上肢康復機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種上肢康復機器人。
【背景技術】
[0002]由中風、頭部傷害或者脊髓手術導致的損傷經常導致病人多個肌肉群運動功能的受損。神經重塑行理論已經證明重復運動和康復訓練能使病人重新恢復部分或者大部分運動功能。重復性訓練十分枯燥，并且對于治療師來說是勞動密集及無效率的工作，對于治療師來說，重復的對病人進行訓練是非常枯燥，高強度和低效的，因為治療師只對病人進行治療，協助病人進行全方位的康復訓練。
[0003]綜上所述，現有技術中存在以下問題:沒有能夠幫助康復訓練的具有多個自由度的上肢康復機器人。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種上肢康復機器人，以解決現有技術沒有能夠幫助康復訓練的具有多個自由度的上肢康復機器人。
[0005]為此，本發明提出一種上肢康復機器人，所述上肢康復機器人包括:
[0006]能上下垂直移動并能繞主軸中心線轉動的升降主軸24，升降主軸垂直水平面；
[0007]能沿水平方向伸縮的伸縮臂23，垂直連接所述升降主軸24，例如，伸縮臂23在伸縮臂支架16中移動，伸縮臂支架16連接升降主軸24 ；
[0008]能在水平面內轉動的手托裝置25，鉸接在所述伸縮臂23上。
[0009]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅動所述升降主軸24上下垂直移動的升降電機59。
[0010]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅動所述升降主軸24轉動的旋轉電機57。
[0011]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述伸縮臂23并驅動所述伸縮臂23伸縮的伸縮電機56。
[0012]進一步地，所述升降主軸24為絲杠，所述上肢康復機器人還包括:與所述升降主軸24連接的升降絲杠導軌58。
[0013]進一步地，所述伸縮電機56通過絲杠傳動驅動所述伸縮臂23。
[0014]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:位置傳感器，連接在手托裝置25上。
[0015]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:多維的力傳感器，連接所述伸縮臂。
[0016]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:支撐所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，所述外殼20的底部設有腳輪21。
[0017]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:設置在所述外殼20上的面向用戶的第一顯示器17和/或背向用戶的第二顯示器19。
[0018]本發明通過升降主軸24上下垂直移動并能在水平面內轉動、以及伸縮臂23的水平移動，可以實現四個自由度的運動，因而可以實現靈活多變的康復訓練。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例的上肢康復機器人的整體結構示意圖；
[0020]圖2為本發明實施例的上肢康復機器人的內部結構。
[0021]附圖標號說明:
[0022]16伸縮臂支架17第一顯示器19第二顯示器20外殼 21腳輪23伸縮臂24升降主軸25手托裝置55底座56伸縮電機57旋轉電機58絲杠導軌59升降電機 53力傳感器 60線性滑塊63手托基座
【具體實施方式】
[0023]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明。
[0024]如圖2所示，本發明實施例的上肢康復機器人包括:
[0025]能上下垂直移動并能繞軸中心線轉動的升降主軸24，升降主軸垂直水平面；
[0026]能沿水平方向伸縮的伸縮臂23，垂直連接在所述升降主軸24的頂端；
[0027]能在水平面內轉動的手托裝置25，鉸接在所述伸縮臂23上，手托裝置25例如為圓弧形或圓環形，用于將人手托住。康復訓練時，人手放在手托裝置25上，通過升降主軸24上下垂直移動并能在水平面內轉動、以及伸縮臂23的水平移動，可以實現四個自由度的運動，因而可以實現靈活多變的康復訓練。
[0028]進一步地，如圖2所示，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅動所述升降主軸24上下垂直移動的升降電機59。通過升降電機59的驅動，可以方便快速的實現升降主軸24上下垂直移動。
[0029]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸24并驅動所述升降主軸24轉動的旋轉電機57，旋轉電機57設置在升降主軸24的下端，以方便快速的實現升降主軸24的快速轉動。
[0030]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:連接所述伸縮臂23并驅動所述伸縮臂23伸縮的伸縮電機56,伸縮電機56位于伸縮臂23遠離手托裝置25的一端，以快速驅動伸縮臂23水平方向的伸縮。
[0031]進一步地，所述升降主軸24為絲杠，所述上肢康復機器人還包括:與所述升降主軸24連接的升降絲杠導軌58，升降主軸24固定于隨導軌滑動的線性滑塊60塊上，沿著升降絲杠導軌58滑動，限定了升降主軸24上下垂直移動。
[0032]進一步地,所述伸縮電機56通過一級同步帶傳動帶動絲杠轉動,絲杠傳動驅動所述固定于線性滑塊上的伸縮臂23，確保伸縮臂23的移動穩定、精確。
