[发明专利]一种绳牵引关节旋转结构

说明书

在本申请的实施例中提供了一种绳牵引关节旋转结构，本申请提供了绳驱动的肩关节主动旋转组件；所述肩关节主动旋转组件包括肩部外摆滚轮以及肩部旋转绳索组件；所述肩部旋转绳索组件包括第一肩部旋转绳索和第二肩部旋转绳索，所述第一肩部旋转绳索绕所述肩部外摆滚轮的一边并固定在所述肩部外摆滚轮的底部，所述第二肩部旋转绳索绕所述肩部外摆滚轮的另一边并固定在所述肩部外摆滚轮的底部；当所述第一肩部旋转绳索或第二肩部旋转绳索收紧时，所述肩部外摆滚轮被带动转动。通过肩部旋转绳索组件驱动肩关节转动解决了“关节整体重量与惯性较大，驱动机构的柔性较差”的技术问题，达到了减轻机器人运动关节整体重量与惯性，提高交互舒适度技术效果。

技术领域

本发明涉及外骨骼领域，特别是涉及一种绳牵引关节旋转结构。

背景技术

脑卒中是我国成年人致死、致残的首位病因，它是由于急性脑血管循环障碍而引起持续性大脑半球或脑干局部性神经功能缺损，具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高的特点。脑卒中患者通常会出现上肢功能障碍，对患者进行重复刺激训练和一定强度的特定任务训练，是上肢功能康复治疗的重要手段。由于上肢康复机器人具有无疲劳、定量化、个体化的优点，一方面可提供大剂量、高重复运动训练，另一方面可提供客观即时的训练数据和评估数据，机器人辅助康复治疗已经成为脑卒中后肢体功能康复的有效方案。

目前市面上已有的上肢康复机器人的关节传动结构有齿轮啮合传动、电机直驱传动、丝杆同步轮同步带传动等形式。

但当前的机器人运动关节整体重量与惯性较大，驱动机构的柔性较差。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种绳牵引关节旋转结构。

本发明实施例公开了一种绳牵引关节旋转结构，所述结构用于上肢外骨骼肩关节的旋转以及手臂的转动，包括肩关节主动旋转组件；

所述肩关节主动旋转组件包括肩部外摆滚轮以及肩部旋转绳索组件；

所述肩部旋转绳索组件包括第一肩部旋转绳索和第二肩部旋转绳索，所述第一肩部旋转绳索绕所述肩部外摆滚轮的一边并固定在所述肩部外摆滚轮的底部，所述第二肩部旋转绳索绕所述肩部外摆滚轮的另一边并固定在所述肩部外摆滚轮的底部；

当所述第一肩部旋转绳索或第二肩部旋转绳索收紧时，所述肩部外摆滚轮被带动转动。

优选地，还包括用于手臂被动旋转的被动旋转组件；

所述被动旋转组件一端连接在所述上肢外骨骼的支撑架顶端，所述被动旋转组件另一端与所述肩关节主动旋转组件连接；

所述被动旋转组件包括被动轴承和被动旋转固定板；所述旋转固定板通过所述被动轴承设置在所述上肢外骨骼的支撑架顶端。

优选地，所述肩关节主动旋转组件还包括用于计算旋转角度的肩部编码器；

所述肩部编码器与所述肩部外摆滚轮的输出端连接。

优选地，所述肩关节主动旋转组件包括依次设置的外侧固定板、所述肩部外摆滚轮、内侧固定板、肩部轴承、轴承固定板以及所述肩部编码器；

所述外侧固定板靠近所述肩部外摆滚轮的一面设有用于连接所述肩部外摆滚轮的凹槽，所述内侧固定板靠近所述肩部外摆滚轮的一面设有用连接所述肩部外摆滚轮的凸槽，所述内侧固定板远离所述肩部外摆滚轮的一面设有贯穿所述肩部轴承的短轴；其中，所述凸槽形状和所述凹槽形状均与所述肩部外摆滚轮的突起形状相适配。

优选地，所述突起为设有两个平行边的圆形。

优选地，所述内侧固定板设有滚轮限位部件；

所述滚轮限位部件设置在所述内侧固定板的一侧。