一种上肢康复机器人的制作方法

本发明涉及医疗机器人技术领域，尤其是涉及一种上肢康复机器人。

背景技术：

中风、严重脑外伤或者其他的神经系统疾病极易引起上肢功能障碍或缺陷，近些年来由于因中风等脑血管疾病引起的上肢偏瘫患者增多，传统方法已经不能满足众多患者的康复需求。运用机器人技术与康复医学进行结合，用机器人代替理疗师来辅助偏瘫患者进行康复训练已成为趋势。但是现有的上肢康复机器人不能很好的检测患者关节运动的位置及数据，不能便于理疗师了解患者的康复情况。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术中的问题，提供一种上肢康复机器人，通过以下技术方案得以实现的：

一种上肢康复机器人，包括起支撑作用的支撑组件、用于调节上臂的上臂调节组件、用于调节前臂的前臂调节组件和用于调节掌腕部位的掌腕调节组件，所述上臂调节组件与支撑组件转动连接，所述前臂调节组件与上臂调节组件转动连接，所述掌腕调节组件与前臂调节组件转动，所述上臂调节组件、前臂调节组件以及掌腕调节组件电连接有计算机。

本发明进一步设置为：所述支撑组件包括支撑座、伸缩杆、轨道和上肢杆，所述支撑座下端面转动连接有万向轮，所述伸缩杆包括固定杆和移动杆，所述固定杆固定连接于支撑座的上端面，所述移动杆与固定杆滑移连接，所述固定杆的上端开设有螺纹孔且螺纹连接有螺栓，所述移动杆通过螺栓与固定杆固定，所述轨道固定连接于移动杆的上端面，所述轨道上滑移连接有滑移块，所述滑移块的侧壁上螺纹连接有螺栓，所述滑移块通过螺栓固定在轨道上，所述上肢杆一端与滑移块固定连接，其另一端与上臂调节组件转动连接。

本发明进一步设置为：所述上臂调节组件包括肩支杆、肩部转动传感器、上臂支架、上臂支杆、上臂连接板、上臂绑带、上臂减重、上臂摆动传感器和第一轴支杆，所述肩支杆呈水平设置，所述肩支杆一端与上肢杆转动连接，其另一端与上臂支架一端转动连接，所述上臂支架呈竖直设置，所述上臂支杆呈水平设置，所述上臂支杆的一端与上臂支架的下端转动连接，所述上臂连接板铰接于上臂支杆的另一端，所述上臂减重固定连接于上臂支杆上，所述上臂绑带固定连接于上臂连接板上，所述第一轴支杆呈l型且其上端铰接有滑移杆，所述滑移杆与上臂支杆滑移连接，所述第一轴支杆一端与滑移杆突出于上臂支杆的一端铰接，所述肩部转动传感器固定连接于肩支杆靠近上臂支架的一端，所述肩部转动传感器的转轴与上臂支架的转轴固定连接，所述上臂摆动传感器固定连接于第一轴支杆的侧壁上，所述上臂摆动传感器的转轴与第一轴支杆和滑移杆的铰接轴固定连接，所述肩部转动传感器和上臂摆动传感器与计算机电连接。

本发明进一步设置为：所述上臂支杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆和第二支杆平行设置，所述第一支杆位于第二支杆的上方，所述上臂连接板有两块且两块平行设置，所述上臂连接板的两端分别与第一支杆和第二支杆铰接，所述上臂减重固定连接于第一支杆上，所述上臂减重的自由端与第二支杆固定连接，所述滑移杆包括第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆与第一支杆滑移连接，所述第二滑杆与第二支杆滑移连接，所述第一轴支杆与第一滑杆和第二滑杆突出于第一支杆的一端铰接，所述上臂摆动传感器的转轴与第一轴支杆和第二滑杆的铰接轴固定连接。

本发明进一步设置为：所述前臂调节组件包括第二轴支杆、前臂转动传感器、前臂摆动传感器、前臂减重、滑轨、滑块和前臂绑带，所述第二轴支杆呈l型，所述第二轴支杆一端与第一轴支杆转动连接，所述前臂减重一端与第二轴支杆铰接，所述前臂减重的自由端与第二轴支杆上端面固定连接，所述前臂摆动传感器固定连接于第二轴支杆的侧壁上，所述前臂摆动传感器的转轴与第二轴支杆的转轴固定连接，所述前臂减重的转轴与前臂摆动传感器的转轴固定连接，所述滑轨固定连接于前臂减重的上端面，所述滑块与滑块滑移连接，所述前臂绑带固定连接于滑块上，所述前臂转动传感器、前臂摆动传感器与计算机电连接。

