[发明专利]一种腕关节运动功能评测与康复机器人

权利要求书

1.一种腕关节运动功能评测与康复机器人，其特征在于:包括支架、肘部位置调节机构、腕关节环转机构、腕关节环转轴线调节机构、尺桡偏驱动机构、掌背屈驱动机构和末端抓握机构，所述肘部位置调节机构与支架固连，腕关节环转机构、腕关节环转轴线调节机构、尺桡偏驱动机构、掌背屈驱动机构和末端抓握机构分别连接在肘部位置调节机构的端部；

所述肘部位置调节机构包括基座、肘部前后位置调节滑块、肘部上下位置调节滑块、第一旋钮、第二旋钮、肘部托垫，所述肘部前后位置调节滑块位于基座的滑槽内可前后滑动，并通过第一旋钮进行位置固定；所述肘部上下位置调节滑块在肘部前后位置调节滑块上进行竖直方向的滑动，并通过第二旋钮进行位置固定；所述肘部托垫固定在肘部上下位置调节滑块上，其空间位置在前后、竖直方向可调节；

所述腕关节环转机构包括第一电机、齿轮、环转机构连接件、圆弧轨道、第一滑块和第二滑块，所述第一滑块、第二滑块固连在基座侧端部，圆弧轨道与第一滑块和第二滑块配合进行环转滑动；第一电机位于基座侧端部的第一滑块和第二滑块的侧下部，第一电机输出轴与齿轮固连，环转机构连接件与圆弧轨道固连，环转机构连接件上带有不完全齿环，且与齿轮相啮合，第一电机驱动齿轮带动环转机构连接件和圆弧轨道进行环转运动；

所述腕关节轴线调节机构包括腕关节环转轴线调节滑块、腕关节环转轴线调节旋钮、旋钮固定盖、腕关节固定第二旋钮、腕关节固定第二滑块、第二软垫、腕关节固定第三旋钮、腕关节固定第三滑块、第三软垫、第一软垫、腕关节固定第一滑块、腕关节固定第一旋钮和第四软垫；所述腕关节环转轴线调节旋钮与腕关节环转轴线调节滑块之间为螺纹副传动，通过旋转腕关节环转轴线调节旋钮，可调节腕关节环转轴线调节滑块的空间位置，腕关节环转轴线调节旋钮与环转机构连接件通过旋钮固定盖连接，扭转腕关节环转轴线调节旋钮使腕关节环转轴线调节滑块在环转机构连接件上的方形滑轨内滑动；所述腕关节固定第一滑块和腕关节固定第二滑块分别串连在腕关节环转轴线调节滑块两端且可进行滑动，并分别通过旋紧腕关节固定第一旋钮与腕关节固定第二旋钮进行位置固定；所述腕关节固定第三滑块在腕关节固定第二滑块的滑槽内滑动，并通过旋紧腕关节固定第三旋钮进行位置固定；第四软垫、第一软垫、第二软垫和第三软垫分别固定在腕关节环转轴线调节滑块、腕关节固定第一滑块、腕关节固定第二滑块和腕关节固定第三滑块上；

所述尺桡偏驱动机构包括第二电机和尺桡偏连杆；所述第二电机固定在环转机构连接件上，第二电机输出轴与尺桡偏连杆连接，通过第二电机驱动即可实现对患者的尺桡偏转动训练；

所述掌背屈驱动机构包括第三电机和掌背屈连杆；所述第三电机安装在尺桡偏连杆上，第三电机输出轴与掌背屈连杆连接，通过第三电机驱动即可实现对患者的掌背屈转动训练；第三电机内的扭矩传感器和编码器可测量人体腕关节掌背屈时的运动角度与扭矩；

所述末端抓握机构包括读数头滑块、六维力传感器、拆拼构件、V型弹片、握柄和绑带，所述读数头滑块位于掌背屈连杆上配合滑动，六维力传感器安装在读数头滑块上，用于测得患者与设备的人机交互作用力；所述拆拼构件安装在六维力传感器上，拆拼构件内部安装有V型弹片，握柄通过V型弹片进行拆卸与拼接，握柄内部装有陀螺仪，绑带固连在握柄上，可使患者的手部握牢握柄。

2.根据权利要求1所述的腕关节运动功能评测与康复机器人，其特征在于:所述第一电机、第二电机、第三电机分别包含有减速器、扭矩传感器和编码器，其中，扭矩传感器、减速器、电机转子与编码器依次联接。