[发明专利]一种便携的可穿戴式上肢康复机器人

权利要求书

1.一种便携的可穿戴式上肢康复机器人，其特征在于，包括特制服装模块、可穿戴柔性执行器模块；

所述特制服装模块包括双层衣服机构、躯干支撑机构、肩部支撑机构、驱动机构；所述可穿戴柔性执行器模块包括重力平衡机构、臂套机构、力抵消机构、鲍登线传动机构、拉力传感器机构；

所述双层衣服机构穿在人体身上，用于为鲍登线套、电源线缆、信号线以及躯干支撑机构提供隐藏空间和用于防止各部件对人体运动产生干涉；

所述躯干支撑机构隐藏在双层衣服机构内部，用于支撑患侧肩部所受的力以及保持整体框架机构的稳定性，防止在执行机构工作时整体机构的不稳定移动；

所述肩部支撑机构安装在双层衣服机构肩部，并与躯干支撑机构前后通过锁紧螺钉（25）连接且保持第一尼龙板（76）、第二尼龙板（77）以及后尼龙板（35）的衔接，用于安装控制盒（84）以及鲍登线套固定架（24）；

所述重力平衡机构，安装在双层衣服机构患侧肩部部位，并与肩部支撑机构通过螺钉固连，用于固定肩部鲍登线套末端以及平衡一部分患侧上肢的重量，将鲍登线套固定架（24）承受的力通过与其连接的肩部支撑机构及躯干支撑机构传到腰部；

所述臂套机构与上臂充气气囊（33）、前臂充气气囊（34）通过螺钉固连，两个气囊与患侧袖套（6）固连在一起，臂套机构通过手臂穿过袖套而套在上肢，用于作为电机通过鲍登线传动机构将动力传输到上肢的着力点，从而实现患侧手臂的康复训练运动；

所述驱动机构安装在躯干支撑机构后面腰部部位，通过螺栓将其与后尼龙板（35）固连在一起，用于电机系统、驱动器的固定以及将电机动力通过鲍登线传动机构传到与鲍登线传动机构末端固连的臂套机构；

所述鲍登线传动机构安装在鲍登线套固定架（24）和所述臂套机构上，另外有一部分鲍登线套隐藏在双层衣服机构里面，整个机构用于把电机的动力传递到患者的康复训练部位；

所述拉力传感器机构安装在鲍登线传动机构中的鲍登线线芯的末端部位，作为控制信息反馈和拉力安全监视；

所述力抵消机构安装在所述鲍登线套固定架（24）与滑动件（22）之间，用于抵消鲍登线线芯拉伸过程中沿上臂有害的轴向作用力，同时使上臂做有效的康复肩部屈伸以及外展运动；

所述双层衣服机构包括内衣（26）、外衣（27）、袖套拉链（5）、紧身机构（78）、患侧前臂IMU传感器（79）、患侧上臂IMU传感器（80）、健侧前臂IMU传感器（81）、EMG传感器（82）、健侧上臂IMU传感器（83）、患侧袖套（6）、健侧袖套（4）；

所述袖套拉链（5）与患侧袖套（6）固连，患侧袖套（6）上安装袖套拉链（5）；所述紧身机构（78）与所述躯干支撑机构腰部两侧通过螺钉固连；所述健侧前臂IMU传感器（81）、EMG传感器（82）安装在健侧袖套（4）的前臂位置，所述健侧上臂IMU传感器（83）安装在健侧袖套（4）的上臂位置，所述传感器用于镜像训练，以此获得主观意图的手臂运动信号；所述患侧前臂IMU传感器（79）安装在所述臂套机构里面的方形凸台（66）上面，用于跟踪前臂旋转方向的空间位置；所述患侧上臂IMU传感器（80）安装在所述臂套机构里面的肘关节差速鲍登线套凸台（60）底面，和患侧前臂IMU传感器（79）相互配合，以此确定肩关节屈伸、外展以及肘关节屈伸方向的空间位置，与健侧前臂IMU传感器（81）、EMG传感器（82）和健侧上臂IMU传感器（83）共同为肩部支撑机构的控制盒（84）提供运动反馈信号；所述健侧前臂IMU传感器（81）、EMG传感器（82）、健侧上臂IMU传感器（83）、患侧前臂IMU传感器（79）、患侧上臂IMU传感器（80），均通过强力粘胶固定或通过螺钉固定。