一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的制造方法_2

文档序号:8911370阅读:来源:国知局
接。
[0011] 本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进 步: 一、本发明采用气动人工肌肉驱动上肢康复装置运动,大大减轻装置的重量。由于气动 人工肌肉与生物肌肉的出力特性相似,具有柔顺性、仿生性良好等特点。
[0012] 二、本发明所述装置,采用气动人工肌肉杠杆式驱动关节,而非气动人工肌肉绳驱 动关节的形式,具有结构紧凑、运动可靠性好等特点。
[0013] 三、本发明所述装置的关节的4个运动间各自独立,互不干涉,且各个关节的运动 范围略小于人体相应关节的运动范围,既为关节较大范围的康复训练提供可能,又保证了 运动的安全性问题。
[0014] 四、本发明所述装置,充分考虑了人机工程学的问题,后背组件与人体后背能够充 分贴合,装置的舒适性好;装置不受座椅的限制,在患者进行康复训练时,能够自由走动,在 外部气源供给充足的情况下,患者能够自由选择康复训练场地,具有不受康复训练场地限 制的优点。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的斜视图; 图2是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的后背支撑组件 斜视图; 图3是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的肩关节上下摆 机构示意图; 图4是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的气动人工肌肉 组件A示意图; 图5是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的肩关节内外摆 机构示意图; 图6是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的气动人工肌肉 组件B、组件C、组件D、组件E、组件F和组件G示意图; 图7是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的肘关节摆动机 构示意图; 图8是本发明一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置的腕关节摆动机 构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细说明: 实施例1 : 如图1所示,本气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置,包括后背支撑组件( I )、肩关节上下摆机构(II )、肩关节内外摆机构(III )、肘关节摆动机构(IV )和腕关节 摆动机构(V ),其特征在于:所述后背支撑组件(I)左上端通过肩关节上下摆机构(n) 中的塑料轴承1 (9)和塑料轴承2 (15)与肩关节上下摆机构(II)中的第一关节轴(10) 转动连接,而左下端通过其中的底板连接件(2)与肩关节上下摆机构(II)中的气动人工肌 肉组件A下端转动连接;肩关节上下摆机构(II)通过其中的肩关节连接件(11)分别与肩 关节内外摆机构(III )上端的气动人工肌肉组件B、气动人工肌肉组件C和肘关节摆动机构 (IV )上端的关节连接件(35)转动连接;肩关节内外摆机构(III )下端通过其中的直角形 连接件(25)与肘关节摆动机构(IV )的大臂骨架(49)固定连接;肘关节摆动机构(IV ) 下端通过其中的小臂上骨架(42)与腕关节摆动机构(V )的小臂下骨架(60)可调节移动 连接;所述肩关节上下摆机构(II )、肩关节内外摆机构(III )、肘关节摆动机构(IV )和 腕关节摆动机构(V)内均含有气动人工肌肉组件而驱动它们旋转运动。
[0017] 实施例2: 参见图1~图8,本实施例与实施例1基本相同,特别之处如下: 所述后背支撑组件(I)包括直角形后盖(1)、底板连接件(2)、下背带(3)、上背带(4)、 背靠软垫(5)和后背支撑件(6),所述直角形后盖(1)与后背支撑件(6)通过螺钉固定连接; 底板连接件(2)通过螺钉与后背支撑件(6)固定连接;下背带(3)和上背带(4)分别与后背 支撑件(6)的左下角和右上角固定连接;背靠软垫(5)与后背支撑件(6)固定连接;直角形 后盖(1)和后背支撑件(6)采用高强度工程塑料制成,具有重量轻、抗挤压性能好的优点; 所述的后背支撑件(6)与人体背部曲线贴合。
[0018] 所述的肩关节上下摆机构(II)包括气动人工肌肉组件A、开口销(7)、圆盘连接销 (8)、塑料轴承1(9)、第一关节轴(10)、肩关节连接件(11)、第一传感器支架(12)、第一弹性 联轴器(13)、第一角度传感器(14)和塑料轴承2 (15),所述气动人工肌肉组件A上端与圆 盘连接销(8)转动连接;开口销(7)与圆盘连接销(8)右端固定连接;圆盘连接销(8)与第 一关节轴(10)的右端圆盘通过螺纹固定连接;塑料轴承1 (9)和塑料轴承2 (15)与后背 支撑件(6)固定嵌套连接;肩关节连接件(11)通过键与第一关节轴(10)连接;传感器支架 (12)右端与后背支撑件(6)固定连接,而左端与角度传感器(14)固定连接;联轴器(13)左 端与角度传感器(14)固定连接,右端与第一关节轴(10)固定连接;气动人工肌肉组件A包 括小塑料轴承1 (16)、左肌肉连接件(17)、气动人工肌肉1 (18)、右肌肉连接件(19)和小 塑料轴承2 (20),小塑料轴承1 (16)和小塑料轴承2 (20)分别与左肌肉连接件(16)和右 肌肉连接件(19)固定连接,左肌肉连接件(16)和右肌肉连接件(19)分别与气动人工肌肉 I (18)固定连接。
[0019] 所述的肩关节内外摆机构(III )包括气动人工肌肉组件B、气动人工肌肉组件C、 第二关节轴(21)、第二传感器支架(22)、第二角度传感器(23)、第二弹性联轴器(24)、直角 形连接件(25)、工形连接件(26)、小塑料轴承3 (27)和小塑料轴承4 (28),所述气动人工 肌肉组件B和气动人工肌肉组件C的结构完全相同,并且气动人工肌肉组件B和气动人工 肌肉组件C平行排列于一个大臂骨架(49)的两侧;气动人工肌肉组件B和气动人工肌肉组 件C的下端分别通过两个移动副连接件(32)与小塑料轴承3 (28)、小塑料轴承4 (27)转 动连接;第二关节轴(21)左端与肩关节连接件(11)转动连接,右端与第二弹性联轴器(24) 固定连接;第二传感器支架(22)右端与肩关节连接件(11)固定连接,左端与第二角度传感 器(23)固定连接;第二弹性联轴器(24)左端与第二角度传感器(23)固定连接;工形连接 件(26)通过螺钉与直角形连接件(25)固定连接;气动人工肌肉组件B包括小塑料轴承5 (29)、转动副连接件(30)、气动人工肌肉2 (31)、移动副连接件(32)、小塑料轴承6 (33)和 圆筒(34),气动人工肌肉2 (31)左右两端分别与转动副连接件(30)和圆筒(34)固定连接; 小塑料轴承5 (29)和小塑料轴承6 (33)分别与转动副连接件(30)和移动副连接件(32) 固定连接;移动副连接件(32)通过小塑料轴承6 (33)与圆筒(34)移动连接。
[0020] 所述的肘关节摆动机构(IV )包括气动人工肌肉组件D、气动人工肌肉组件E、 关节连接件(35)、大臂上连接件(36)、小塑料轴承7 (37)、大臂贴合件(38)、外塑料包裹件 (39)、内塑料包裹件(40)、大臂下连接件(41)、小臂上骨架(42)、上滑块(43)、弹簧(44)、 下滑块(45)、第三传感器支架(46)、第三弹性联轴器(47)、第三角度传感器(48)、大臂骨架 (49)和小塑料轴承8 (50),所述气动人工肌肉组件D和气动人工肌肉组件E结构与气动人 工肌肉组件B和气动人工肌肉组件C相同,且平行排列于大臂骨架(49)的两侧,气动
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