[发明专利]一种肩关节康复机器人

说明书

本发明适用于康复机器人领域，公开了肩关节康复机器人，包括固定端、摆动驱动装置和平动驱动装置，摆动驱动装置包括间接驱动模块、机械臂机构和小臂机构，间接驱动模块包括支撑机构、第一驱动机构和第二驱动机构，小臂机构包括小臂支撑板和第三驱动机构，支撑机构与机械臂机构轴接，机械臂机构和小臂支撑板连接，固定端与小臂支撑板垂直连接，并能够相对小臂支撑板滑动，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动固定端进行第一预设摆动、第二预设摆动和第三预设摆动，平动驱动装置驱动固定端在水平方向上下、前后、左右三个平动自由度移动，该机器人能够实现患者肩关节的大范围运动以及多自由度复合运动，有效实现运动能力恢复。

技术领域

本发明涉及康复机器人领域，尤其涉及一种面向运动损伤的肩关节康复机器人。

背景技术

肩关节是人体最灵活和最脆弱的关节，也是人体关节中结构最不稳固的关节，绝大多数运动都可造成肩关节损伤。面对肩关节损失的患者需要进行肩关节康复治疗，一般来说，肩关节通过康复治疗可以实现普通康复或运动康复，普通康复是指让患者回到正常的生活，而运动康复属于运动物理治疗，需要帮助被治疗的人恢复正常的运动生活。运动康复比普通康复的要求更多，目标水平更高。现有技术中，肩关节康复治疗主要存在以下问题：

首先，传统临床上的肩关节康复手段主要依赖康复医师手把手训练，即一对一的物理治疗。传统的康复医师训练不仅效率不高，而且会受治疗师自身主观情绪的影响，可能在患者康复训练的强度上无法保证；训练过程中缺少相应的训练参数和指标(如运动速度、轨迹、强度等)，而且不够客观的康复评价指标不利于后续更深入的研究。

其次，康复治疗是一项频繁、反复的工作，这种情况下更适合采用机器人的辅助来完成。机器人技术与康复医学相结合的交叉研究，能够弥补传统临床康复医疗的许多不足之处。然而，目前来说，专门的肩关节康复机器人产品较少，并且输出力矩有限，自由度不够，无法满足运动康复需求和复合康复动作的完成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种肩关节康复机器人，其具有内旋外旋、外展内收、屈伸三个旋转自由度和上下、左右、前后三个平动自由度，能够实现患者肩关节的大范围运动以及多自由度复合运动，有效实现运动能力恢复。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

一种肩关节康复机器人，包括固定端、摆动驱动装置和平动驱动装置，所述摆动驱动装置包括间接驱动模块、机械臂机构和小臂机构，所述间接驱动模块包括支撑机构、第一驱动机构和第二驱动机构，所述小臂机构包括小臂支撑板以及设在所述小臂支撑板上的第三驱动机构，所述支撑机构与所述机械臂机构轴接，所述机械臂机构与所述小臂支撑板连接，所述固定端与所述小臂支撑板垂直连接，并能够相对所述小臂支撑板滑动，所述第一驱动机构用于驱动所述机械臂机构摆动、使所述机械臂机构带动所述小臂机构摆动、以带动所述固定端进行第一预设摆动，所述第二驱动机构用于驱动所述小臂机构摆动、以使所述小臂机构带动所述固定端进行第二预设摆动，所述第三驱动机构用于驱动所述固定端进行第三预设摆动，所述平动驱动装置与所述支撑机构连接，所述平动驱动装置用于驱动所述支撑机构在水平方向上下、前后、左右三个平动自由度移动，以使所述固定端在水平方向上下、前后、左右三个平动自由度移动。

优选地，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一带轮、以及与所述第一带轮皮带传动的第二带轮，所述第一驱动件安装在所述支撑机构上，所述第一带轮与所述第一驱动件的输出端连接，所述第二带轮与所述机械臂机构连接。

优选地，所述第二驱动机构包括第二驱动件、第三带轮、以及与所述第三带轮皮带传动的第四带轮，所述第二驱动件安装在所述支撑机构上，所述第三带轮与所述第二驱动件的输出端连接，所述第四带轮与所述小臂支撑板连接。