一种多自由度上肢医疗辅助训练装置的制作方法

1.本实用新型属于上肢运动辅助器械技术领域，尤其涉及一种多自由度上肢医疗辅助训练装置。


背景技术：

2.随着社会老龄化程度的加剧、脑卒中等疾病引起的上肢功能障碍患者逐渐增多。随着医疗技术的快速发展，脑卒中不再是危害生命的疾病，但脑损伤引起的偏瘫等运动功能障碍给患者的家庭和社会带来了沉重的负担。对于具有上肢运动功能的障碍患者需要在一定外界的辅助下就能自主完成某些动作，如在矢状面上给予患者一定的支撑，他就可以在水平方向上自主运动。同时，随着人们对生活水平质量的提高，患者都会选择去医院进行康复，这就导致康复医师与患者比例不平衡的矛盾增加。上肢康复机器人代替传统康复医师的工作，减轻医患矛盾就显得尤为重要。正确、科学的康复训练对肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。神经康复治疗过程是一项艰苦的工作，目前主要依靠康复医师对患者进行一对一的手工操作和主观临床经验对患者肢体进行评估，限制了康复水平的提高，康复医学与机器人技术的结合提高了康复训练的效率并保证了动作训练的强度。目前市面上的上肢康复机器人用于对上肢运动功能障碍患者进行治疗和康复训练时存在诸多不足，运动功能单一，仅支持单个关节或部分关节活动，只能实现单一方向运动，不能模拟正常生活，上肢关节的所有活动方式，不能很好地实现康复训练的功能，且每个患者的身形与臂长都不一样，不能根据不同的患者进行调整适配，影响康复效果及患者体验舒适度，暨发明一种能够实现全方面自由度活动的，能够根据不同的患者，调整机械臂的长度，与患者进行适配的，能够模拟人体上肢正常生活活动的，能够提高康复效果的上肢医疗康复装置是亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种多自由度上肢医疗辅助训练装置，具有能够实现全方面自由度活动的，能够根据不同的患者，调整机械臂的长度，与患者进行适配的，能够模拟人体上肢正常生活活动的，能够提高康复效果的有益效果。
4.本实用新型采用的技术方案如下：一种多自由度上肢医疗辅助训练装置，包括基座、拉伸臂、肘关节机构、腕关节机构和感应装置，所述基座一端坐落于地面，所述上支架设于基座远离地面一端侧壁，所述拉伸臂设于上支架下方，所述肘关节机构设于拉伸臂远离上支架一侧下方，所述腕关节机构设于肘关节结构远离拉伸臂一侧下方，所述感应装置设于基座上，所述拉伸臂包括支架、销轴、连接架、横杆、连杆、固定杆、连接板、调节杆、固定板、连板和限位块，所述支架设于基座侧壁，所述连接架设于上支架下壁，所述连接架呈l型设置，所述连接架呈对称设置，所述连接架之间设有横板，所述横板设于连接架靠近上支架一侧内壁，所述销轴贯穿支架和横板设于支架与横板之间，所述横板与支架活动连接，所述
横杆设于连接架远离支架一侧侧壁，所述横杆之间设有横轴一，所述横轴一设于横杆远离连接架一侧内壁，所述连杆一端与横轴一活动连接，所述固定杆一端与连接远离横轴一一侧活动连接，所述连接板与固定板远离连杆一侧，所述连接板呈l型设置，所述连接板远离固定杆一侧侧壁设有通孔一，所述固定板设于连接板下方，所述固定板呈l型设置，所述固定板呈对称设置，所述连板设于固定板看靠近连接板一侧内壁，所述连板侧壁设有通孔二，所述通孔二与通孔一相对应，所述调节杆一端贯穿通孔一、通孔二设于连板下方，所述调节杆另一端呈球头设置设于连接板上壁，所述调节杆侧壁设有限位孔，所述限位孔呈均匀间隔设置，所述限位块呈c字型设置设于固定板侧壁，所述限位块两端面贯穿限位孔，通过拉伸臂能够能够实现全方面自由度活动，连接架通过销轴，能够实现水平面方向的360度转动，连杆与横杆活动连接及固定杆与连杆活动连接能够实现垂直水平面方向的转动，通过调整调节杆上限位块的位置，能够实现连接板与固定板之间的距离，根据不同的患者，从而调整机械臂的长度，与患者进行适配。
5.进一步地，所述肘关节机构包括电机一、转接板一、大臂连板一、电机二、垫板、连接柱、支撑板、连动杆和大臂连杆，所述电机一设于固定板外壁，所述转接板一设于固定板中间内壁，所述转接板一23 与固定板通过电机一传动连接，所述大臂连板呈c字型设置设于转接板远离电机一一侧侧壁，所述大臂连板外壁设有垫板，所述垫板呈对称设置设于大臂连板两端面边缘，所述支撑板设于垫板上壁，所述支撑板包括上支撑板和下支撑板，所述上支撑板与电机传动连接，所述下支撑板与垫板活动连接，所述连接柱设于上支撑板与下支撑板之间，所述连动杆一端设于下支撑板下壁，所述连动杆与连接柱呈同轴设置，所述大臂连杆一端设于连动杆下壁，所述大臂连杆呈c型设置，电机一的运转，能够是实现手臂垂直水平面的转动，电机二的运转能够实现手臂水平方向的旋转，大臂连板能够限定手臂的位置，为手臂提供支撑。
