一种平面训练上肢偏瘫多阶段康复并联机器人

摘要

一种平面训练上肢偏瘫多阶段康复并联机器人属于医疗康复器械领域。该机器人由安装在桌面上的可变杆长并联机构、操作手柄、承载患者肘部的肘托、牛眼万向轮及控制系统组成。可变杆长并联机构分为左右对称两部分，两部分的一端通过操作手柄铰接；在操作手柄的铰接处的下方安装牛眼万向轮，并安装于操作手柄铰接的肘托。计算机通过伺服电机控制机构组成的三角形两底角角度数值，确定操作手柄处位置，完成目标轨迹，通过控制速度参数，在被动运动时，在患者的运动可达空间内形成了速度场，引导患者被动的沿设定轨迹运动；在主动运动时，可设定运动平面内的不同点的力参数，在运动可达空间内形成力场，用于患者主动运动训练及阻抗运动训练。

主权项

一种平面训练上肢偏瘫多阶段康复并联机器人，由桌面（17）、左右两侧的电机、安装在桌面（17）上的可变杆长并联机构、操作手柄（8）、承载患者肘部的肘托（9）、牛眼万向轮（10）及控制系统组成，其特征在于，所述可变杆长并联机构分为左右对称两部分，每侧各有两根导轨，分别是下导轨（2）和上导轨（6），下导轨（2）和上导轨（6）的两端均分别设置限位销；下导轨（2）的一端通过电机导轨连接件（1）安装在相应侧电机的电机轴上，并通过电机定位键（16）定位；第一滑块（3）安装在下导轨（2）上，第二滑块安装在上导轨（6）上，第一滑块（3）和第二滑块（4）通过法兰固接；第三滑块（5）安装在上导轨（6）上，左右两部分还各有一根连杆（7），连杆（7）的一端固接于第三滑块（5）上；左右两部分的连杆（7）的另一端通过操作手柄（8）铰接；在两个连杆（7）与操作手柄（8）的铰接处的下方安装牛眼万向轮（10），并安装与操作手柄（8）铰接的肘托（9），左右两部分的可变杆长并联机构与肘托（9）构成“Y”形结构；控制系统分别与左右两侧的电机连接；被动运动时，两侧的电机同时带动下导轨（2）摆动，连杆（7）与三个滑块从动，当第三滑块（5）滑动到限位销处停止滑动时，第一滑块（3）和第二滑块（4）仍可滑动，此过程中第二滑块（4）与第三滑块（5）随机选择滑动，直到达到极限范围，通过控制对称的导轨的摆角完成被动模式下操作手柄（8）的规划轨迹；主动运动时，人为控制操作手柄（8），连杆（7）与第三滑块（5）固定连接组成的部分成为主动件，第一滑块（3）、第二滑块（4）、下导轨（2）和上导轨（6）成为从动件，连杆（7）与第三滑块（5）在上导轨（6）上滑动同时摆动，带动同侧滑块和导轨从动，左右两部分机构根据受力变化自由伸缩，实现操作手柄（8）处要完成的轨迹。