[发明专利]一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置及其转换方法

说明书

本发明提供了一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置及其转换方法，其技术方案的要点是：一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置，包括有肩部运动机构，肩部运动机构连接有上臂运动机构，上臂运动机构连接有肘关节旋转机构，肘关节旋转机构与小臂运动机构相连接，小臂运动机构末端设有手柄；一种采用上述外骨骼装置的左右臂转换方法，包括有肩部第一关节、肩部第二关节和肘关节三部分的调节；本发明所述的上肢外骨骼装置，整体结构紧凑、轻便，能够实现快速和精确的动态响应、调节上臂和小臂的机械长度，以及能够进行左右手臂的适配转换，具有良好的可穿戴性；不仅可以为患者提供康复训练，还能够辅助患者的日常生活。

【技术领域】

本发明涉及外骨骼机器人技术领域，特别涉及一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置及其转换方法。

【背景技术】

近年来，机械电子、自动化以及人工智能等技术的飞速发展，为康复外骨骼的研究提供了关键的基础技术支持，使得康复外骨骼的研究与发展进入了一个崭新的阶段。

但是，现有的外骨骼装置大多数制造成本较高，设备结构复杂，且质量较重、不具有穿戴性，而且绝大多数只能适用于单侧患肢的康复训练，无法同时配适左右手臂的康复训练；能够配适左右手臂的外骨骼装置，又不具备可穿戴性，且装置两侧的左右手臂上缺少机械限位，患者在康复训练过程没有安全保障，可能对患者造成二次伤害。

为了解决上述问题，本发明提供了一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置及其转换方法。

【发明内容】

为了解决现有外骨骼装置制造成本高，设备结构复杂，装置质量大、不具有穿戴性，以及不能同时实现左右手臂的配适和机械限位等缺陷，本发明提供了一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置及其转换方法。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种可适配左右臂的上肢外骨骼装置，其特征在于：包括有用于带动手臂进行外展、内收运动的第一电机，所述第一电机的输出端连接有第一安装架，所述第一安装架上设有带动大臂进行屈曲、伸展运动的第二电机，所述第二电机的输出端连接第二安装架，所述第二安装架上设有贴合手臂、用于穿戴的上臂固定件，所述第二安装架上还设有用于带动小臂进行屈曲、伸展运动的第四电机，所述第二安装架的下端铰接有第一支撑管，所述第四电机通过传送机构带动所述第一支撑管绕铰接点转动，所述第一支撑管上设有贴合手臂、用于穿戴的小臂固定件，所述第一支撑管的下端设有手柄。

如上所述可适配左右臂的上肢外骨骼装置，其特征在于：所述第一安装架包括有第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板垂直，所述第一电机外包裹有电机固定件，所述第一电机安装固定在所述电机固定件内，所述第一电机的输出轴连接有第一输出法兰，所述第一输出法兰与所述第一安装板固定连接，所述第二电机安装在所述第二安装板上，所述第二电机的输出轴上连接有用于带动所述第二安装架运动的第二输出法兰，所述第二输出法兰与所述第四电机固定连接。

如上所述可适配左右臂的上肢外骨骼装置，其特征在于：所述第一安装板插接在所述第二安装板一端且由角码固定连接，所述第一安装板包括有肩关节第一安装片和肩关节第二安装片，所述肩关节第一安装片和所述肩关节第二安装片之间由螺杆连接固定，所述第二安装板包括有肩关节第三安装片和肩关节第四安装片，所述肩关节第三安装片和所述肩关节第四安装片之间同样由螺杆连接固定，所述肩关节第一安装片和所述肩关节第二安装片连接所述第一输出法兰的一端为半圆形，所述肩关节第三安装片和所述肩关节第四安装片安装所述第二电机的一端为环形，所述第一输出法兰连接固定在所述肩关节第一安装片上，所述第二电机安装在所述肩关节第三安装片和所述肩关节第四安装片之间。