一种前臂康复训练机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，具体涉及一种前臂康复训练机器人，属于医疗器械领域。

背景技术：

随着偏瘫和中风患者的日益增多以及呈现出来的年轻化趋势，这类人群的康复训练以及逐渐恢复生活能力的问题已成为国内外研究的重点。大量研究表明:半数以上的肢体运动功能障碍可通过康复训练得到一定程度的改善，而上肢康复训练装置是一种减轻患者痛苦，逐渐恢复生活自理能力以及运动机能的重要手段。因此，设计一款可以帮助残疾手臂进行肌肉运动功能锻炼和神经功能恢复的、可实现对手臂各关节和肌肉机群的康复训练的机器人系统具有重要意义。现有手臂康复装置结构复杂、体积大、整体质量重。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有手臂康复装置结构复杂、体积大、整体质量重的问题，进而提出一种前臂康复训练机器人。

本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型包括电机减速机构、臂部类轴承运动单元、第一L型板、第二L型板、第三L型板、腕部四杆机构和基座，所述电机减速机构安装在所述基座上，所述电机减速机构与所述臂部类轴承运动单元连接，所述臂部类轴承运动单元通过第一L型板与所述腕部四杆机构连接，所述腕部四杆机构与第三L型板的一端连接，第三L型板的另一端与第二L型板的一端连接，第二L型板的另一端与所述臂部类轴承运动单元连接。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型结构简单、体积小、整体质量轻、实用性强；2、本实用新型操作方便快捷，康复效果好，能有效辅助患者快速康复；3、本实用新型可以帮助残疾手臂进行肌肉运动功能锻炼和神经功能恢复的、可实现对手臂各关节和肌肉机群的康复训练。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的主剖视图；

图3是臂部类轴承运动单元的结构示意图；

图4是臂部类轴承运动单元的内部结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前臂康复训练机器人包括电机减速机构、臂部类轴承运动单元、第一L型板20、第二L型板21、第三L型板22、腕部四杆机构和基座，所述电机减速机构安装在所述基座上，所述电机减速机构与所述臂部类轴承运动单元连接，所述臂部类轴承运动单元通过第一L型板20与所述腕部四杆机构连接，所述腕部四杆机构与第三L型板22的一端连接，第三L型板22 的另一端与第二L型板21的一端连接，第二L型板21的另一端与所述臂部类轴承运动单元连接。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前臂康复训练机器人的电机减速机构包括永磁直流电机1、L型减速器2和轴3，永磁直流电机1的转动轴与L型减速器2的输入轴连接，L型减速器2的输出轴通过轴3与所述臂部类轴承运动单元连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

减速器安装架通过四个螺栓连接安装到基座上，永磁直流电机1输出轴与L型减速器2输入轴通过梯形轴套连接，轴套上有两个螺纹孔，用于旋入紧定螺钉，电机输出轴和减速器输入轴末端都加工了一个平面，使紧定螺钉的端面与该平面紧密贴合，以此来传递运动。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前臂康复训练机器人的臂部类轴承运动单元包括两个固定半圆4、多个圆柱滚子5、可动半圆6、十个U型钩7、五个绳索8和Z型板19，两个固定半圆4套装在轴3上，可动半圆6设置在两个固定半圆4之间，可动半圆6的两侧分别通过多个圆柱滚子5与两个固定半圆4 的内侧滑动连接，可动半圆6两端的外壁分别设有五个U型钩7，绳索8的一端与可动半圆6一端外壁上的U型钩7连接，绳索8的另一端绕轴3一周后与可动半圆6另一端外壁上的U型钩7连接，两个固定半圆4的底部安装在Z型板19上，Z型板19通过第一L 型板20与所述腕部四杆机构连接。

