专利名称：手臂康复训练机器人中的感应式握把装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗设备领域，具体涉及到用于手臂康复训练的手臂康复训练机器人中的握把装置。
背景技术：
将机器人辅助治疗技术引入到肢体康复训练中，已逐渐得到国内外研究人员的重视，发展为热门课题，并已在临床上得到不错的康复成效。其中手臂康复训练机器人是一种用于因偏瘫、外伤等造成手臂运动障碍患者的辅助康复训练机器人，其作为一种自动化康复医疗设备，以医学理论为依据，运用计算机技术模拟人体手臂的运动规律，帮助患者进行科学而又有效的康复训练，从而使患者的运动机能得到更好地恢复。目前临床使用的手臂康复训练机器人，主要包括支架，支架上设置有伸缩臂，伸缩臂的前端设置有握把装置，握把装置为安装在伸缩臂前端的把手，伸缩臂的后端设置有伸缩驱动装置，支架上还设置有旋转驱动装置和翻转驱动装置以及控制装置。在伸缩驱动装置的驱动下，伸缩臂能够向外伸长或者向内缩短，从而进行患者手臂的屈伸康复训练；在旋转驱动装置的驱动下，伸缩臂能在平面内转动，从而进行患者手臂的摆动康复训练；在翻转驱动装置的驱动下，伸缩臂与旋转驱动装置能够共同翻转至不同的训练平面，从而在不同的训练平面内进行手臂的摆动或伸缩康复训练；控制装置通常由PC机或单片机、驱动系统、输入键盘和显示器等几部分组成，由PC机或单片机组成的控制系统与驱动系统共同对翻转驱动装置、旋转驱动装置以及伸缩驱动装置进行运动控制，从而控制康复训练时助力或阻力的大小。上述的手臂康复训练机器人结构中，患者只需握住把手即可进行康复训练，但由于不能实现实时感知患者实际所需的力的变化，训练时都是在控制装置预先设定的模式下进行训练，即康复训练时的助力或阻力预先设定，阻力或助力的大小只能预估，即患者在预估设定的助力或阻力下进行手臂的康复训练。由于患病程度不同、以及患者本身的个体差异，预估设定的助力或者阻力不能完全适合患者，且在康复训练过程中患者所能承受的助力或阻力也会实时改变，而预先设定的助力或阻力的大小恒定，无法满足康复训练过程中患者实时变化的需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种能实时感知患者康复训练时实际所需的力的变化，从而使控制装置能产生对应的助力或阻力的手臂康复训练机器人中感应式握把
>J-U ρ α装直。为解决上述问题，本发明采用的技术方案是手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，包括支架，支架上设置有伸缩臂和控制装置，伸缩臂的前端固定安装有握把组件安装座，握把组件安装座上固定设置有力传感器，力传感器的下端外套装有手臂支撑座，所述的手臂支撑座与力传感器在两者变形量范围内不接触、且手臂支撑座固定安装在握把组件安装座上，在手臂支撑座上活动安装有手臂支撑板，位于手臂支撑板上方的力传感器上活动套装有握套，所述的握套与手臂支撑座不接触，握套与力传感器之间设置有旋转轴套，所述的旋转轴套套装在力传感器上；所述的力传感器的输出端与控制装置的输入端相连接。进一步地，前述的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，其中，所述的力传感器为二维力传感器。进一步地，前述的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，其中，所述的力传感器上设置有一圈限位槽，所述的握套与限位槽之间设置有限位螺钉。本发明的有益效果伸缩臂前端的握套内设置了力传感器，力传感器能将康复训练过程中患者对握套的握持力转变成电信号传递至控制装置内，从而使控制装置内的控制系统和驱动系统共同对翻转驱动装置、旋转驱动装置以及伸缩驱动装置进行有效控制，并能产生与握持力实时对应的助力或阻力供患者康复训练；另外由于设置了用于支撑手臂的手臂支撑板，且用于安装手臂支撑板的手臂支撑座与力传感器在两者变形量范围内不接 触，即患者手臂的重力不会传递至力传感器上，从而去除了手臂重力对患者握持力的测量值的影响；握套与手臂支撑座之间也不接触，这样更加保证了力传感器对患者握持力的测量值的准确性。
