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专利号: 2017103550543
申请人: 山东建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,包括上肢主动训练装置(3)、上肢被动训练装置(4)、悬梁臂(2)和底座(1),其中:

所述上肢主动训练装置(3)和上肢被动训练装置(4)通过所述悬梁臂(2)固定在所述底座(1)上;

所述上肢主动训练装置(3)包括主动肩关节外展、内收组件,主动肩关节屈伸组件,主动上臂内、外旋组件,主动肘屈伸组件,主动前臂内、外旋组件,主动腕关节屈伸组件;

所述上肢被动训练装置(4)包括被动肩关节外展、内收组件,被动肩关节屈伸组件,被动上臂内、外旋组件,被动肘屈伸组件,被动前臂内、外旋组件,被动腕关节屈伸组件,所述主动腕关节屈伸组件包括腕关节连接板(325)、腕关节旋转轴(328)和腕关节角位移传感器(327),其中:所述腕关节连接板(325)焊接在所述主动前臂内、外旋组件上,所述腕关节旋转轴(328)的一端与所述腕关节连接板(325)连接,所述腕关节旋转轴(328)的另一端通过螺栓固设有第一把手(329),所述腕关节旋转轴(328)上设置有腕关节长度调节装置(326),所述腕关节角位移传感器(327)焊接在所述腕关节长度调节装置(326)上;

所述主动肩关节外展、内收组件包括主动肩关节旋转轴(301)、主动肩关节限位装置(302)、主动肩关节外展、内收角位移传感器(303)和横梁(304),所述主动肩关节屈伸组件包括主动肩关节上竖臂(305)、主动肩关节下竖臂(307)、主动肩关节屈伸摆动前臂(309)、主动肩关节屈伸摆动后臂(310)、主动肩关节屈伸角位移传感器(312)和主动肩关节屈伸限位装置(308),其中:所述主动肩关节旋转轴(301)竖向设置,所述主动肩关节旋转轴(301)的上端通过螺栓固定在所述悬梁臂(2)上,所述主动肩关节旋转轴(301)的下端与所述横梁(304)的一端连接,所述主动肩关节旋转轴(301)的外侧套设有所述主动肩关节限位装置(302),所述主动肩关节外展、内收角位移传感器(303)通过螺栓固定在所述主动肩关节限位装置(302)上;

所述主动肩关节上竖臂(305)的上端与所述横梁(304)的另一端连接,所述主动肩关节上竖臂(305)的下端与所述主动肩关节下竖臂(307)的上端垂直固定,所述主动肩关节上竖臂(305)和主动肩关节下竖臂(307)上设置有主动肩关节屈伸调节高度装置(306),所述主动肩关节下竖臂(307)的下端与所述主动肩关节屈伸摆动前臂(309)的一端连接,所述主动肩关节屈伸摆动前臂(309)的另一端与所述主动肩关节屈伸摆动后臂(310)平行固定,所述主动肩关节屈伸摆动后臂(310)上设置有主动肩关节屈伸调节长度装置(311),所述主动肩关节屈伸角位移传感器(312)焊接在所述主动肩关节下竖臂(307)上,主动肩关节屈伸限位装置(308)分别位于所述主动肩关节屈伸摆动前臂(309)的两侧通过螺栓固定在所述主动肩关节下竖臂(307)上,所述主动肩关节屈伸摆动后臂(310)与所述主动上臂内、外旋组件连接。

2.根据权利要求1所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述主动上臂内、外旋组件包括主动上臂固定板(313)、上臂弯轨固定件(413)、上臂弯轨(315)、上臂角位移传感器(314)、上臂上连接件(316)、上臂下连接件(317)和主动上臂内、外旋限位装置(318),所述主动肘屈伸组件包括肘屈伸上连接件(321)、肘屈伸下连接件(319)和肘屈伸角位移传感器(320),其中:所述主动上臂固定板(313)通过螺栓与所述主动肩关节屈伸组件连接,所述上臂弯轨固定件(413)通过螺栓固定在所述主动上臂固定板(313)上,所述上臂弯轨(315)固定在所述上臂弯轨固定件(413)上,所述上臂弯轨(315)能够相对所述上臂弯轨固定件(413)转动,所述上臂角位移传感器(314)通过螺栓固定在所述主动上臂固定板(313)上,所述上臂弯轨(315)的一端与所述上臂上连接件(316)连接,所述上臂弯轨(315)的另一端与所述上臂下连接件(317)连接,所述主动上臂内、外旋限位装置(318)分别固定在所述上臂上连接件(316)和所述上臂下连接件(317)上;

所述肘屈伸上连接件(321)与所述上臂上连接件(316)铰接,所述肘屈伸下连接件(319)与所述上臂下连接件(317)铰接,所述肘屈伸角位移传感器(320)固定在所述上臂下连接件(317)上,所述肘屈伸上连接件(321)与所述主动前臂内、外旋组件连接。

3.根据权利要求2所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述主动前臂内、外旋组件包括前臂固定板(324)、前臂弯轨(322)、前臂弯轨固定件(413’)和前臂角位移传感器(323),其中:所述前臂固定板(324)与所述肘屈伸上连接件(321)连接,所述前臂弯轨(322)的一端与所述肘屈伸上连接件(321)连接,所述前臂弯轨(322)的另一端与所述肘屈伸下连接件(319)连接,所述前臂弯轨(322)固定在所述前臂弯轨固定件(413’)上,所述前臂弯轨(322)能够相对所述前臂弯轨固定件(413’)转动,所述前臂弯轨固定件(413’)通过螺栓固定在所述前臂固定板(324)上,所述前臂角位移传感器(323)通过螺栓固定在所述前臂固定板(324)上,所述前臂固定板(324)与所述主动腕关节屈伸组件连接。