可动半圆的两端各有一个半圆形凹槽，两个固定半圆各有一排圆形凹槽，每排有9 个。圆柱滚子一端嵌入可动半圆的半圆形凹槽内，一端嵌入固定半圆的圆形凹槽中，起到连接作用和减少摩擦的作用。可动半圆与固定半圆之间带有两排圆柱滚子，整个手臂的重量由固定半圆支撑，可动半圆相当于轴承的内圈，固定半圆相当于轴承的外圈，这种结构与轴承相似，但又不完全相同。绳索一共有五排，每排绳索都绕轴3一圈之后固定在可动半圆的两端，轴部经过粗糙化处理，可以提供足够大的摩擦力。支撑座与固定半圆之间采用焊接方式连接，为提高支撑座的刚性和稳定性，在其两侧添加肋板。支撑座与基座之间采用8个螺栓连接，当电机1启动时，经过减速器2减速，轴3以适中的速度运行，依靠静摩擦力轴3通过绳索8带动可动半圆来回摇摆，可动半圆通过尼龙塔扣带动手臂转动，达到康复训练的目的。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种前臂康复训练机器人的腕部四杆机构包括第一支撑电机9、第一铰链10、第一杆件11、球面铰链12、第二杆件13、手柄14、第二铰链15、第三杆件16、第三铰链17和第二支撑电机18，第一支撑电机9安装在第一L型板20上，第一支撑电机9的转动轴通过第一铰链10与第一杆件11的一端连接，第一杆件11的另一端通过球面铰链12与第二杆件13的一端连接，第二杆件13的一端与手柄14的一端连接，手柄14的另一端通过第二铰链15与第三杆件 16的一端连接，第三杆件16的另一端通过第三铰链17与第二支撑电机18的转动轴连接，第二支撑电机18与第三L型板22的另一端连接。

第一支撑电机9通过四个螺栓连接竖直安装在第一L型支撑板20上，第一支撑电机 9末端加工一个平面，阶梯轴端面加工了一个圆形凹槽，用于与电机轴配合，凹槽侧面有一个螺纹孔，紧定螺钉旋入并固定电机轴。轴承和轴承套安装在阶梯轴上，阶梯轴末端与第一杆件11螺栓螺母连接构成铰链转动副，第一杆件11位于水平面内且与阶梯轴垂直，当第一支撑电机9启动时，第一杆件11在水平面内来回转动，第一杆件11通过球面铰链与第二连杆13连接，球面铰链连接让连杆13在水平面和竖直面完成运动，这是能够实现腕部内收，外展和伸腕，屈腕运动的关键。第二连杆13上有一个手柄14，患者将手放在手柄上进行康复训练。第二连杆13与第三杆件16通过普通铰链连接，第三杆件16与阶梯轴末端通过普通铰链连接并相互垂直。第二支撑电机18和与之配合的阶梯轴都是水平放置。第二支撑电机18启动时，第三杆件16在竖直面内转动，从而带动第二杆件13在竖直面内摆动，以实现腕部的内收，外展运动。第一支撑电机9启动时，第一杆件11在水平面内运动，从而带动第二连杆13在水平内摆动，以实现腕部的屈腕，伸腕运动。第二支撑电机18通过螺栓连接水平安装到第三L型板22，第三L型板22通过螺栓连接连接到第二L型板21，第二L型板21通过2个螺栓安装在固定半圆上，由于第二L型板 21受力力臂过长，为了提高其刚度，在其下面增加一个肋板其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

经过电机减速器机构后，轴3输出转矩，带动绕在其上的绳索8转动，绳索带动可动半圆6转动，前臂通过尼龙塔扣固定在可动半圆6上，跟随其转动来完成前臂臂部的康复训练。第一电机9启动时，第一杆件11在水平面内运动，从而带动连杆13在水平内摆动，以实现腕部的屈腕，伸腕运动。第二支撑电机18启动时，第三杆件16在竖直面内转动，从而带动第二杆件13在竖直面内摆动，以实现腕部的内收，外展运动。第一支撑电机9 启动时，第一杆件11在水平面内运动，从而带动第二连杆13在水平内摆动，以实现腕部的屈腕，伸腕运动。第一连杆13上的手柄14用于手臂的放置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。