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_3

文档序号:8911370阅读:来源:国知局
人工 肌肉组件D上端和气动人工肌肉组件E上端分别通过一个移动副连接件(32)与小塑料轴 承8 (50)、小塑料轴承7 (37)转动连接,气动人工肌肉组件D下端和气动人工肌肉组件E 下端分别通过一个转动副连接件(30)与小臂上骨架(42)转动连接;大臂骨架(49)上端分 别与关节连接件(35)、大臂上连接件(36)固定连接,下端与大臂下连接件(41)固定连接, 与小臂上骨架(42)转动连接;大臂贴合件(38)通过螺钉与大臂骨架(49)中部固定连接;外 塑料包裹件(39)和内塑料包裹件(40)分别与大臂贴合件(38)的外侧和内侧固定连接;上 滑块(43)分别与小臂上骨架(42)下端、下滑块(45)移动连接;下滑块(45)与小臂上骨架 (42)下端移动连接;上滑块(43)与下滑块(45)之间通过弹簧(44)连接;第三传感器支架 (46)右端与小臂上骨架(42)固定连接,左端与第三角度传感器(48)固定连接;第三弹性联 轴器(47)右端与小臂上骨架(42)固定连接,左端与第三角度传感器(48)固定连接。
[0021] 所述的腕关节摆动机构(V )包括气动人工肌肉组件F、气动人工肌肉组件G、小 塑料轴承9( 51)、小臂贴合件(52 )、内塑料包裹件(53 )、外塑料包裹件(54)、手套(55 )、手腕 转动件(56)、第四角度传感器(57)、第四弹性联轴器(58)、第四传感器支架(59)、小臂下骨 架(60)、小塑料轴承10 (61)、肌肉支撑件甲(62)和肌肉支撑件乙(63),所述气动人工肌肉 组件F和气动人工肌肉组件G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 平行排列于小臂下骨架(60)的两侧,气动人工肌肉组件F上端和气动人工肌肉组件G上端 分别通过一个移动副连接件(32)与小塑料轴承9 (51)、小塑料轴承10 (61)转动连接,气 动人工肌肉组件F下端和气动人工肌肉组件G下端分别通过一个转动副连接件(30)与手 腕转动件(56)转动连接;小臂贴合件(52)通过螺钉与小臂下骨架(60)固定连接;外塑料包 裹件(54)和内塑料包裹件(53 )分别与小臂贴合件(52 )的外侧和内侧固定连接;手套(55 ) 与手腕转动件(56)固定连接;第四弹性联轴器(58)后端与手腕转动件(56)转动连接,前 端与第四角度传感器(57)固定连接;第四传感器支架(59)后端与小臂下骨架(60)固定连 接,前端与第四角度传感器(57)固定连接;小臂下骨架(60)下端与手腕转动件(56)转动连 接;肌肉支撑件甲(62)分别与小塑料轴承9 (51)和小塑料轴承10 (61)固定连接;肌肉支 撑件乙(63)的结构与肌肉支撑件甲(62)完全相同,且对称布置;肌肉支撑件甲(62)和肌肉 支撑件乙(63 )与小臂下骨架(60 )上端固定连接。
[0022] 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 )的4个关节运动间各自独立,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,分别为:肩关节上下摆关节0~160度,肩关节内外摆关节-84 度~40度,肘关节-4度~123度,腕关节-32度~32度,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。
[0023]上述装置用于右肢康复训练。可将所述肩关节上下摆机构(n )、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 )镜像安装于后背支撑组件(I ) 的左侧,用于左肢的康复训练。
[0024]本气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置,工作原理如下: 可穿戴式上肢康复训练装置可通过外塑料包裹件(39)和内塑料包裹件(40)固定患者 的大臂,通过内塑料包裹件(53 )和外塑料包裹件(54)固定患者的小臂,通过手套(55 )固定 患者的手腕。当气动人工肌肉组件A收缩时,带动上肢康复训练装置肩关节上下摆关节转 动,使得患者上肢往上摆动;当气动人工肌肉组件A舒张时,在患者上肢重力的作用下,带 动上肢康复训练装置肩关节上下摆关节下摆;气动人工肌肉组件B和气动人工肌肉组件C 的伸缩协调带动患者上肢肩关节内外摆动;气动人工肌肉组件D和气动人工肌肉组件E的 伸缩协调带动患者上肢肘关节内外摆动;气动人工肌肉组件F和气动人工肌肉组件G的伸 缩协调带动患者上肢腕关节摆动。各关节的角度传感器为控制上肢康复训练装置提供角度 反馈信息,针对患者的情况,采用不同的康复训练模式。
【主权项】
1. 一种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(II ) 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(Π)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(ΙΠ )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(ΙΠ )、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。2. 根据权利要求1所述的气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置,其特征在 于: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。3. 根据权利要求1所述的气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置,其特征在 于:所述的肩关节上下摆机构(Π )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)
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