6.进一步地，所述腕关节机构包括转接板二、小臂连板、电机三、电机四、腕部连板一、腕部连板二和握把，所述转接板二设于大臂连杆远离大臂连板一侧侧壁，所述转接板二呈对称设置，所述小臂连板呈 l型设置设于转接板二远离大臂连杆一端侧壁，所述电机三设于小臂连板靠近转接板二一侧侧壁，所述小臂连板与转接板二通过电机三活动连接，所述腕部连板一设于小臂连板远离电机三一侧侧壁，所述腕部连板一呈l型设置，所述电机四设于腕部连板一外侧壁，所述腕部连板一与小臂连板通过电机四传动连接，所述腕部连板二呈l型设置设于腕部连板一远离电机四一侧端面，所述握把设于腕部连板二内壁，电机三的运转能够实现手腕部分垂直水平面的转动，电机四的转动能够是实现手腕部分水平方向的旋转，通过腕部连板一和腕部连板二，能够为手腕提供支撑，减轻康复患者的体力消耗。
7.进一步地，所述基座包括伸缩柱和升降柱，所述升降柱呈垂直水平面落地设置，所述伸缩柱设于升降柱上方，所述伸缩柱呈平行水平面设置，能够根据患者的体型进行高度调节和深度调节。
8.进一步地，所述基座侧壁设有座椅，能够准确确定患者所需坐立的位置，方便患者进行康复训练。
9.进一步地，所述感应装置包括信号发射端和信号接收端，所述信号发射端设于伸缩柱下壁，所述信号接收端设于座椅上壁，所述信号发射端与信号接收端位置相对应，能够即使感应患者所处位置，采集患者体型数据，进行高度及深度调节。
10.采用上述结构后，本实用新型有益效果如下：本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置，拉伸臂能够能够实现全方面自由度活动，能够实现水平面方向的360度转动，及垂直水平面方向的转动，拉伸臂能够实现根据不同的患者，调整机械臂的长度，与患者进行适配，肘关节机构能够是实现手臂垂直水平面的转动，及手臂水平方向的旋转，大臂连板能够限定手臂的位置，为手臂提供支撑，腕关节机构能够实现手腕部分垂直水平面的转动，及手腕部分水平方向的旋转，通过腕部连板一和腕部连板二，能够为手腕提供支撑，减轻康复患者的体力消耗，感应装置能够采集患者的体型数据进行高度调节和深度调节，座椅能够准确确定患者所需坐立的位置，方便患者进行康复训练。
附图说明
11.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
12.图1为本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置整体结构示意图；
13.图2为本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置的图1中a部分结构放大图；
14.图3为本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置的拉伸臂结构示意图；
15.图4为本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置的肘关节机构结构示意图；
16.图5为本实用新型一种多自由度上肢医疗辅助训练装置的腕关节机构结构示意图。
17.在附图中：1、基座，2、拉伸臂，3、肘关节机构，4、腕关节机构，5、感应装置，6、支架，7、销轴，8、连接架，9、横杆，10、连杆，11、固定杆，12、连接板，13、调节杆，14、固定板，15、连板， 16、限位块，17、横板，18、横轴一，19、通孔一，20、通孔二，21、限位孔，22、电机一，23、转接板一，24、大臂连板一，25、电机二，26、垫板，27、连接柱，28、支撑板，29、连动杆，30、大臂连杆， 31、上支撑板，32、下支撑板，33、转接板二，34、小臂连板，35、电机三，36、电机四，37、腕部连板一，38、腕部连板二，39、握把，40、伸缩柱，41、升降柱，42、座椅，43、信号发射端，44、信号接收端。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
