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专利号: 2021100025969
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-05-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:包括小臂组件,所述小臂组件的内侧安装有小臂约束机构(3);所述小臂约束机构(3)包括:固定安装在所述小臂组件内侧的小臂约束安装块(31),所述小臂约束安装块(31)上固定安装有U形安装架(32),所述U形安装架(32)的端部安装有第一导向辊(33),所述U形安装架(32)的左右两侧固定安装有侧板(34),所述侧板(34)的端部转动安装有第二导向辊(35),所述第一导向辊(33)和所述第二导向辊(35)之间夹持滚动连接有小臂弧形约束板(36);所述第一导向辊(33)与所述小臂弧形约束板(36)的外侧面接触,所述第二导向辊(35)与所述小臂弧形约束板(36)的内侧面接触;所述小臂弧形约束板(36)的弧形开口端设置有小臂滑槽(37),所述小臂滑槽(37)内滑动连接有小臂滑块(38),所述小臂滑块(38)上固定连接有小臂绑带(39);所述小臂弧形约束板(36)的外侧面上固定有一缓冲块(310);所述缓冲块(310)上固定有与所述小臂弧形约束板(36)弧形弯曲曲线一致的弧形导向杆(311),所述U形安装架(32)相对小臂弧形约束板(36)的一侧固定有弧形限位板(312),所述弧形导向杆(311)的两端穿过弧形限位板(312)的两端;所述缓冲块(310)两侧的弧形导向杆(311)上均套设有第一缓冲弹簧(313),所述第一缓冲弹簧(313)的两端分别顶紧在缓冲块(310)上和弧形限位板(312)一端的内侧;所述小臂约束机构(3)还包括固定安装在所述小臂组件的小臂上支架(70)上的拉压力传感器(314),小臂约束安装块(31)与所述拉压力传感器(314)的活动端固定连接;所述小臂滑块(38)的两端均具有第二缓冲弹簧(315),所述第二缓冲弹簧(315)的两端分别顶紧小臂滑块(38)和小臂弧形约束板(36)。

2.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:所述U形安装架(32)的端部的四个角均相对转动安装有一个第一导向辊(33),每个所述侧板(34)的端部均相对转动安装有两个第二导向辊(35);每一侧的两个第一导向辊(33)的中心转轴组成的圆的圆心、两个第二导向辊(35)的中心转轴组成的圆的圆心均与所述小臂弧形约束板(36)的中心转轴重合。

3.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:还包括与小臂组件连接的大臂组件(4),所述大臂组件(4)上安装有大臂约束机构(5),所述大臂约束机构(5)包括:安装在所述大臂组件(4)的大臂上支架(41)上六维力传感器(51)、安装在所述六维力传感器(51)上的大臂弧形约束板(52),所述大臂弧形约束板(52)的弧形开口端设置有大臂滑槽(53),所述大臂滑槽(53)内滑动连接有大臂滑块(54),两所述大臂滑块(54)上固定安装有大臂绑带(55)。

4.根据权利要求1所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:还包括肩关节组件(6),所述肩关节组件(6)包括X向电机架(61)、安装在所述X向电机架(61)上的X向肩关节电机(62)、一端与所述X向肩关节电机(62)的输出轴连接的第一连接架(63)、安装在所述第一连接架(63)的另一端的Z向肩关节电机(64)、一端与所述Z向肩关节电机(64)的输出轴固定连接的第二连接架(65)以及安装在所述第二连接架(65)另一端的Y向肩关节电机(66);所述X向肩关节电机(62)、Z向肩关节电机(64)和Y向肩关节电机(66)的转轴相交于一点,且各转轴之间的夹角为72°。

5.根据权利要求4所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:还包括与所述肩关节组件(6)连接的肩胛骨运动组件(8),所述肩胛骨运动组件(8)包括:手臂安装板(81)、固定在手臂安装板(81)上的肩抬升下降支架(82)、安装在所述肩抬升下降支架(82)上的肩抬升下降电机(83)、固定在所述肩抬升下降支架(82)上的肩前探后移支架(84)、安装在所述肩前探后移支架(84)上的肩前探后移电机(85)、一端与所述肩前探后移电机(85)的输出轴固定连接的第一胸锁关节锁骨连杆(86)、与所述第一胸锁关节锁骨连杆(86)的另一端固定连接的肩胛骨连接支架(87)以及与所述第一胸锁关节锁骨连杆(86)平行设置的第二胸锁关节锁骨连杆(88),所述第二胸锁关节锁骨连杆(88)的两端分别与所述肩前探后移支架(84)和所述肩胛骨连接支架(87)转动连接,所述X向电机架(61)固定安装在所述肩胛骨连接支架(87)上。

6.根据权利要求5所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:所述小臂组件的末端连接有腕关节组件(9),所述腕关节组件(9)包括:一端与所述小臂组件连接的腕关节旋转连臂(98)、一端与所述腕关节旋转连臂(98)的另一端转动连接的L形连杆(97)、固定安装在所述L形连杆(97)上的腕关节从动带轮(90),所述腕关节从动带轮(90)转动安装在被动带轮安装连杆(94)上,所述被动带轮安装连杆(94)固定安装在腕关节拉压传感器(99)的一端,所述腕关节拉压传感器(99)的另一端固定安装有腕关节电机安装架(96),所述腕关节电机安装架(96)上固定安装有腕关节驱动电机(91),所述腕关节驱动电机(91)的输出端固定连接有腕关节主动带轮(92),所述腕关节主动带轮(92)与所述腕关节从动带轮(90)通过同步带连接。

7.根据权利要求6所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:所述小臂组件的小臂调长座(71)上安装有小臂旋转电机(75),所述小臂旋转电机(75)的输出轴固定连接有小臂旋转主动带轮(76),所述腕关节旋转连臂(98)上转动安装有小臂旋转从动带轮(77),所述小臂旋转从动带轮(77)与小臂旋转扭矩传感器(27)连接,所述小臂旋转扭矩传感器(27)的输出端连接所述L形连杆(97)。

8.根据权利要求7所述的一种柔性外骨骼式上肢康复训练器,其特征在于:还包括座椅(1)、滑动连接在所述座椅(1)的支架上的上肢支撑架(10),所述上肢支撑架(10)和所述座椅(1)的支架之间连接有电动推杆(11);所述上肢支撑架(10)的上端固定安装有安装面板(12);所述手臂安装板(81)固定安装在所述安装面板(12)上。