[发明专利]外骨骼式上肢康复训练机器人

说明书

本申请公开了外骨骼式上肢康复训练机器人，适用于带动患者的上肢实现全自由度运动。所述外骨骼式上肢康复训练机器人包括一设备本体、一全自由度训练手臂和至少一手臂固定件。所述全自由度训练手臂包括一肩关节运动组件和一肘关节运动组件，所述肩关节运动组件被可多自由度运动地设置于所述设备本体，所述肘关节运动组件被可多自由度运动地设置于所述肩关节运动组件，所述肩关节运动组件在所述设备本体的侧面形成一训练空间。所述手臂固定件被设置于所述肩关节运动组件，用于将所述患者的上肢固定于所述肩关节运动组件，以使所述患者的上肢能够随所述肩关节运动组件同步运动。本申请能使患者在训练过程这种不会产生压迫感，使患者更专心地训练。

技术领域

本发明涉及康复器械，具体为外骨骼式上肢康复训练机器人。

背景技术

目前，由脑卒中、损伤等疾病引起的上肢功能障碍患者在康复训练过程中，需要对患者上肢进行单关节康复训练和多关节复合动作康复训练。医学研究已经证明，外骨骼式康复训练机器人作为适合长时间、重复性执行繁杂劳动工作的机电一体化系统，可以辅助患者完成大量高精度、标准化的单关节和多关节复合训练动作，促进患者更好地恢复患肢的运动及运动控制能力。

外骨骼式上肢康复训练机器人结构设计的一个关键难点为通过调节机器人各种结构参数匹配不同患者上肢生物力学参数，达到人机关节运动轴线或运动中心的适配，使得机器人带动患侧上肢在三维空间内完成预先设定的训练动作及训练强度。现有的外骨骼式上肢康复训练机器人，由于人机运动轴线或运动中心不匹配，外骨骼式机械机构会限制患者肢体的运动空间，产生代偿运动，降低了康复训练的效果，严重情况下，会对患者关节产生非预期的作用力，产生关节疼痛、造成患者上肢二次损伤。另外，由于人体肩部是多关节复合体，因而设计合理的外骨骼式上肢康复训练机器人肩部结构是本领域的关键技术难点。

现有的机器人本体机械结构复杂庞大，在患者的头部四周会有设备结构，训练设备在运行过程中，对患者造成的压迫感，导致患者存在恐惧心理，无法接受机器人本体，因而导致患者无法与机器人协调训练，难以专注于康复训练，降低了患者在训练时的效果。

发明内容

本发明的一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，所述外骨骼式上肢康复训练机器人能带动用户的上肢在三维空间内作全自由度康复训练，并且所述外骨骼式上肢康复训练机器人机械结构不会出现在患者头部四周，极大程度降低设备对患者的压迫感，增加患者康复训练的专注度。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中全自由度训练手臂能带动用户的上肢在三维空间内作全自由度康复训练，且全自由度训练手臂上的各个部件不会出现干涉。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中自由度训练手臂既能对患者的左臂进行锻炼，又能对患者的右臂进行锻炼。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，全自由度训练手臂通过肩关节运动组件和肘关节运动组件对应的带动患者的上臂和前臂进行运动，实现多关节复合运动。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中肘关节运动组件将肘关节屈伸部件和前臂旋前旋后部件的运动进行复合，使患者的前臂进行复合的康复训练动作。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中调节组件能调节全自由度训练手臂的长度，使全自由度训练手臂的长度能适配不同患者的手臂。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中盂肱关节运动组件将X向、Y向和Z向的运动进行复合，实现多自由度的运动，能够避免全自由度训练手臂在训练中产生代偿运动，避免患者手臂发生损伤。

本发明的另一个优势在于提供外骨骼式上肢康复训练机器人，其中设备主体通过升降单元调节全自由度训练手臂和盂肱关节运动组件的高度，使训练机器人能适配不同高度的患者。

为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供