20.如图1-5所示，一种多自由度上肢医疗辅助训练装置，包括基座1、拉伸臂2、肘关节机构3、腕关节机构4和感应装置5，基座1一端坐落于地面，上支架6设于基座1远离地面一端侧壁，拉伸臂2设于上支架6下方，肘关节机构3设于拉伸臂2远离上支架6一侧下方，腕关节机构4设于肘关节结构远离拉伸臂2一侧下方，感应装置5设于基座1上，基座1包括伸缩柱40和升降柱41，基座1侧壁设有座椅42，升降柱41呈垂直水平面落地设置，感应装置5包括信号发射端43和信号接收端44，信号发射端43设于伸缩柱40下壁，信号接收端43设于座椅42上壁，信号发射端43与信号接收端44位置相对应，伸缩柱 40设于升降柱41上方，伸缩柱40呈平行水平面设置，拉伸臂2包括支架6、销轴7、连接架8、横杆9、连杆10、固定杆11、连接板12、调节杆13、固定板14、连板15和限位块16，支架6设于基座1侧壁，连接架8设于上支架6下壁，连接架8呈l型设置，连接架8呈对称设置，连接架8之间设有横板17，横板17设于连接架8靠近上支架6一侧内壁，销轴7贯穿支架6和横板17设于支架6与横板17之间，横板17与支架6活动连接，横杆9设于连接架8远离支架6一侧侧壁，横杆9之间设有横轴一18，横轴一 18设于横杆9远离连接架8一侧内壁，连杆10一端与横轴一18活动连接，固定杆11一端与连接远离横轴一18一侧活动连接，连接板12与固定板14远离连杆10一侧，连接板12呈l型设置，连接板12远离固定杆11一侧侧壁设有通孔一19，固定板14设于连接板12下方，固定板14呈l型设置，固定板14呈对称设置，连板15设于固定板14看靠近连接板12一侧内壁，连板15侧壁设有通孔二20，通孔二20与通孔一19相对应，调节杆13一端贯穿通孔一19、通孔二20设于连板15下方，调节杆13另一端呈球头设置设于连接板12上壁，调节杆13侧壁设有限位孔21，限位孔21呈均匀间隔设置，限位块16呈c字型设置设于固定板14侧壁，限位块16两端面贯穿限位孔21。
21.其中，肘关节机构3包括电机一22、转接板一23、大臂连板15一、电机二25、垫板26、连接柱27、支撑板28、连动杆29和大臂连杆30，电机一22设于固定板14外壁，转接板一23设于固定板14中间内壁，转接板一23与固定板14通过电机一22传动连接，大臂连板15呈c字型设置设于转接板一23远离电机一22一侧侧壁，大臂连板15外壁设有垫板26，垫板26呈对称设置设于大臂连板15两端面边缘，支撑板28设于垫板26上壁，支撑板28包括上支撑板31和下支撑板32，上支撑板31与电机二25传动连接，下支撑板32与垫板26活动连接，连接柱27设于上支撑板31与下支撑板32之间，连动杆29一端设于下支撑板32下壁，连动杆29与连接柱27呈同轴设置，大臂连杆30一端设于连动杆29下壁，大臂连杆30 呈c型设置，电机一22的运转，腕关节机构4包括转接板二33、小臂连板34、电机三35、电机四36、腕部连板一37、腕部连板二38和握把39，转接板二33设于大臂连杆30远离大臂连板15一侧侧壁，转接板二33呈对称设置，小臂连板34呈l型设置设于转接板二33远离大臂连杆30一端侧壁，电机三35 设于小臂连板34靠近转接板二33一侧侧壁，小臂连板34与转接板二33通过电机三35活动连接，腕部连板一37设于小臂连板34远离电机三35一侧侧壁，腕部连板一37呈l型设置，电机四36设于腕部连板一37外侧壁，腕部连板一37与小臂连板34通过电机四36传动连接，腕部连板二38呈l型设置设于腕部连板一37远离电机四36一侧端面，握把39设于腕部连板二38内壁。
22.具体使用时，使患者落座与基座1侧壁的座椅42上，患者遮挡住了座椅42上的信号接收端44，此时，感应装置5对患者的体型进行数据采集，从而调整升降柱41的高度和伸缩柱40的深度，使康复训练装置的位置能够最是适合于患者，将患者的手臂穿过大臂连板15、腕部连板一37和腕部连板二38，手掌握住握把39，拉伸臂2能够能够实现全方面自由度活
动，连接架8通过销轴7，能够实现水平面方向的360度转动，连杆10与横杆9活动连接及固定杆11与连杆10活动连接能够实现垂直水平面方向的转动，通过调整调节杆13上限位块16的位置，能够实现连接板12与固定板14之间的距离，根据不同的患者，从而调整机械臂的长度，与患者进行适配，使康复训练装置能够符合患者的手臂长度及位置，本机构通过软件进行协调控制，打开系统，电机一22的运转，能够是实现手臂垂直水平面的转动，电机二25的运转能够实现手臂水平方向的旋转，大臂连板15能够限定手臂的位置，为手臂提供支撑，电机三35的运转能够实现手腕部分垂直水平面的转动，电机四36的转动能够是实现手腕部分水平方向的旋转，通过腕部连板一 37和腕部连板二38，能够为手腕提供支撑，减轻康复患者的体力消耗，通过为不同患者指定相应的训练方式，输入系统，康复训练装置根据系统预设进行康复辅助作业。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。