[实用新型]一种串并联外骨骼式上肢康复机构

说明书

本实用新型提供一种串并联外骨骼式上肢康复机构，用于根据接收的控制信号牵引人体上肢，其包括：肩平台，肩平台包括呈三角形部署的第一锚点、第二锚点和第三锚点；大臂部，大臂部包括通过第一万向节连接于第一锚点的大臂主体，以及与大臂主体并联的第一运动支链和第二运动支链；第一运动支链中串联有与大臂主体连接的第一球副、第一移动副和与第二锚点连接的第二万向节；第二运动支链中串联有与大臂主体连接的第二球副、第二移动副和与第三锚点连接的第三万向节；以及，驱动系统；其中，第一移动副和第二移动副由驱动系统分别驱动。本实用新型提供的运动系统易于控制，结构简单，便于推广。

技术领域

本实用新型属于穿戴式医疗辅助设备领域，尤其涉及一种辅助上肢康复运动的穿戴设备。

背景技术

现有技术中，运动系统损伤患者进行多关节康复训练时，可以在使用穿戴式辅助装置的情况下进行减负荷活动。其中，针对多关节康复训练的穿戴式上肢外骨骼机器人，目前存在的问题是：一方面，人体上肢涉及关节较多，且各关节在各自由度上的运动范围较大，在强度要求下，装置的机械结构较为复杂而难以实现；另一方面，进行被动康复训练的外骨骼机器人必须包含动力源及控制系统，因此其体积大、重量大，人体上肢难以穿戴和承载。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种串并联外骨骼式上肢康复机构，用于辅助患者实施康复训练。

本实用新型提供技术方案为一种串并联外骨骼式上肢康复机构，包括：

肩平台，所述肩平台包括呈三角形部署的第一锚点、第二锚点和第三锚点；

大臂部，所述大臂部包括通过第一万向节连接于所述第一锚点的大臂主体，以及与所述大臂主体并联的第一运动支链和第二运动支链；所述第一运动支链中串联有与所述大臂主体连接的第一球副、第一移动副和与所述第二锚点连接的第二万向节；所述第二运动支链中串联有与所述大臂主体连接的第二球副、第二移动副和与所述第三锚点连接的第三万向节；

以及，驱动系统；

其中，所述第一移动副和所述第二移动副由所述驱动系统分别驱动。

容易理解，第一锚点、第二锚点和第三锚点的三角形布局，有助于第一运动支链和第二运动支链从两个正交方向牵引大臂主体绕第一锚点在两个自由度上旋转。第一运动支链和第二运动支链的各自的移动副提供了便于驱动连接的机械结构。在两个旋转自由度上运动的大臂主体可以用于牵引人体大臂以辅助肩关节的运动。

优选的，所述三角形为直角三角形。该设计下，第一运动支链和第二运动支链的伸缩完全不会相互干扰，不必设置复杂的协同控制。

优选的。所述大臂主体包括用于固定人体大臂的第一绑定部、与所述第一球副连接的第一牵引部和与所述第二球副连接的第二牵引部；所述第一绑定部、所述第一牵引部和所述第二牵引部沿所述大臂主体周向分散设置。

优选的，所述第一绑定部、所述第一牵引部和所述第二牵引部沿所述大臂主体轴向分散设置。

一些实施例中，串并联外骨骼式上肢康复机构包括小臂部，所述小臂部通过正交串联的两个转动副与所述大臂主体连接；所述两个转动副均由所述驱动系统分别驱动。转动副提供了便于驱动的机械结构，小臂部可用于牵引人体小臂以模仿肘关节活动。

优选的，所述小臂部包括用于固定人体小臂的第二绑定部。

上述实施例的进一步改进中，串并联外骨骼式上肢康复机构还包括手部，所述手部通过正交串联的两个转动副与所述小臂部连接；所述两个转动副均由所述驱动系统分别驱动。类似的，手部可用于牵引人体手以模仿腕关节活动。

优选的，所述手部包括用于固定人体手的第三绑定部。