活度高、操作简易和疗效好等特点，受到临床医生的高度重视和患者的青睐。

由于手部关节复杂，现有的手指康复机器人，大多存在电机较多、难以实现手部力信号的采集与反馈、结构复杂、安全性低且容易造成二次伤害等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的电机较多、难以实现手部力信号的采集与反馈、结构复杂、安全性低且容易造成二次伤害的缺陷，提供一种只需一台电机、能够准确采集与反馈手部力信号、结构简单且相对安全的末端牵引式手指康复机器人。

具体的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种末端牵引式手指康复机器人，其包括固定座、安装在所述固定座上的动力驱动组件和两个相对设置并分别与所述固定座滑动连接的手指屈伸机构；

所述动力驱动组件包括固定在所述固定座一端内侧的电机支架、与所述电机支架相对固定在所述固定座另一端内侧的第一支架、安装在所述电机支架上的第二支架、安装在所述电机支架上的伺服电机、与所述伺服电机的输出轴同轴连接的主动带轮组件、转动安装在所述第一支架上的两相对设置的从动带轮组件、依次套设在主动带轮组件和两个从动带轮组件上从而形成三角形布局的同步带以及通过第一联轴器与所述主动带轮组件同轴连接的编码器；

两个手指屈伸机构分别包括设置在所述固定座上的导轨、与所述导轨滑动连接并位于所述同步带外侧的指板以及固定安装在所述固定座上的电动推杆；

所述电动推杆的伸缩端与所述指板的底端固定连接，所述导轨的延伸方向与所述同步带的方向一致，所述指板上开设有至少四个滑槽，所述主同步带上安装有拇指驱动组件和四指驱动组件，所述拇指驱动组件包括固定在所述同步带上的拇指连接件、铰接在所述拇指连接件上的第一拇指连杆、分别与所述第一拇指连杆和所述指板铰接的第二拇指连杆以及铰接在所述第二拇指连杆末端的拇指指套；所述四指屈伸组件包括固定在所述同步带上的四指连杆，所述四指连杆包括食指连杆、中指连杆、无名指连杆和小拇指连杆，所述食指连杆、中指连杆、无名指连杆和小拇指连杆的末端分别铰接有一个指套，所述食指连杆、中指连杆、无名指连杆和小拇指连杆分别穿过一个所述滑槽并与所述滑槽滑动连接。

进一步地，所述动力驱动组件还包括通过第二联轴器与所述伺服电机的输出轴同轴连接的扭矩传感器，所述扭矩传感器通过第三联轴器与所述主动带轮组件同轴连接。

进一步地，所述主动带轮组件包括同轴连接的第一主动带轮、第二主动带轮、第三主动带轮和第四主动带轮。