[发明专利]一种针对肩关节进行环转运动的康复机器人装置

说明书

本发明公开了一种针对肩关节进行环转运动的康复机器人装置，分析该机械结构的上半部分，靠轮毂电机实现运动的小车安装在工字型弧形导轨上。小车上的卷线滚筒的绳索连接气动人工肌肉，下端安装着绳索并连接安全装置U型钩上。对于机构的下半部分，其整体装置、运动形式、以及装置间安装要求与上半部分完全一样。上半部分由气动控制系统实现气动人工肌肉的伸缩，与小车上电机实现绳索伸缩一起来完成上半圆运动，下半部分由气动控制系统实现气动人工肌肉伸缩，与小车上电机实现绳索伸缩一起来完成下半圆运动，再采用复合控制完成环转运动，解决了肩关节康复模式单一。

技术领域

本发明涉及康复训练机器人技术领域，特别是涉及一种针对肩关节进行环转运动的康复机器人装置。

背景技术

近年来，由于脑卒中以及大脑中枢神经系统受到损伤等原因，从而导致上肢运动出现障碍的患者越来越多，由于上肢作为人体生活当中重要的部分，因此，对于上肢的康复越来越受到关注。传统的康复训练方法是康复治疗师对患者患肢进行手把手、一对一、连续并反复的被动训练，从而达到患者运动功能康复。然而这些训练的效果主要取决于医生的临床经验能力，并且存在着丰富经验医师的短缺以及人力成本高且训练效率低下，并且患者被动接受治疗，参加治疗的积极性不强等缺点。

所以，单纯依靠治疗师进行康复训练这种传统方法，无疑会制约康复训练效率的提高和方法的改进，而且训练效果受到治疗师水平的影响。随着经济的发展以及机器人技术的完善，使用上肢康复机器人来辅助患者进行上肢康复已成为了主流发展趋势。并且针对肩关节康复训练机器人是近年来迅速发展的一门新兴技术，是机器人技术在医学领域的新应用。

由于肩关节是由肩胛骨和肱骨头的关节盂组成的，是一种球窝关节，因此对于肩关节康复的研究是目前研究的难点和热点，目前存在的康复机器人主要是对于肩关节的三个运动自由度进行康复，分别是前屈/后伸，内收/外展，内旋/外旋，其训练模式较为单一，无法满足上肢有运动障碍的病人在运动能力逐渐恢复各个阶段的使用需要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种针对肩关节进行环转运动的康复机器人装置，以解决现代技术中存在训练模式单一的不足，通过对于肩关节实现环转运动的康复训练，能够使得肩关节这个复杂的球窝关节更好地进行康复，促进患者脑功能与神经系统的重塑，从而最终实现患者肩关节的康复。

为了实现上述的目的，本发明提供了如下的技术方案：在本发明中，第一小车位于第一工字型弧形导轨上，并且第一工字型弧形导轨连接在支撑板上，为了满足支撑板的稳定性和强度要求，因此，需要在支撑板的四个垂直角位置处分别加上加强筋来达到稳定性与强度要求。其中第一小车是靠轮毂电机来实现在该第一工字型弧形导轨上运动。在第一小车上面安装有第一电机，并且第一电机的电机轴连接着第一卷线滚筒，在它们中间通过运用第一联轴器来连接着第一卷线滚筒的轴和电机轴，其联轴器的主要功能是使之共同旋转以传递扭矩。第一卷线滚筒的绳索连接第一气动人工肌肉，同样地，绳索的伸缩也可以通过借助于采用气动控制系统来驱动第一气动人工肌肉实现伸缩运动来完成，并且第一气动人工肌肉可以保证绳索保持在自然放松且垂直状态。同时第一气动人工肌肉的另一端安装着绳索并连接着安全装置的U型钩上，并且安全装置安装于上肢位于肩关节位置处。同样地，对于下半部分。第二小车位于第二工字型弧形导轨上，并且第二工字型弧形导轨连接在支撑板上，第二小车的运动形式、其上面的装置、以及装置间安装连接方法等与上述的描述完全一样的，其中第二小车是靠轮毂电机来实现在该第二工字型弧形导轨上运动；在第二小车上面安装有第二电机，并且第二电机的电机轴连接着第二卷线滚筒，在它们中间通过运用第二联轴器来连接着第二卷线滚筒的轴和电机轴，第二卷线滚筒的绳索连接第二气动人工肌肉，绳索的伸缩可以通过采用气动控制系统来驱动的第二气动人工肌肉实现伸缩运动来完成，第二气动人工肌肉的另一端安装着绳索并连接着安全装置的U型钩上，第一工字型弧形导轨和第二工字型弧形导轨均垂直连接在支撑板的一个侧面，第一工字型弧形导轨和第二工字型弧形导轨相互平行设置。