一种全驱动上肢辅助运动康复外骨骼

本申请一般涉及医疗器械，尤其涉及一种上肢辅助运动康复外骨骼。

背景技术：

1、具有外骨骼结构的康复运动治疗器械在医疗复健领域越来越被广泛使用，其可有效帮助肢体运动障碍患者对相应关节和肌肉的活动，以帮助患者恢复相应部位的运动能力。其主要方式是当患者穿戴好外骨骼器械后，开启上边的活动装置，以带动人体相关部位按照健康时的状态进行活动。现有的上肢康复装置一般可以按照上述方式帮助患者活动肩关节、肘关节和腕关节，但很少可辅助患者活动位于颈部和肩关节之间的肩胸部关节，比如胸锁关节、肩锁关节等，即使有个别的装置可以帮助患者活动到此处，也由于其令患者该部位转动的轴线并不在其肩胸部，而多是为装置上转动电机的轴线。这样患者长期使用下来，不但此位置的活动量有限，严重的还会造成该位置机体的损伤。因此，如何改进上肢康复装置，可以支持患者肩胸部进行机体恢复性活动，已成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可以帮助患者更好的活动其肩胸部的上肢辅助运动康复外骨骼。具体技术方案如下，包括：

2、架体；

3、辅助运动结构，所述辅助运动结构有两套，且分别安装于所述架体的两侧，用于辅助患者进行上肢关节运动，由靠近所述架体向远离所述架体包括有依次连接的：肩胸关节活动机构、肩关节活动机构、肘关节活动机构和腕关节活动机构；其中，所述肩胸关节活动机构包括：

4、肩胸关节活动电机、肩胸关节活动臂和补偿电机，其中所述肩胸关节活动电机固定于所述架体上，其输出端连接于所述肩胸关节活动臂的第一端，所述肩胸关节活动臂的第二端用于固定所述补偿电机，所述补偿电机的输出端连接于所述肩关节活动机构；

5、当所述肩胸关节活动电机驱动所述肩胸关节活动臂转动，以辅助患者肩部前后运动时，所述补偿电机同步驱动所述肩关节活动机构，使得患者肩关节以其肩胸关节为轴做前后运动。

6、作为本申请的进一步限定，所述腕关节活动机构包括腕关节转动组件，所述腕关节转动组件包括：

7、腕关节转动电机，所述腕关节活动电机固定于所述肘关节活动机构末端的固定件上；

8、传动组件，所述传动组件的一端连接于所述腕关节转动电机的输出端；

9、手掌固定件，所述手掌固定件用于固定患者手掌，其连接于所述传动组件的另一端。

10、作为本申请的进一步限定，所述传动组件包括：

11、传动齿轮，所述传动齿轮同轴固定于所述腕关节转动电机的输出端；

12、半圆形传动件，所述半圆形传动件可绕其中轴线转动的连接于所述肘关节活动机构末端的固定件上，并与所述传动齿轮啮合连接；

13、相对位置调节件，所述相对位置调节件设于所述半圆形传动件与所述手掌固定件之间，用于调节二者之间的相对位置，以使所述半圆形传动件中轴线与患者手臂轴共线。

14、作为本申请的进一步限定，所述肩胸关节活动机构还包括辅助支撑件，所述辅助支撑件设于所述肩胸关节活动机臂中部与所述架体之间，用于向所述肩胸关节活动臂提供向上的支撑力。

15、作为本申请的进一步限定，所述肩胸关节活动电机包括：

16、肩胸关节前后活动电机，所述肩胸关节前后活动电机固定于所述架体上，用于带动患者肩部前后运动；

17、肩胸关节上下活动电机，所述肩胸关节上下活动电机连接于所述肩胸关节前后活动电机的输出端，用于带动患者肩部上下运动，其输出端连接于所述肩胸关节活动臂。

18、作为本申请的进一步限定，所述肩关节活动机构包括：

19、肩关节前后活动组件，所述肩关节前后活动组件的一端连接于所述肩胸关节活动机构的末端，用于带动患者上臂前后运动；

20、肩关节上下活动组件，所述肩关节上下活动组件的一端连接于所述肩关节前后活动组件的另一端，所述肩关节上下活动组件的另一端连接于所述肘关节活动机构，所述肩关节上下活动组件用于带动患者上臂上下运动。

