臂旋转螺母14实现前臂丝杠16移动并调至适宜臂长，再将紧固螺钉锁紧，限制前臂导向杆15的移动。
[0024]结合图2和图4，所述的肘关节和腕关节采用相同的驱动原理。以腕关节为例，腕关节电机18通过轴承31安装在电机座32上，电机座32安装到前臂腕关节17上，前臂腕关节17和腕关节把手19通过轴承30构成转动副，腕关节电机18输出轴末端连接同步带轮25，同步带轮27直接固连到腕关节把手19，同步带轮25和同步带轮27通过同步带26传动。同理，所述的肘关节电机10垂直安装在大臂肘关节11上，肘关节电机10输出轴末端连接同步带轮22，同步带轮24固连到前臂肘关节12上，同步带轮22和同步带轮24通过同步带23传动。为了固定手臂，在整个手臂上安装了大臂托9、前臂托13和手托28。
[0025]本实用新型一种外骨骼式手臂康复训练装置，它主要由移动机架、肩关节驱动单元、大臂长微调机构、肘关节驱动单元、前臂长微调机构，腕关节驱动单元等构成。
[0026]肩关节驱动单元安装在移动机架上，大臂长微调机构连接肩关节驱动单元，肘关节驱动单元与大臂长微调机构相连接，肘关节驱动单元连接前臂长微调机构，腕关节驱动单元连接到前臂长微调机构上。
[0027]肩关节驱动单元主要由肩回转电机、回转横肩杆、摆动竖肩杆、肩摆动电机等构成，回转横肩杆与摆动竖肩杆固连，回转横肩杆安装在肩回转电机减速器的旋转法兰端，肩摆动电机减速器的旋转法兰与摆动竖肩杆通过螺钉连接。
[0028]大臂长微调机构主要由大臂导向杆、大臂导向杆固定块、大臂丝杠、大臂旋转螺母、大臂丝杠定位块和大臂肘关节构成；大臂导向杆固定块和大臂丝杠定位块分别通过螺钉安装到肩摆动电机减速器的外壳上，大臂丝杠定位块开通孔为大臂旋转螺母提供转动畐IJ，大臂丝杠与大臂旋转螺母配合，大臂丝杠无螺纹一端通过紧固螺钉安装到大臂肘关节上，大臂导向杆一端固结到大臂肘关节上，另一端穿过大臂导向杆定位块的通孔并夹紧。
[0029]前臂长微调机主要有前臂肘关节、前臂导向杆、前臂调节螺母、前臂丝杠、前臂腕关节等构成。前臂肘关节开两个通孔，分别与前臂导向杆和前臂调节螺母配合，并为前臂调节螺母提供转动副，前臂丝杠与前臂调节螺母配合，前臂腕关节开两孔，分别与前臂丝杠和导向杆的另一端固结。
[0030]肘关节电机垂直安装在大臂腕关节上，电机输出轴末端连接同步带轮22，前臂腕关节固连同步带轮24，同步带轮22和24通过同步带传动。
[0031]腕关节电机垂直安装在前臂腕关节上，电机输出轴末端连接同步带轮25，腕关节把手固连同步带轮27，同步带轮25和27通过同步带传动。
[0032]肩摆动电机减速器作为手臂末端装置的安装机架，随机械臂整体旋转，并作为手臂末端装置的配重。
[0033]螺纹伸缩式臂长微调机构充分利用了肩关节和肘关节的活动空间，并在靠近机架端安装。
[0034]本实用新型降低了机械臂末端的负载，手臂康复装置可操控好。
【主权项】
1.一种外骨骼式手臂康复训练装置，其特征是:包括移动机架、肩关节驱动单元、大臂长微调机构、肘关节驱动单元、前臂长微调机构，腕关节驱动单元；移动机架底部安装有车轮，肩关节驱动单元包括肩回转电机、回转横肩杆、摆动竖肩杆、肩摆动电机，肩回转电机设置在移动机架的上端，肩摆动电机设置在移动机架的中部，相互固连的回转横肩杆和摆动竖肩杆位于肩回转电机和肩摆动电机之间，肩回转电机连接回转横肩杆，肩摆动电机连接摆动竖肩杆； 