[发明专利]一种上肢骨折复位装置

摘要

本发明提出一种上肢骨折复位装置，涉及肩部、肩关节、大臂部、肘关节、小臂部、腕关节、手掌部，其中肩部可实现两个自由度，分别是额状位的内收/外展，矢状面的左右移动，肩关节可实现矢状面的屈伸自由度；大臂部可实现拉伸/推顶以及旋转动作；肘关节可实现矢状面的屈伸自由度；小臂部可实现拉伸/推顶以及旋转动作；腕关节可实现矢状面的屈伸自由度；手掌部可实现拉伸/推顶以及旋转动作，各个自由度都通过传感器来检测，以保证精准的运动量，进而保证患者的人体组织安全。上述上肢骨折复位装置能够结合人体上肢相对应的运动功能，医生通过操作控制系统能够实现对骨折的复位和临时固定，具有复位精准、安全可靠、自动化程度高的优点。

主权项

1.一种上肢骨折复位装置，其特征在于：包括第一旋转轴支架(1)，设置在所述第一旋转轴支架(1)上的第一旋转轴(11)用于通过轴承与手术床连接，所述第一旋转轴(11)上连接有第二齿轮(9)，第一伺服电机罩(10)用于与手术床连接，所述第一伺服电机罩(10)内设置有第一伺服电机(7)，所述第一伺服电机(7)的输出轴与第一齿轮(8)连接，所述第一齿轮(8)与所述第二齿轮(9)相啮合，在所述第一伺服电机(7)的输出轴上连接有第十一旋转传感器(92)，所述第一伺服电机(7)的运动范围由第十一旋转传感器(92)监测；在所述第一旋转轴支架(1)上通过直线轴承连接有固定架(2)，第一油缸(5)的一端与所述第一旋转轴支架(1)铰接，所述第一油缸(5)的另一端铰接在固定架(2)上，所述第一油缸(5)上设置有第一长度传感器(6)，所述第一油缸(5)的运动范围由第一长度传感器(6)监测；在所述固定架(2)上还连接有腋窝保护柱(3)，所述腋窝保护柱(3)下端固定连接有第一压力传感器(4)；在所述固定架(2)上通过第一轴承(19)连接有第二旋转轴支架(17)，所述第二旋转轴支架(17)上设有第一旋转传感器(16)，在所述第二旋转轴支架(17)上固定连接有支撑板(18)，所述固定架(2)上设置有伺服电机槽(13)，所述伺服电机槽(13)内设置有第二伺服电机(14)，所述第二伺服电机(14)与第三齿轮(15)连接，所述第三齿轮(15)与支撑板(18)上的齿轮啮合，第二伺服电机(14)的运动范围由第一旋转传感器(16)监测；所述第二旋转轴支架(17)与肩关节支撑座(22)通过第一光轴(20)相连接，所述第一光轴(20)上设有第二旋转传感器(21)，第二油缸(25)的一端与所述肩关节支撑座(22)相铰接，所述第二油缸(25)的另一端铰接在第二旋转轴支架(17)上，第二油缸(25)的运动范围由第二旋转传感器(21)监测；所述肩关节支撑座(22)与肩关节旋转支撑座(23)通过轴承相连接，所述肩关节旋转支撑座(23)与第五齿轮(36)连接，肩关节支撑座(22)上设置有第二伺服电机罩(37)，所述第二伺服电机罩(37)内设置有第三伺服电机(34)，所述第三伺服电机(34)与第四齿轮(35)相连接，所述第四齿轮(35)与第五齿轮(36)啮合，所述第三伺服电机(34)的输出轴上设有第四旋转传感器(27)，第三伺服电机(34)的运动范围由第四旋转传感器(27)监测；所述肩关节旋转支撑座(23)上设有肩关节支撑杆(29)，所述肩关节支撑杆(29)上设置有肩关节油缸(30)，所述肩关节油缸(30)与肩关节压力板(31)相连接，所述肩关节压力板(31)下端设置有肩关节橡胶垫(32)，所述肩关节压力板(31)上端设置有第二压力传感器(33)，肩关节油缸(30)的运动范围由第二压力传感器(33)监测；所述肩关节旋转支撑座(23)与肩关节伸缩支撑座(24)通过第一复合轴承(43)相连接，所述肩关节伸缩支撑座(24)上设置有第一齿轮条罩(42)，所述第一齿轮条罩(42)内设置有第一齿轮条(40)，在所述支撑板(18)上设置有第四伺服电机支撑板(93)，所述第四伺服电机支撑板(93)上设置有第三伺服电机罩(41)，所述第三伺服电机罩(41)内设置有第四伺服电机(38)，所述第四伺服电机(38)与第六齿轮(39)连接，所述第六齿轮(39)与所述第一齿轮条(40)啮合，在