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一种基于四杆式的上肢康复机器人

文献发布时间:2023-06-19 19:14:59



技术领域

本发明涉及一种基于基于四杆式的上肢康复机器人,属于康复医学和康复工程领域,尤其涉及一种平面上肢康复机器人。

背景技术

中风病人对其偏瘫部位及早进行有针对性的康复练习能够提高甚至恢复独立生活和劳动能力,大大减少残疾的可能性。平面康复训练就是其中的一种训练方式。

现有的平面训练器械如四杆结构,功能简单,形式单一,仅满足固定轨迹的运动,使患者对康复运动失去兴趣,为满足早期患者的康复需求,设计一款具备轨迹可变的平面康复训练机器人十分必要,本设计利用滑动组件中的滑块的移动来改变机架杆的长度,进而使手柄处的运动轨迹发生改变,利用这种原理使患者进行不同轨迹的康复运动,实现多轨迹的康复运动。

发明内容

为解决现有的平面训练器械功能简单、形式单一和单一运动轨迹的问题,本实用新型一种基于四杆式上肢康复机器人,为患者提供一种可调节多轨迹的运动方式。

本发明所采用的技术方案是:所述种基于四杆式的上肢康复机器人,其特征在于:所述上肢康复机器人由工作面(100)、电机驱动组件(200)、连杆组件(300)、滑动组件(400)和手柄组件(500)组成;所述工作平面(100)和电机驱动组件(200)通过紧定螺钉实现紧固连接;所述连杆组件(300)与电机驱动组件(200)通过螺钉紧固连接;所述滑动组件(400)与工作平面(100)通过螺钉实现紧固连接;所述手柄组件(500)与连杆组件(300)通过螺钉紧固连接。

所述工作面(100)设有螺纹孔与型材进行连接,同时设有槽放置轴承板。

所述电木板(101)与型材(102)通过螺钉紧固连接;所述角铁(103)与型材(102)通过T型螺钉进行紧固连接。

所述电机轴块(201)与驱动轴(204)通过M6螺钉紧固连接;所述驱动轴(204)阶梯轴段卡在轴承(202)上,与所述联轴器(205)通过紧固摩擦来达到配合;所述轴承(202)与轴承板(203)通过螺钉紧固连接;所述轴承板(203)与型材(102)通过T型螺钉紧固连接;所述电机(207)与电机固定板(206)通过螺钉紧固连接,与联轴器(205)通过摩擦紧固连接;所述电机固定板(206)与型材(102)通过T型螺钉紧固连接;使电机可以同步带动杆件进行转动;电机为带有编码器的伺服电机。

所述杆1(301)与电机轴块(201)通过螺钉进行固定;所述下轴块1(302)与杆1(301)通过螺钉进行紧固连接;所述上轴块1(303)放入下轴块1(302)中,从下轴块1(302)下侧将轴承(302-1)套在上轴块1(303)上;所述底板(306-2)与上轴块1(303)通过螺钉紧固连接;所述轴承底盖(302-3)与下轴块1(302)通过螺钉紧固连接;所述杆2(304)与上轴块1(303)通过螺钉紧固连接;所述转轴块(306)与杆2(304)通过螺钉紧固连接;所述上轴块2(305)与转轴块(306)通过螺钉紧固连接;所述上轴块2(305)放入下轴块2(307)中,从下轴块2(307)下侧将轴承(306-3)套在上轴块2(305)上;所述底板(306-2)与上轴块2(305)通过螺钉紧固连接;所述轴承底盖(306-1)与下轴块2(307)通过螺钉紧固连接;所述密封板(308)与杆2(304)通过螺钉紧固连接;所述杆3(309)与下轴块2(307)通过螺钉紧固连接,与移动上轴块(401)通过螺钉紧固连接。

所述滑动组件(400)可由移动上轴块(401)、移动轴(402)、轴承(403)、弹性挡圈(404)、滑轨板(405)、滑块(406)、滑道(407)和固定板(408)组成;所述移动轴(402)为阶梯轴与轴承配合,下端有1mm的凹槽与弹性挡圈配合限制移动轴(402)上下的移动;所述轴承(403)放入滑轨板(405)通过螺钉固定;所述滑块(406)带有锁紧功能,滑块根据需求可以固定在所需的位置;

所述手柄组件(500)由手柄外层(501)、手柄内轴(502)、弹性挡圈(503)、轴承(504)、支撑块(505)、万向球(506)和轴承挡板(507)组成;所述手柄外层(501)带有手托可以使患者舒适进行康复运动;所述万向球(506)可以起到利用滑动摩擦代替由于弯矩对结构产生的影响。

本发明的有益效果是:利用一种基于四杆式的上肢康复机器人,利用滑动组件中的滑块的移动来改变机架杆的长度,进而使手柄处的运动轨迹发生改变,利用这种原理使患者进行不同轨迹的康复运动,实现多轨迹的康复运动。

附图说明

图1所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人的结构示意图;

图2所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中工作平面视图;

图3所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中电机驱动组件的结构视图;

图4所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中连杆组件的结构示意图;

图5所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中连杆组件上轴块1与下轴块1的结构示意图;

图6所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中连杆组件上轴块2和下轴块2的结构示意图;