21、作为本申请的进一步限定，所述腕关节活动机构还包括：

22、腕关节上下活动组件，所述腕关节上下活动组件的一端连接于所述腕关节转动组件的末端，用于带动患者手掌末端上下运动；

23、腕关节左右活动组件，所述腕关节左右活动组件的一端连接于所述腕关节上下活动组件的另一端，所述腕关节左右活动组件的另一端连接于所述手掌固定件，用于带动患者手掌末端左右运动。

24、作为本申请的进一步限定，还包括：控制机构，用于根据使用者指令，控制各关节活动机构的启停。

25、作为本申请的进一步限定，还包括：乘坐机构，所述乘坐机构连接于所述架体上，用于供患者乘坐。

26、作为本申请的进一步限定，还包括：移动机构，所述移动机构设于所述架体底部，用于辅助使用者推动该上肢辅助运动康复外骨骼。

27、本申请有益效果在于：

28、针对帮助患者活动其肩胸部为问题，现有技术中的方案为：在架体与肩关节活动机构之间设置有肩胸关节活动机构，该机构由肩胸关节活动电机和肩胸关节活动臂组成，当患者穿戴好该装置后，其肩胸部位于肩胸关节活动电机的前方，当肩胸关节活动电机以自身轴线为轴驱动肩胸关节活动臂转动时，带动患者肩胸关节与肩关节之间的锁骨转动，锁骨上靠近头部的一端称为锁骨第一端，远离头部的一端称为锁骨第二端，由于肩胸关节活动电机直接驱动锁骨转动，因此在转动过程中，锁骨第二端是绕肩胸关节活动电机轴线运动的，并不是以患者肩胸关节为轴转动，其转动轨迹也自然与患者锁骨正常活动轨迹之间存在偏差，进而很难对患者肩胸关节的康复提供正向帮助。针对性的，本申请提供的方案中，肩胸关节活动机构除了具有上述器件外，还在肩胸关节活动臂上远离肩胸关节活动电机的一侧设置了补偿电机，当肩胸关节活动电机转动时，通过肩胸关节活动臂带动补偿电机绕肩胸关节活动电机轴线转动，与此同时，补偿电机通过用于连接肩关节活动机构的连接臂带动锁骨第二端绕补偿电机的轴线转动，最终使得锁骨第二端的合成轨迹是绕锁骨第一端进行的弧线，这样即可使患者的肩胸部的活动符合机体运动规律，进而可以帮助患者得到更好的上肢运动能力的康复。

技术特征：

1.一种全驱动上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述腕关节活动机构包括腕关节转动组件，所述腕关节转动组件包括：

3.根据权利要求2所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述传动组件包括：

4.根据权利要求1所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述肩胸关节活动机构还包括辅助支撑件(24)，所述辅助支撑件(24)设于所述肩胸关节活动机臂(22)中部与所述架体(1)之间，用于向所述肩胸关节活动臂(22)提供向上的支撑力。

5.根据权利要求1所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述肩胸关节活动电机(21)包括：

6.根据权利要求1所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述肩关节活动机构包括：

7.根据权利要求2所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，所述腕关节活动机构还包括：

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，还包括：控制机构，用于根据使用者指令，控制各关节活动机构的启停。

9.根据权利要求8所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，还包括：乘坐机构，所述乘坐机构连接于所述架体(1)上，用于供患者乘坐。

10.根据权利要求9所述的上肢辅助运动康复外骨骼，其特征在于，还包括：移动机构，所述移动机构(6)设于所述架体(1)底部，用于辅助使用者推动该上肢辅助运动康复外骨骼。

技术总结
本申请公开了一种全驱动上肢辅助运动康复外骨骼，包括：架体；两套且分别安装于架体两侧的辅助运动结构，由靠近架体向远离架体包括有依次连接的：肩胸关节活动机构、肩关节活动机构、肘关节活动机构和腕关节活动机构；其中，肩胸关节活动机构包括：肩胸关节活动电机、肩胸关节活动臂和补偿电机，其中肩胸关节活动电机固定于架体上，其输出端连接于肩胸关节活动臂的第一端，肩胸关节活动臂的第二端用于固定补偿电机，补偿电机的输出端连接于肩关节活动机构；当肩胸关节活动电机驱动肩胸关节活动臂转动，以辅助患者肩部前后运动时，补偿电机同步驱动肩关节活动机构，使得患者肩关节以其肩胸关节为轴做前后运动。

技术研发人员：焦然,张建华,郝孝跃,李克祥,王唱,赵岩,郝雨飞
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6