所述第一齿轮条罩(42)上设置有第二长度传感器(28)，第四伺服电机(38)的运动范围由第二长度传感器(28)监测；所述肩关节伸缩支撑座(24)与肘关节支撑座(44)通过第二光轴(88)相连接，所述第二光轴(88)上设有第五旋转传感器(48)，第三油缸(47)的一端与所述肘关节支撑座(44)铰接，所述第三油缸(47)的另一端铰接在支撑板(18)上，第三油缸(47)的运动范围由第五旋转传感器(48)监测；所述肘关节支撑座(44)与肘关节旋转支撑座(45)通过轴承相连接，所述肘关节旋转支撑座(45)与第八齿轮(58)连接，肘关节支撑座(44)上设置有第四伺服电机罩(59)，所述第四伺服电机罩(59)内设置有第五伺服电机(56)，所述第五伺服电机(56)与第七齿轮(57)连接，所述第七齿轮(57)与第八齿轮(58)啮合，所述第五伺服电机(56)的输出轴上设有第九旋转传感器(90)，第五伺服电机(56)的运动范围由第九旋转传感器(90)监测；所述肘关节旋转支撑座(45)上设有肘关节支撑杆(51)，所述肘关节支撑杆(51)上设置有肘关节油缸(52)，所述肘关节油缸(52)与肘关节压力板(53)相连接，所述肘关节压力板(53)下端设置有肘关节橡胶垫(54)，所述肘关节压力板(53)上端设置有第三压力传感器(55)，肘关节油缸(52)的运动范围由第三压力传感器(55)监测；所述肘关节旋转支撑座(45)与肘关节伸缩支撑座(46)通过第二复合轴承(65)相连接，在所述肘关节伸缩支撑座(46)上设置有第二齿轮条罩(64)，所述第二齿轮条罩(64)内设置有第二齿轮条(62)，在所述支撑板(18)上设置有第六伺服电机支撑板(94)，所述第六伺服电机支撑板(94)上设置有第五伺服电机罩(63)，所述第五伺服电机罩(63)内设置有第六伺服电机(60)，所述第六伺服电机(60)与第九齿轮(61)连接，所述第九齿轮(61)与所述第二齿轮条(62)啮合，所述第二齿轮条罩(64)上设置有第三长度传感器(50)，第六伺服电机(60)的运动范围由第三长度传感器(50)监测；所述肘关节伸缩支撑座(46)与腕关节支撑座(66)通过第三光轴(89)相连接，所述第三光轴(89)上设有第七旋转传感器(70)，第四油缸(69)的一端与所述腕关节支撑座(66)铰接，所述第四油缸(69)的另一端铰接在支撑板(18)上，第四油缸(69)的运动范围由第七旋转传感器(70)监测；所述腕关节支撑座(66)与腕关节旋转支撑座(67)通过轴承相连接，所述腕关节旋转支撑座(67)与第十一齿轮(80)连接，在所述腕关节支撑座(66)上设置有第六伺服电机罩(81)，所述第六伺服电机罩(81)内设置有第七伺服电机(78)，所述第七伺服电机(78)与第十齿轮(79)连接，所述第十齿轮(79)与第十一齿轮(80)啮合，在所述第七伺服电机(78)的输出轴上设有第十旋转传感器(91)，第七伺服电机(78)的运动范围由第十旋转传感器(91)监测；所述腕关节旋转支撑座(67)上设有腕关节支撑杆(73)，所述腕关节支撑杆(73)上设置有腕关节油缸(74)，所述腕关节油缸(74)与腕关节压力板(75)连接，所述腕关节压力板(75)下端设置有腕关节橡胶垫(76)，所述腕关节压力板(75)上端设置有第四压力传感器(77)，腕关节油缸(74)的运动范围由第四压力传感器(77)监测；所述腕关节旋转支撑座(67)与腕关节伸缩支撑座(68)通过第三复合轴承(87)相连接，在所述腕关节伸缩支撑座(68)上设置有第三齿轮条罩(86)，所述第三齿轮条罩(86)内设置有第三齿轮条(84)，在所述支撑板(18)上设置有第八伺服电机支撑板(95)，所述第八伺服电机支撑板(95)上设置有第七伺服电机罩(85)，所述第七伺服电机罩(85)内设置有第八伺服电机(82)，所述第八伺服电机(82)与第十二齿轮(83)连接，所述第十二齿轮(83)与所述第三齿轮条(84)啮合，在所述第三齿轮条罩(86)上设置有第四长度传感器(72)，第八伺服电机(82)的运动范围由第四长度传感器(72)监测；以上各传感器均与控制系统相连接，所述控制系统还控制各伺服电机以及各油缸动作。