图7所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中连杆组件转轴快的主视图;

图8所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中滑动组件的结构示意图图;

图9所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人中手柄组件的结构示意图。

图10所示为本发明提出的一种基于四杆式的上肢康复机器人运动轨迹示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1~图9说明本实施方式。

本实施方式提供了一种基于四杆式的上肢康复机器人的具体实施方案。所述上肢康复机器人由工作面(100)、电机驱动组件(200)、连杆组件(300)、滑动组件(400)和手柄组件(500)组成;所述工作平面(100)和电机驱动组件(200)通过紧定螺钉实现紧固连接;所述连杆组件(300)与电机驱动组件(200)通过螺钉紧固连接;所述滑动组件(400)与工作平面(100)通过螺钉实现紧固连接;所述手柄组件(500)与连杆组件(300)通过螺钉紧固连接。

所述工作平面(100)由所述电木板(101)、型材(102)和角铁(103)组成;所述电木板(101)与型材(102)通过螺钉紧固连接;所述角铁(103)与型材(102)通过T型螺钉进行紧固连接。

所述电机驱动组件(200)由电机轴块(201)、轴承(202)、轴承板(203)、驱动轴(204)、联轴器(205)、电机固定板(206)和电机(207);所述电机轴块(201)与驱动轴(204)通过螺钉紧固连接;所述驱动轴(204)阶梯轴段卡在轴承(202)上,与所述联轴器(205)通过紧固摩擦来达到配合;所述轴承(202)与轴承板(203)通过螺钉紧固连接;所述轴承板(203)与型材(102)通过T型螺钉紧固连接;所述电机(207)与电机固定板(206)通过螺钉紧固连接,与联轴器(205)通过摩擦紧固连接;所述电机固定板(206)与型材(102)通过T型螺钉紧固连接。

所述连杆组件(300),由杆1(301)、下轴块1(302)、轴承(302-1)、底板(302-2)、轴承底盖(302-3)、上轴块1(303)、杆2(304)、上轴块2(305)、轴承底盖(306-1)、底板(306-2)、轴承(306-3)、转轴块(306)、下轴块2(307)、密封板(308)和杆3(309)组成;所述杆1(301)与电机轴块(201)通过螺钉进行固定;所述下轴块1(302)与杆1(301)通过螺钉进行紧固连接;所述上轴块1(303)放入下轴块1(302)中,从下轴块1(302)下侧将轴承(302-1)套在上轴块1(303)上;所述底板(306-2)与上轴块1(303)通过螺钉紧固连接;所述轴承底盖(302-3)与下轴块1(302)通过螺钉紧固连接;所述杆2(304)与上轴块1(303)通过螺钉紧固连接;所述转轴块(306)与杆2(304)通过螺钉紧固连接;所述上轴块2(305)与转轴块(306)通过螺钉紧固连接;所述上轴块2(305)放入下轴块2(307)中,从下轴块2(307)下侧将轴承(306-3)套在上轴块2(305)上;所述底板(306-2)与上轴块2(305)通过螺钉紧固连接;所述轴承底盖(306-1)与下轴块2(307)通过螺钉紧固连接;所述密封板(308)与杆2(304)通过螺钉紧固连接;所述杆3(309)与下轴块2(307)通过螺钉紧固连接,与移动上轴块(401)通过螺钉紧固连接。

所述滑动组件(400)可由移动上轴块(401)、移动轴(402)、轴承(403)、弹性挡圈(404)、滑轨板(405)、滑块(406)、滑道(407)和固定板(408)组成;所述移动上轴块(401)与移动轴(402)通过螺钉紧固连接;所述移动轴(402)与滑轨板(405)通过所述弹性挡圈(404)限制上下移动;所述轴承(403)与滑轨板(405)通过螺钉进行固定;所述滑块(406)与滑轨板(405)通过螺钉进行固定;所述滑道(407)与型材(102)通过所述固定板(408)和螺栓进行固定。

所述手柄组件(500)由手柄外层(501)、手柄内轴(502)、弹性挡圈(503)、轴承(504)、支撑块(505)、万向球(506)和轴承挡板(507)组成;所述手柄外层(501)与所述轴承挡板(507)通过螺钉进行固定;所述手柄内轴(502)与所述支撑块(505)通过螺钉进行固定;所述弹性挡圈(503)卡在所述手柄内轴(502)阶梯轴凹槽处;所述轴承(504)套在手柄内轴(502)阶梯轴段;所述万向球(506)通过螺纹固定在支撑块(505)上。

工作原理:本发明所设计的一种基于四杆式的上肢康复机器人,由伺服电机带动杆件和手柄进行运动,患者握住手柄跟随手柄进行康复运动,由于四杆结构的机架杆长度发生变化时,手柄处的运动轨迹会随着发生改变,利用这种方式使患者进行不同轨迹的康复运动,实现多轨迹的康复运动。

综合以上所述内容,本发明设计的一种基于四杆式的上肢康复机器人,可使患者进行不同轨迹的康复运动。与传统的单一的上肢康复结构相比较,显著提高了运动的多样性,使患者上肢各部位得到充分的训练,减少了康复训练医生的工作量压,提高康复效率,具有广泛的应用前景。

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