本发明进一步设置为：所述掌腕调节组件包括固定座、摆动座、手腕摆动传感器和手掌握力传感器，所述固定座与滑块固定连接，所述摆动座与固定座转动连接，所述手腕摆动传感器固定连接于固定座的下端面，所述手腕摆动传感器的转轴与摆动座的转轴固定连接，所述手掌握力传感器固定连接于摆动的上端面，所述手腕摆动传感器、手掌握力传感器与计算机电连接。

本发明进一步设置为：所述固定座包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板开设有调节槽，所述第一连接板开设有螺纹孔，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓固定连接，所述螺栓穿过调节槽。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

上臂调节组件、前臂调节组件和掌腕调节组件对患者的上肢进行康复训练，对患者关节运动的位置进行检测并将检测的数据反馈至计算机，康复理疗师便于通过计算机了解患者的康复情况。

附图说明

图1是用于展示本实施例整体结构的第一示意图；

图2是图1中a部分的局部放大示意图；

图3是用于展示本实施例整体结构的第二示意图；

图4是图3中b部分的局部放大示意图；

图5是图3中c部分的局部放大示意图；

图6是用于展示本实施例整体结构的仰视图；

图7是图6中d部分的局部放大示意图；

图8是用于展示本实施例的第一实物图；

图9是用于展示本实施例的第二实物图。

附图标记：100、支撑组件；101、支撑座；102、伸缩杆；103、轨道；104、上肢杆；105、万向轮；106、固定杆；107、移动杆；108、滑移块；200、上臂调节组件；201、肩支杆；202、肩部转动传感器；203、上臂支架；204、上臂支杆；205、上臂连接板；206、上臂绑带；207、上臂减重；208、上臂摆动传感器；209、第一轴支杆；210、滑移杆；211、第一支杆；212、第二支杆；213、第一滑杆；214、第二滑杆；300、前臂调节组件；301、第二轴支杆；302、前臂转动传感器；303、前臂摆动传感器；304、前臂减重；305、滑轨；306、滑块；307、前臂绑带；400、掌腕调节组件；401、固定座；402、摆动座；403、手腕摆动传感器；404、手掌握力传感器；405、第一连接板；406、第二连接板；407、调节槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例

如图1-9所示，为本发明公开的一种上肢康复机器人，包括起支撑作用的支撑组件100、用于调节患者上臂的上臂调节组件200、用于调节患者前臂的前臂调节组件300和用于调节患者掌腕部位的掌腕调节组件400，上臂调节组件200与支撑组件100转动连接，前臂调节组件300与上臂调节组件200转动连接，掌腕调节组件400与前臂调节组件300转动，上臂调节组件200、前臂调节组件300以及掌腕调节组件400电连接有计算机(图中未示出)。上臂调节组件200、前臂调节组件300和掌腕调节组件400对患者的上肢进行康复训练，对患者关节运动的位置进行检测并将检测的数据反馈至计算机，康复理疗师便于通过计算机了解患者的康复情况。

支撑组件100包括支撑座101、伸缩杆102、轨道103和上肢杆104，支撑座101下端面转动连接有万向轮105，伸缩杆102包括固定杆106和移动杆107，固定杆106固定连接于支撑座101的上端面，移动杆107与固定杆106滑移连接，固定杆106的上端开设有螺纹孔且螺纹连接有螺栓，移动杆107通过螺栓与固定杆106固定，轨道103固定连接于移动杆107的上端面，轨道103上滑移连接有滑移块108，滑移块108的侧壁上螺纹连接有螺栓，滑移块108通过螺栓固定在轨道103上，上肢杆104一端与滑移块108固定连接，其另一端与上臂调节组件200转动连接。支撑组件100对上臂调节组件200、前臂调节组件300和掌腕调节组件400起到支撑的作用以及根据患者座椅的高度进行装置高度的调节，便于患者的使用。