4.根据权利要求1所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述被动肩关节外展、内收组件包括第一电机减速机组件(401)、旋转梁(404)和被动肩关节外展、内收限位装置(403),所述被动肩关节屈伸组件包括固定件(405)、第二电机减速机组件(406)、肩关节连接件(408)和屈伸梁(409),其中:所述第一电机减速机组件(401)竖向设置,所述第一电机减速机组件(401)的一端通过螺栓固定在所述悬梁臂(2)上,所述第一电机减速机组件(401)的另一端外侧套设有减速机保护套(402),所述减速机保护套(402)还通过螺栓固定在所述悬梁臂(2)上,所述被动肩关节外展、内收限位装置(403)焊接在所述减速机保护套(402)上,所述第一电机减速机组件(401)的输出轴驱动连接所述旋转梁(404)的一端;

所述固定件(405)的上端通过螺栓与所述旋转梁(404)的另一端连接,所述第二电机减速机组件(406)通过螺栓连接在所述固定件(405)的下端,所述第二电机减速机组件(406)的输出轴与所述肩关节连接件(408)连接,所述屈伸梁(409)的一端通过螺栓固设在所述肩关节连接件(408)上,所述屈伸梁(409)上固设有丝杠长度调节装置(410),所述固定件(405)上在所述屈伸梁(409)的两侧固设有被动肩关节屈伸限位装置(407),所述屈伸梁(409)的另一端与所述被动上臂内、外旋组件连接。

5.根据权利要求1所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述被动上臂内、外旋组件包括被动上臂固定板(412)、第三电机减速机组件(411)、弯轨组件(414)、上臂保护外壳(434)、上臂绑带组件(420)、上臂上连接板(415)和上臂下连接板(418),所述被动肘屈伸组件包括第四电机减速机组件(419)、肘屈伸上连接板(421)和肘屈伸下连接板(422),其中:所述被动上臂固定板(412)通过螺栓固定在所述被动肩关节屈伸组件上,所述第三电机减速机组件(411)通过螺栓固定在所述被动上臂固定板(412)上,所述第三电机减速机组件(411)的输出轴驱动连接所述弯轨组件(414),所述上臂保护外壳(434)通过螺栓固设在所述被动上臂固定板(412)上,所述上臂绑带组件(420)通过螺栓固设在所述上臂保护外壳(434)上,所述弯轨组件(414)的上端与所述上臂上连接板(415)的一端连接,所述弯轨组件(414)的下端与所述上臂下连接板(418)的一端连接,所述上臂上连接板(415)与所述上臂下连接板(418)上固设有被动上臂内外旋限位装置(416);

所述第四电机减速机组件(419)通过螺栓固定连接在所述上臂上连接板(415)上,所述第四电机减速机组件(419)的输出轴驱动连接所述肘屈伸上连接板(421)的一端,所述肘屈伸下连接板(422)的一端与所述上臂下连接板(418)铰接,所述肘屈伸上连接板(421)和肘屈伸下连接板(422)的另一端分别与所述被动前臂内、外旋组件连接。

6.根据权利要求5所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述被动前臂内、外旋组件包括前臂弯轨组件(423)、第五电机减速机组件(432)、前臂内外旋固定板(433)、前臂保护外壳(425)和前臂绑带组件(424),其中:所述前臂弯轨组件(423)的上下两端通过螺栓分别与所述肘屈伸上连接板(421)和肘屈伸下连接板(422)连接,所述第五电机减速机组件(432)通过螺栓固定在所述前臂内外旋固定板(433)上,所述第五电机减速机组件(432)的输出轴驱动连接所述前臂弯轨组件(423)的中部,所述前臂保护外壳(425)通过螺栓固设在所述前臂内外旋固定板(433)上,所述前臂绑带组件(424)通过螺栓固设在所述前臂保护外壳(425)上,所述前臂保护外壳(425)与所述前臂内外旋固定板(433)连接,所述前臂内外旋固定板(433)与所述被动腕关节屈伸组件连接。

7.根据权利要求1所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述被动腕关节屈伸组件包括腕关节固定板(426)、第六电机减速机组件(428)、旋转杆(429)、第二把手(430)、被动腕关节屈伸限位装置(427),其中:所述腕关节固定板(426)通过螺栓固定在所述被动前臂内、外旋组件上,第六电机减速机组件(428)通过螺栓固定在所述腕关节固定板(426)上,所述第六电机减速机组件(428)的输出轴驱动连接所述旋转杆(429)的一端,所述旋转杆(429)的另一端通过螺栓与所述第二把手(430)连接,所述腕关节固定板(426)上在所述旋转杆(429)的两侧分别固设有所述被动腕关节屈伸限位装置(427)。

8.根据权利要求1-7任一所述的主被动式双臂上肢康复机器人,其特征在于,所述底座(1)包括底盘(105)、脚轮(103)、座椅(104)、主机箱(101)和升降柱(102),其中:所述脚轮(103)设置在所述底盘(105)的底面,所述座椅(104)设置在所述底盘(105)的上面,所述主机箱(101)设置在所述底盘(105)的上面且位于所述座椅(104)的后方,所述底盘(105)上还设置有所述升降柱(102),所述悬梁臂(2)设置在所述升降柱(102)上。