一种具有人-机运动相容性的上肢康复外骨骼机构

摘要

一种具有人-机运动相容性的上肢康复外骨骼机构，包括外骨骼机构、人-机连接机构和支撑件。外骨骼机构与背后支撑件固连，且通过连接机构与人体上肢紧致连接构成人-机闭链机构。外骨骼机构由肩关节等效机构、肘关节等效机构和上肢构件组成，其中肩关节等效机构驱动上肢实现上臂屈/伸、收/展和内旋/外旋运动，肘关节等效机构驱动上肢实现前臂屈/伸和旋前/旋后运动；人-机连接机构由连接运动副和运动副连接件组成，其作用是使人-机闭链机构具有恰定的约束。该机构穿戴时允许外骨骼机构的关节运动轴线与对应上肢关节轴线存在偏差，而在人-机闭链机构中不产生与康复训练无关的内部作用力，有助于提高上肢康复训练的安全性及康复训练的效果。

主权项

一种具有人‑机运动相容性的上肢康复外骨骼机构，其特征在于：包括肩关节等效机构（A）、上臂构件（7）、上臂连接机构（B）、肘关节等效机构（C）、前臂构件（13）、前臂连接机构（D）和支撑件（1），其特征在于肩关节等效机构（A）、上臂构件（7）、肘关节等效机构（C）和前臂构件（13）构成上肢外骨骼机构，上臂连接机构（B）和前臂连接机构（D）构成人‑机连接机构，外骨骼机构与支撑件（1）固连，且通过人‑机连接机构与人体上臂（E）和前臂（F）紧致连接；所述的肩关节等效机构（A）由上臂收展转动副（2）、第一转动副连接件（3）、上臂内外旋转动副（4）、第二转动副连接件（5）和上臂屈伸转动副（6）依次串联组成，其中上臂收展转动副（2）与支撑件（1）相连，上臂屈伸转动副（6）与上臂构件（7）相连，上臂收展转动副（2）、上臂内外旋转动副（4）和上臂屈伸转动副（6）呈转动副轴线互相垂直布置；所述的上臂连接机构（B）由上臂移动副（8）、上臂运动副连接件（9）、上臂连接虎克铰（10）和上臂绑带（11）依次串联组成，其中上臂移动副（8）与上臂构件（7）相连，位于上臂构件（7）的末端且沿上臂构件（7）移动，上臂连接虎克铰（10）与上臂绑带（11）相连，上臂绑带（11）紧致穿戴于上臂（E）的末端；所述的肘关节等效机构（C）由前臂屈伸转动副（12）和前臂前后旋转动副（18）组成，其中前臂屈伸转动副（12）和前臂前后旋转动副（18）呈转动副轴线垂直布置； 所述的前臂连接机构（D）由前臂移动副（14）、前臂运动副连接件（15）、前臂连接球副（16）和前臂绑带（17）依次串联组成，其中前臂移动副（14）与前臂构件（13）相连，前臂构件（13）与前臂屈伸转动副（12）相连；前臂移动副（14）位于前臂构件（13）的末端且沿前臂构件（13）移动，前臂连接球副（16）与前臂绑带（17）相连，前臂绑带（17） 紧致穿戴于前臂（F）的末端。