介电型EAP驱动的二自由度上肢康复辅助训练装置及方法

摘要

本发明公开了一种介电型EAP驱动的上肢康复辅助训练装置及方法，涉及医疗康复器械。所述装置由摇杆、铰、驱动器、固定杆、连接环、支架和底座组成。所述方法包括两种训练模式：被动训练时，通过改变施加在驱动器上的电压大小和施加顺序改变驱动器组的实际输出力矩，实现摇杆的转动，从而带动患者的上肢运动；主动训练时，通过改变施加在驱动器上的电压大小和施加顺序改变驱动器组的实际输出力矩，以此作为阻尼力矩，患者上肢运动克服该力矩，使摇杆反向转动。本发明结构简单、使用方便、体积小，机械加工精度要求不高，成本低，且介电型EAP与人类肌肉特性相似，其柔性驱动特性增加康复训练过程的安全性与舒适感。

主权项

一种介电型EAP驱动的二自由度上肢康复辅助训练装置，其特征在于该装置由摇杆(1)、第一连接环(2)、驱动器(3)、固定杆(4)、第二连接环(5)、支架(8)、底座(10)和十字铰(12)组成，其中摇杆(1)通过十字铰(12)安装在支架(8)上，摇杆(1)绕x、y转动轴转动，其中十字铰(12)的x转动轴上安装第一编码器(11)，用于测量摇杆(1)绕x转动轴的转动角度；十字铰(12)的y转动轴上安装第二编码器(6)用于测量摇杆(1)绕y转动轴的转动角度；在以摇杆(1)为中心的圆周方向均匀布置2m个固定杆(4)，每对固定杆(4)与摇杆(1)之间布置1个驱动器组，每个驱动器组包含2n个驱动器(3)，驱动器(3)相对摇杆(1)两侧对称布置，同一侧驱动器组相对摇杆旋转中心上下布置时也对称布置，其中m、n为自然数；驱动器(3)一端依次通过第一连杆(9)、第一连接环(2)与摇杆(1)相连接，另一端依次通过第二连杆(7)、第二连接环(5)与固定杆(4)相连。