大臂长微调机构包括大臂导向杆、大臂导向杆固定块、大臂丝杠、大臂旋转螺母、大臂丝杠定位块和大臂肘关节，固定在肩摆动电机的减速器外壳上的大臂导向杆固定块和大臂丝杠定位块均开有通孔，大臂旋转螺母包括相连的大臂螺母旋转段和大臂螺母螺纹段，大臂螺母螺纹段位于大臂丝杠定位块的通孔里并与大臂丝杠定位块形成转动副，大臂丝杠第一端固定在大臂肘关节上，大臂丝杠第二端位于大臂螺母螺纹段里并与其配合，大臂导向杆第一端固定在大臂肘关节上，大臂导向杆第二端位于大臂导向杆固定块的通孔里； 前臂长微调机构包括前臂肘关节、前臂导向杆、前臂调节螺母、前臂丝杠、前臂腕关节，前臂肘关节上分别设置与前臂调节螺母、前臂导向杆配合的通孔，前臂调节螺母包括相连的前臂螺母旋转段和前臂螺母螺纹段，前臂螺母螺纹段位于前臂调节螺母对应的通孔里并与前臂肘关节形成转动副，前臂丝杠的第一端固定在前臂腕关节上，前臂丝杠的第二端位于前臂调节螺母里并与其配合，前臂导向杆的第一端固定在前臂腕关节上，前臂导向杆的第二端位于与其配合的通孔里； 腕关节驱动单元包括腕关节电机、第一同步带轮、第二同步带轮、腕关节把手，腕关节电机安装在前臂腕关节里，第一同步带轮和第二同步带轮安装在前臂腕关节外部，第二同步带轮与腕关节把手固连，腕关节电机连接第一同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮上缠绕第一同步带； 肘关节驱动单元包括肘关节电机、第三同步带轮、第四同步带轮，肘关节电机安装在大臂肘关节里，第三同步带轮和第四同步带轮安装在大臂肘关节外部，第四同步带轮与前臂肘关节固连，肘关节电机连接第三同步带轮，第三同步带轮和第四同步带轮上缠绕第二同步带。
2.根据权利要求1所述的一种外骨骼式手臂康复训练装置，其特征是:大臂丝杠定位块上设置大臂丝杠定位孔，大臂旋转螺母的大臂螺母螺纹段上设置至少一个与大臂丝杠定位孔配合的大臂螺母定位孔，大臂丝杠定位孔里安装与大臂丝杠定位孔和大臂螺母定位孔配合的大臂紧定螺钉。
3.根据权利要求1或2所述的一种外骨骼式手臂康复训练装置，其特征是:前臂肘关节上设置前臂定位孔，前臂调节螺母的前臂螺母螺纹段上设置至少一个与前臂定位孔配合的前臂螺母定位孔，前臂定位孔里安装与前臂定位孔和前臂螺母定位配合的前臂紧定螺钉。
4.根据权利要求1或2所述的一种外骨骼式手臂康复训练装置，其特征是:大臂肘关节、前臂肘关节、前臂腕关节里分别安装大臂托、前臂托和手托。
5.根据权利要求3所述的一种外骨骼式手臂康复训练装置，其特征是:大臂肘关节、前臂肘关节、前臂腕关节里分别安装大臂托、前臂托和手托。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种外骨骼式手臂康复训练装置，包括移动机架、肩关节驱动单元、大臂长微调机构、肘关节驱动单元、前臂长微调机构，腕关节驱动单元。肩关节及驱动单元主要由肩回转电机、回转横肩杆、摆动竖肩杆、肩摆动电机构成，在两组电机的控制下可以实现肩关节的水平回转和上下摆动；大臂和前臂的微调机构可根据不同训练者的实际臂长进行调整，在可满足不同人群使用需求的同时，长度微调机构尽量靠近机架端布置，最大程度的降低机械手臂末端的负载；肘关节和腕关节采用柔性的同步带驱动方案，降低手臂康复装置末端负载，并有效的保护训练者以避免二次伤害。本实用新型降低了机械臂末端的负载，手臂康复装置可操控好。
【IPC分类】A61H1-02
【公开号】CN204394934
【申请号】CN201420843447
【发明人】张立勋, 梁迎彬, 蒋延达, 裴悦, 王勇
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月25日