图I是本发明所述的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置的安装位置示意图。图2是图I中手臂康复训练机器人中的感应式握把装置的结构示意图。
具体实施例方式如图I、图2手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，包括支架1，支架I上设置有伸缩臂2和控制装置3，伸缩臂2的前端固定安装有握把组件安装座4，握把组件安装座4上固定设置有二维力传感器5，二维力传感器5下端的外面套装有手臂支撑座6，所述的手臂支撑座6与二维力传感器5在两者的变形量范围内不接触、且手臂支撑座6固定安装在握把组件安装座4上，在手臂支撑座6上活动安装有手臂支撑板7，位于手臂支撑板7上方的二维力传感器5上活动套装有握套8，握套8的底部与手臂支撑座6不接触，握套8与二维力传感器5之间设置有两个旋转轴套9，所述的旋转轴套9均套装在二维力传感器5上；二维力传感器5的输出端与控制装置3的输入端相连接。所述的二维力传感器5上设置有一圈限位槽，所述的握套8与限位槽之间设置有限位螺钉10，这样握套8在旋转轴套9上绕二维力传感器5转动，且不会与二维力传感器5相脱离。本发明的工作原理如下患者进行康复训练时，将手握住握套8，手臂支承在手臂支撑板7上，由于安装手臂支撑板7的手臂支撑座6与二维力传感器5在两者的变形量范围内不接触，因此手臂的重力不会影响到二维力传感器5对患者握持力的测量值，握套8的底部与手臂支撑座6也不相接触，更加确保了二维力传感器5对握持力测量值的准确性。在患者握持力的作用下，握套8内的二维力传感器5受力变形，产生电信号传递至控制装置3内，从而使控制装置3内的控制系统和驱动系统对翻转驱动装置、旋转驱动装置以及伸缩驱动装置进行有效控制，并产生与握持力实时对应的助力或阻力供患者康复训练。这样在康复训练过程中，患者能 够自己把握住助力或阻力的大小，使得康复训练机器人更加人性化，康复训练效果更好。
权利要求
1.手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，包括支架，支架上设置有伸缩臂和控制装置，其特征在于伸缩臂的前端固定安装有握把组件安装座，握把组件安装座上固定设置有力传感器，力传感器的下端套装有手臂支撑座，所述的手臂支撑座与力传感器在两者变形量范围内不接触、且手臂支撑座固定安装在握把组件安装座上，在手臂支撑座上活动安装有手臂支撑板，位于手臂支撑板上方的力传感器上活动套装有握套，所述的握套与手臂支撑座不接触，握套与力传感器之间设置有旋转轴套，所述的旋转轴套套装在力传感器上；所述的力传感器的输出端与控制装置的输入端相连接。
2.根据权利要求I所述的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，其特征在于所述的力传感器为二维力传感器。
3.根据权利要求I或2所述的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，其特征在于所述的力传感器上设置有一圈限位槽，所述的握套与限位槽之间设置有限位螺钉。
全文摘要
本发明公开了一种能实时感知患者康复训练时实际所需的力的变化的手臂康复训练机器人中的感应式握把装置，包括支架，支架上设置有伸缩臂和控制装置，伸缩臂的前端安装有握把组件安装座，握把组件安装座上设置有力传感器，力传感器的下端套装有手臂支撑座，手臂支撑座与力传感器在两者变形量范围内不接触、且手臂支撑座固定安装在握把组件安装座上，在手臂支撑座上活动安装有手臂支撑板，手臂支撑板上方的力传感器上活动套装有握套，握套与手臂支撑座不接触，握套与力传感器之间设置有旋转轴套，所述的旋转轴套套装在力传感器上；所述的力传感器的输出端与控制装置的输入端相连接。
文档编号A61H1/00GK102793616SQ20121028974
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者张立勋, 王岚, 艾山, 尹正乾 申请人:张家港市永发机器人科技有限公司