[0033]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:位置傳感器，位置傳感器連接在手托裝置25上，以實時反饋手托裝置25的位置。
[0034]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:多維力傳感器53，連接所述伸縮臂。手托裝置25的底部具有手托基座63，手托基座63連接在伸縮臂23的端部，力傳感器53位于手托基座63的下部，力傳感器53檢測手托裝置25處的三個線性力量和三個旋轉力矩，無論伸縮臂25在水平方向上如何移動，垂直方向的力總是與垂直方向上的運動一致。無論伸縮臂25如何旋轉，水平方向上檢測的力總是來自水平方向上伸縮臂25正確方向上的力。
[0035]進一步地，如圖1，所述上肢康復機器人還包括:支撐所述升降主軸24的底座55、以及包圍在所述底座55外并連接所述底座55的外殼20，如圖1，所述底座的底部設有腳輪21,方便上肢康復機器人的整體移動。外殼20將升降電機59、旋轉電機57、絲杠導軌58和線性滑塊60等傳動部件包裹起來，保護這些傳動部件，也增加了上肢康復機器人的安全性。
[0036]進一步地，所述上肢康復機器人還包括:設置在所述外殼20上的面向用戶的第一顯示器17和/或背向用戶的第二顯示器19。位置傳感器和力傳感器53分別反饋手托裝置25的位置和受力情況，所述上肢康復機器人還包括:位于外殼20內的控制器(圖中未示出)，控制器連接位置傳感器和力傳感器53，處理位置傳感器和力傳感器53反饋的信息，控制器還連接第一顯示器17和/或背向用戶的第二顯示器19，將位置傳感器反饋的手托裝置25的位置顯示在第一顯示器17和/或背向用戶的第二顯示器19，可以使用戶自己可以看到手托裝置25的位置或訓練效果，還可以使治療師方便的看到手托裝置25的位置或訓練效果。第二顯示器19上還可以為觸摸屏，以便向控制器發出命令，輸入操作指令。
[0037]本發明通過位置傳感器和力傳感器53分別反饋手托裝置25的位置和受力情況，因而可以及時掌握康復訓練的情況，做出相應的調整。通過第一顯示器17和/或背向用戶的第二顯示器19，可以使用戶自己可以看到手托裝置25的位置或訓練效果，還可以使治療師方便的看到手托裝置25的位置或訓練效果，向治療師提供命令的執行與監督。
[0038]以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發明的范圍。為本發明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。
【主權項】
1.一種上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人包括: 能上下垂直移動并能繞軸中心線轉動的升降主軸(24)，升降主軸(24)垂直水平面； 能沿水平方向伸縮的伸縮臂(23)，垂直連接所述升降主軸(24)； 能在水平面內轉動的手托裝置(25 )，鉸接在所述伸縮臂(23 )上。2.如權利要求1所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸(24)并驅動所述升降主軸(24)上下垂直移動的升降電機(59)。3.如權利要求2所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:連接所述升降主軸(24)并驅動所述升降主軸(24)轉動的旋轉電機(57)。4.如權利要求3所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:連接所述伸縮臂(23)并驅動所述伸縮臂(23)伸縮的伸縮電機(56)。5.如權利要求4所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述升降主軸(24)為絲杠，所述上肢康復機器人還包括:與所述升降主軸(24 )連接的升降絲杠導軌(58 )。6.如權利要求5所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述伸縮電機(56)通過絲杠傳動驅動所述伸縮臂(23)。7.如權利要求1所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括??位置傳感器，連接在手托裝置(25 )上。8.如權利要求7所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:多維的力傳感器，連接所述伸縮臂。9.如權利要求8所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:支撐和連接所述升降主軸(24)的底座(55)、以及包圍在所述底座(55)外并連接所述底座(55)的外殼(20)，所述底座(55)的底部設有腳輪(21)。10.如權利要求9所述的上肢康復機器人，其特征在于，所述上肢康復機器人還包括:設置在所述外殼(20)上的面向用戶的第一顯示器(17)和/或背向用戶的第二顯示器(19)。
【專利摘要】本發明提供了一種上肢康復機器人，所述上肢康復機器人包括：能上下垂直移動并能繞軸中心線轉動的升降主軸（24）；安裝在主軸頂端的能沿水平方向伸縮的伸縮臂（23），垂直連接所述升降主軸（24）；能在水平面內轉動的手托裝置（25），鉸接在所述伸縮臂（23）上。本發明通過升降主軸下垂直移動并轉動、以及伸縮臂的水平移動，可以實現四個自由度的運動，因而可以實現靈活多變的康復訓練。
【IPC分類】A61H1/00
【公開號】CN104970943
【申請號】CN201410131299
【發明人】趙會勇, 許陽明, 曾勇強, 侯謹森
【申請人】北京蝶禾誼安信息技術有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月2日