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专利号: 2020208928476
申请人: 燕山大学
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:包括肩胛骨运动组件(3)、与肩胛骨运动组件(3)通过胸锁关节锁骨连杆(9)连接的肩关节组件(4)、肘关节组件(5)、腕关节组件(6)、连接所述肩关节组件(4)和所述肘关节组件(5)的大臂组件(7)以及连接所述肘关节组件(5)和所述腕关节组件(6)的小臂组件(8);所述肩胛骨运动组件(3)包括:肩胛骨第一支架(33)、安装在所述肩胛骨第一支架上的肩抬升下降电机(30)、与所述肩抬升下降电机(30)的输出轴连接的肩抬升下降支架(31)以及安装在所述肩胛骨第一支架(33)上的肩前探后移电机(32);所述胸锁关节锁骨连杆(9)的一端与所述肩前探后移电机(32)的输出轴固定连接,另一端连接所述肩关节组件(4);所述肩抬升下降电机(30)的转动轴线为水平方向,所述肩前探后移电机(32)的转动轴线与所述肩抬升下降电机(30)的转动轴线垂直;所述肩关节组件(4)包括通过架体安装在所述胸锁关节锁骨连杆(9)上的X向肩关节电机(40)、一端与所述X向肩关节电机(40)的输出轴固定连接的第一直角架(41)、安装在所述第一直角架(41)另一端的Z向肩关节电机(42)、一端与所述Z向肩关节电机(42)的输出轴固定连接的第二直角架(43)、安装在所述第一直角架(41)另一端的Y向肩关节电机(44)。

2.根据权利要求1所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述肩抬升下降电机(30)安装在肩胛骨第一支架(33) 上且其输出轴固定连接肩抬升下降支架(31);所述训练臂具有两条相互平行的所述胸锁关节锁骨连杆(9);一条所述胸锁关节锁骨连杆(9)的一端连接所述肩前探后移电机(32)的输出轴,另一端固定连接肩胛骨第二支架(34);另一条所述胸锁关节锁骨连杆(9)的一端与所述肩胛骨第一支架(33)转动连接,另一端转动连接肩胛骨第二支架(34);所述X向肩关节电机(40)安装在所述肩胛骨第二支架(34)上。

3.根据权利要求1所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述大臂组件(7)包括连接在所述Y向肩关节电机(44)输出轴上的大臂上支架(70)、固定安装在所述大臂上支架(70)上的U型安装块(71)、通过轴承转动安装在所述U型安装块(71)或者大臂上支架(70)上的主动锥齿轮(72)、与所述主动锥齿轮(72)啮合的从动锥齿轮(73)、作为所述从动锥齿轮(73)的转轴的大臂调节丝杆(74)、螺旋套设在所述大臂调节丝杆(74)上的大臂调节螺母(75)、固定连接在所述大臂调节螺母(75)上且与所述大臂上支架(70)滑动连接的大臂下支架(76),所述主动锥齿轮(72)的转轴从所述大臂上支架(70)伸出端连接有大臂调节旋转手柄(77)。

4.根据权利要求3所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述大臂组件(7)还包括两端分别安装在所述大臂上支架(70)和大臂下支架(76)上的直线位移传感器(78);所述大臂下支架(76)部分滑动安装在所述大臂上支架(70)内,所述大臂下支架(76)的外表面还具有用来观察大臂伸长长度的刻度尺(710)。

5.根据权利要求3所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述小臂组件(8)包括小臂上支架(80)、滑动连接在所述小臂上支架(80)上的小臂调长座(81)、小臂调长固定架(82)、通过轴承安装在所述小臂调长固定架(82)上的小臂调长丝杠(83)以及固定在所述小臂调长固定架(82)上且与所述小臂调长丝杠(83)平行设置的导向光轴(84);所述小臂调长座(81)通过直线轴承与所述导向光轴(84)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述小臂组件(8)还包括小臂旋转机构,所述小臂旋转机构包括:安装在所述小臂调长座(81)上的小臂旋转电机(85)、与所述小臂旋转电机(85)的输出轴同轴安装的小臂旋转主动带轮(86)、与所述小臂旋转主动带轮(86)通过同步带连接的小臂旋转从动带轮(87)以及与所述小臂旋转从动带轮(87)的转轴固定连接的腕关节旋转连臂(88)。

7.根据权利要求6所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述腕关节组件(6)包括固定安装在所述腕关节旋转连臂(88)上的腕关节从动带轮(60)、腕关节驱动电机(61)、与所述腕关节驱动电机(61)的输出轴同轴连接的腕关节主动带轮(62);所述腕关节主动带轮(62)和所述腕关节从动带轮(60)通过同步带连接,所述腕关节主动带轮(62)和腕关节从动带轮(60)均通过轴承分别转动安装在带轮安装连杆(64)的两端。

8.根据权利要求5所述的一种八自由度上肢康复训练臂,其特征在于:所述肘关节组件(5)包括:安装在所述大臂下支架(76)上的肘关节电机(50),所述肘关节电机(50)的输出轴与所述小臂上支架(80)同轴连接。

9.一种八自由度上肢康复训练装置,其特征在于:包括两个对称设置的如权利要求1所述的上肢康复训练臂,所述上肢康复训练装置还包括升降机构(1)和设置在升降机构(1)输出端的两臂间距调节机构(2),两个上肢康复训练臂对称安装在所述两臂间距调节机构(2)上。

10.根据权利要求9所述的一种八自由度上肢康复训练装置,其特征在于:所述两臂间距调节机构(2)包括设置在所述升降机构(1)的输出端的支撑板(20)、安装在所述支撑板(20)中部的间距调节电机(21)、与所述间距调节电机(21)的输出轴同轴连接的间距调节主动锥齿轮(22)、对称设置在所述间距调节主动锥齿轮(22)两侧且均与所述间距调节主动锥齿轮(22)啮合的两间距调节从动锥齿轮(23)、作为所述间距调节从动锥齿轮(23)的转轴的间距调节丝杠螺母副(24)、设置在所述支撑板(20)上且与间距调节丝杠螺母副(24)的丝杠平行的间距调节导轨(25)以及滑动连接在所述间距调节导轨(25)上的间距调节滑块(26);

所述间距调节滑块(26)与所述间距调节丝杠螺母副(24)的螺母通过手臂安装板(27)固定连接;所述肩抬升下降电机(30)的输出轴连接肩抬升下降支架(31),肩抬升下降支架(31)安装在所述手臂安装板(27)上。