上臂调节组件200包括肩支杆201、肩部转动传感器202、上臂支架203、上臂支杆204、上臂连接板205、上臂绑带206、上臂减重207、上臂摆动传感器208和第一轴支杆209，肩支杆201呈水平设置，肩支杆201一端与上肢杆104固定连接，其另一端与上臂支架203一端转动连接，上臂支架203呈竖直设置，上臂支杆204呈水平设置，上臂支杆204的一端与上臂支架203的下端转动连接，上臂连接板205铰接于上臂支杆204的另一端，上臂减重207固定连接于上臂支杆204上，上臂绑带206固定连接于上臂连接板205上，第一轴支杆209呈l型且其上端铰接有滑移杆210，滑移杆210与上臂支杆204滑移连接，第一轴支杆209一端与滑移杆210突出于上臂支杆204的一端铰接，肩部转动传感器202固定连接于肩支杆201靠近上臂支架203的一端，肩部转动传感器202的转轴与上臂支架203的转轴固定连接，上臂摆动传感器208固定连接于第一轴支杆209的侧壁上，上臂摆动传感器208的转轴与第一轴支杆209和滑移杆210的铰接轴固定连接，肩部转动传感器202和上臂摆动传感器208与计算机电连接。上臂支杆204包括第一支杆211和第二支杆212，第一支杆211和第二支杆212平行设置，第一支杆211位于第二支杆212的上方，上臂连接板205有两块且两块平行设置，上臂连接板205的两端分别与第一支杆211和第二支杆212铰接，上臂减重207固定连接于第一支杆211上，上臂减重207的自由端与第二支杆212固定连接，滑移杆210包括第一滑杆213和第二滑杆214，第一滑杆213与第一支杆211滑移连接，第二滑杆214与第二支杆212滑移连接，第一轴支杆209与第一滑杆213和第二滑杆214突出于第一支杆211的一端铰接，上臂摆动传感器208的转轴与第一轴支杆209和第二滑杆214的铰接轴固定连接。上臂绑带206用于绑住患者的上臂，上臂减重207用于克服上臂支杆204、上臂连接板205、上臂绑带206、上臂摆动传感器208、第一轴支杆209以及前臂调节组件300的重力情况，使的上臂支杆204正常状态下保持水平的状态，肩部转动传感器202用于检测患者肩部转动的情况，并将检测数据反馈至计算机，上臂摆动传感器208用于检测患者上臂的摆动情况，并将检测数据反馈至计算机，便于理疗师了解患者上臂康复训练的情况。

前臂调节组件300包括第二轴支杆301、前臂转动传感器302、前臂摆动传感器303、前臂减重304、滑轨305、滑块306和前臂绑带307，第二轴支杆301呈l型，第二轴支杆301一端与第一轴支杆209转动连接，前臂减重304一端与第二轴支杆301铰接，前臂减重304的自由端与第二轴支杆301上端固定连接，前臂摆动传感器303固定连接于第二轴支杆301下端侧壁上，前臂摆动传感器303的转轴与第二轴支杆301的转轴固定连接，前臂减重304的转轴与前臂摆动传感器303的转轴固定连接，滑轨305固定连接于前臂减重304的上端面，滑块306与滑轨305滑移连接，滑块306螺纹连接有螺栓，滑块306通过螺栓与滑轨305固定连接，前臂绑带307固定连接于滑块306上，前臂转动传感器302、前臂摆动传感器303与计算机电连接。前臂绑带307用于绑住患者的前臂，前臂减重304用于克服前臂绑带307、滑轨305、滑块306以及掌腕调节组件400的重力情况，使的前臂减重304正常状态下保持水平的状态，前臂转动传感器302用于检测患者前臂转动的情况，并将检测数据反馈至计算机，前臂摆动传感器303用于检测患者前臂的摆动情况，并将检测数据反馈至计算机，便于理疗师了解患者前臂康复训练的情况。

掌腕调节组件400包括固定座401、摆动座402、手腕摆动传感器403和手掌握力传感器404，固定座401与滑块306固定连接，摆动座402与固定座401转动连接，手腕摆动传感器403固定连接于固定座401的下端面，手腕摆动传感器403的转轴与摆动座402的转轴固定连接，手掌握力传感器404固定连接于摆动的上端面，手腕摆动传感器403、手掌握力传感器404与计算机电连接。手腕摆动传感器403用于检测手腕的摆动角度，并将检测的数据反馈至计算机，手掌握力传感器404用于检测患者手掌握力的大小，并将检测的数据反馈至计算机，便于理疗师了解患者的手掌部位康复训练的情况。固定座401包括第一连接板405和第二连接板406，第二连接板406开设有调节槽407，第一连接板405开设有螺纹孔，第一连接板405和第二连接板406通过螺栓固定连接，螺栓穿过调节槽407对第二连接板406进行固定。通过调节槽407调节第一连接板405和第二连接板406之间的固定位置，调节手掌握力传感器404到前臂绑带307的之间的距离，从而根据不同患者的臂长进行调节。

上臂绑带、前臂绑带均由魔术贴制成，一端为魔术贴的勾面，一端为魔术贴的毛面。肩部转动传感器、上臂摆动传感器、前臂转动传感器、前臂摆动传感器、手腕摆动传感器均为角度传感器，型号为wdg-am34-360。手掌握力传感器型号为zs-100型握力传感器。上臂减重和前臂减重均包括固定筒、弹簧和连接绳，弹簧一端固定连接于固定筒的内腔中，连接绳一端与弹簧的另一端固定连接，连接绳的另一端为自由端。