[发明专利]一种采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置

权利要求书

1.一种采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，包括健侧运动组件和患侧运动组件，其特征在于，所述健侧运动组件包括第一转动臂(1)、第二转动臂(2)和第三转动臂(3)，所述第三转动臂(3)与使用者健侧接触；所述第三转动臂(3)的末端与健侧的前臂相对固定，前臂带动所述第三转动臂(3)移动；

所述第一转动臂(1)与机架、所述第一转动臂(1)和所述第二转动臂(2)、所述第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)之间分别通过旋转关节相互约束，关节处设置用于改变阻尼大小的磁流变阻尼装置；

所述患侧运动组件设置用于检测患侧交互力的三维力传感器，根据所述三维力传感器检测的交互力信息调节所述磁流变阻尼装置的阻尼从而实现健侧的力反馈功能，交互力越大阻尼越大；

使用者感知阻尼力的大小等于与患侧的交互力大小相同的末端作用力施加于健侧末端所产生的关节力矩；使用者根据健侧所反馈的力觉可调整健侧的运动模式，以适应使用者自身的训练意图。

2.根据权利要求1所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述磁流变阻尼装置为旋转式磁流变阻尼器(4)，所述旋转式磁流变阻尼器(4)包括外壳(41)和旋转输出轴(42)，所述外壳(41)的内腔中固定设置固定阻尼盘(43)，所述旋转输出轴(42)上固定设置旋转阻尼盘(44)，所述固定阻尼盘(43)和所述旋转阻尼盘(44)交错层叠设置，两者之间填充磁流变液；通过所述外壳(41)内绕制的旋转励磁线圈(45)调节阻尼。

3.根据权利要求1所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述磁流变阻尼装置为直线式磁流变阻尼器(5)，所述直线式磁流变阻尼器(5)包括缸体(51)和伸缩输出轴(52)，所述伸缩输出轴(52)能够在所述缸体(51)的内腔中沿轴向活动；

所述缸体(51)和所述伸缩输出轴(52)之间填充磁流变液，通过所述伸缩输出轴(52)上绕制的直线励磁线圈(53)调节阻尼；

所述直线式磁流变阻尼器(5)通过曲柄(54)驱动机械臂转动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，还包括用于补偿所述第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)重力的重力平衡机构。

5.根据权利要求4所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述重力平衡机构包括用于传递所述第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)转动的传动装置(6)；

所述传动装置(6)带动所述磁流变阻尼装置的线传动轮(61)转动，所述线传动轮(61)上缠绕设置平衡钢丝(62)，所述平衡钢丝(62)的另一端连接于平衡弹簧(63)的一端，由所述平衡弹簧(63)承受重力。

6.根据权利要求5所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述传动装置(6)为传动钢丝绳，所述传动钢丝绳的两端分别缠绕于线传动轮(61)。

7.根据权利要求5所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述传动装置(6)为平行四边形机构，所述平行四边形机构包括传动杆(64)和固定齿盘(65)，所述传动杆(64)的一端铰接于所述第三转动臂(3)，另一端转动设置小齿轮与所述固定齿盘(65)啮合，所述第二转动臂(2)的端部转动设置小齿轮与所述固定齿盘(65)啮合。

8.根据权利要求5所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)的磁流变阻尼装置的输出轴共轴布局，使得第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)形成局部闭链机构。

9.根据权利要求8所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述第二转动臂(2)和所述第三转动臂(3)的磁流变阻尼装置通过支撑法兰(7)连接。

10.根据权利要求5所述的采用磁流变阻尼实现力觉反馈的镜像康复装置，其特征在于，所述平衡钢丝(62)的一端缠绕在所述线传动轮(61)，另一端通过换向轮(66)换向后连接于所述平衡弹簧(63)的端部。