外骨骼式拇指运动功能康复机器人

摘要

本发明涉及一种外骨骼式的拇指运动功能康复机器人，由执行部分、传动部分和驱动部分组成；执行部分分为指间关节模块、掌指关节模块和腕掌关节模块三大部分；所述腕掌关节模块中，掌骨座固定在患者的手掌和手腕上；掌骨座与掌骨座连接成30°倾角，掌骨座连接自身有45°的角度；角度传感器固连在关节水平旋转上；角度传感器与外展/内收线轮固连；可调轴承座与尺寸调节插孔固连；腕掌从动杆一端和可调轴承座形成转动副，一端和腕掌主动杆形成转动副；腕掌主动杆固定在腕掌主动轴上，主动轴与腕掌主动轴承座形成转动副。本发明实现了拇指四个自由度主被动康复；解决了由于拇指生理结构与其他四指不同而造成的不好佩戴问题，能适合不同病人佩戴。

主权项

一种外骨骼式的拇指运动功能康复机器人，由执行部分、传动部分和驱动部分三部分组成；其中，执行部分分为指间关节模块、掌指关节模块和腕掌关节模块三大部分；执行部分中的三个模块都是主要由主动轴承座、主动杆、从动杆、关节连接和指骨基座组成；指骨基座通过尼龙粘扣固定在相应指节上；而每个模块之间则通过移动轴承座与主动轴承座构成移动副，再由紧定螺钉固定完成连接；驱动部分包括装有编码器的电机、螺线轮、减速轮、主动轮和固定架，其特征在于：所述的腕掌关节模块（4）中，掌骨座（406）通过尼龙粘扣固定在患者的手掌和手腕上；掌骨座（406）上的连接孔（40601）与掌骨座连接（405）上的调整滑槽（40501）通过螺钉完成固定，通过连接孔（40601）在调整滑槽（40501）中的位置的改变来适应不同的人手尺寸；掌骨座（406）与掌骨座连接（405）成30°倾角，而掌骨座连接（405）自身又有45°的角度，这样，掌骨座连接（405）通过滚动轴承形成的被动关节连接（416）与关节水平旋转（404）形成转动副；角度传感器（417）固连在关节水平旋转（404）上；而角度传感器的内部转子则与外展/内收线轮（415）固连，从而测量外展/内收线轮（415）转过的角度，也就是拇指掌指关节的外展/内收角度；关节水平旋转（404）与外展/内收线轮（404）通过滚动轴承的配合形成转动副；驱动模块通过钢丝绳外套（8）中的钢丝绳（7）驱动外展/内收轮（415）实现该模块的水平转动；可调轴承座（414）与掌指关节模块中的尺寸调节插孔（30601）通过紧定螺钉完成固连；腕掌从动杆（412）一端通过轴与轴承和可调轴承座（414）形成转动副，一端通过轴与轴承和腕掌主动杆（411）形成转动副；腕掌主动杆（411）固定在腕掌主动轴（413）上，主动轴（413）通过轴承与腕掌主动轴承座形成转动副；第一腕掌关节连接（401）一端固定在可调轴承座（414）上，另一端通过转动销（402）与第二腕掌关节连接（403）形成铰接；第二腕掌关节连接（403）另一端固定在腕掌主动轴承座上；钢丝绳外套（8）固定在绳外套固定铜柱（408）上，而钢丝绳外套（8）内的钢丝绳（7）驱动腕掌主动杆（411），实现该模块的弯曲和伸直运动。