一种多功能大空间居家上肢康复训练机器人和使用方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114504465A(43)申请公布日2022.05.17(21)申请号202210016065.X(22)申请日2022.01.07(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁区科技园弘景大道1号南京工程学院(72)发明人白敬温秀兰张进敏韩亚丽陆玄鸣孙慧玉(74)专利代理机构南京源古知识产权代理事务所(普通合伙)32300专利代理师马晓辉(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多功能大空间居家上肢康复训练机器人和使用方法(57)摘要本发明提供了一种多功能大空间居家上肢康复训练机器人和使用方法，前臂模块包括手柄，手柄和轨道杆连接，轨道杆和支撑台连接，支撑台和大轴承连接，大轴承和支撑架连接，大轴承内安装有前臂环，前臂环上两侧固定有两根绳索，基座模块包括底盘，底盘上设有底盘轨道，支撑架和小轴连接，小轴通过轴承固定在底盘上，每根绳索和一个轴承连接，电机驱动模块一设有两个电机，每个电机和一个轴承连接，底盘下方设有全向轮，全向轮和电机驱动模块二连接。本发明具有两种不同的结构，既能满足不同患者或同一患者不同时期的康复需求，又能满足同一患者不同阶段上肢康复训练的需要；满足桌面上大空间康复训练的需求，安全可靠。CN114504465ACN114504465A权利要求书1/2页1.一种多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：包括前臂模块和基座模块，所述前臂模块包括手柄（5），所述手柄（5）下方和轨道杆（8）连接，所述轨道杆（8）的另一端和支撑台（11）连接，所述支撑台（11）和大轴承（4）连接，所述大轴承（4）和支撑架（1）连接，所述大轴承（4）内安装有前臂环（3），所述前臂环（3）上两侧固定有两根绳索（2），每根所述绳索（2）后方设有导轮（12），导轮（12）连接到支撑架（1）上，所述基座模块包括底盘（16），所述底盘（16）上的设有底盘轨道（161），用于轨道杆（8）的伸缩，所述支撑架（1）和小轴（17）连接，所述小轴（17）通过轴承（18）固定在底盘（16）上，每根所述绳索（2）通过导轮（12）和一个轴承（18）连接，电机驱动模块一（20）设有两个电机，每个电机和一个轴承（18）连接，所述底盘（16）下方设有全向轮（13）和电机驱动模块二（14），所述全向轮（13）和电机驱动模块二（14）连接。2.如权利要求1所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：所述手柄（5）内部中空，两侧有对称的小孔，内部安装有V型弹簧片（7），V型弹簧片（7）上有弹珠，通过弹珠插入轨道杆（8）上的第一圆孔或底盘（16）中央圆形区域（162）两侧的第二圆孔（163），用于固定手柄（5）所述中央圆形区域（162）用于放置手柄（5）。3.如权利要求1所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：所述大轴承（4）是一个四点接触球轴承，所述大轴承（4）的外圈固定在支撑架（1）上，内圈能够旋转，所述内圈和前臂环（3）连接。4.如权利要求1所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：所述底盘（16）下部设有配重块（15），通过调节配种块的数量调整底盘（16）的平衡。5.如权利要求1‑4任一权利要求所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：所述前臂环（3）上设有拴系点，绳索（2）通过导轮（12）改变方向缠绕到前臂轮（3）上，绕180°至拴系点，然后继续绕180°后退出前臂环（3）。6.如权利要求1‑4任一权利要求所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人，其特征在于：所述电机模块一（20）和所述电机模块二（14）都还包括编码器、减速器和平面扭簧，所述编码器、减速器和平面扭簧依次连接，所述电机驱动模块二（14）中的平面扭簧和全向轮（13）连接。7.一种如权利要求1‑5任一权利要求所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人的使用方法，轨道杆（8）伸出，固定在支撑台（11）上，V型弹簧片（7）上的弹珠插入轨道杆（8）上的第一圆孔，用于固定手柄（5），其特征在于：康复训练时，患肢前臂从大轴承（4）中间穿过，手部抓握手柄（5），肘部放置于底盘（16）上，当电机驱动模块一（20）中的两个电机沿同一方向转动时，通过前臂环（3）相互锁定，机器人将围绕肘部旋转，实现肘部屈曲/伸展，当两个电机以相反方向旋转时，前臂环（3）将围绕前臂轴旋转，实现前臂旋前/旋后。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：上肢运动空间为三维立体空间，即在桌面上以手臂为半径的四分之一球体。9.一种如权利要求1‑5任一权利要求所述的多功能大空间居家上肢康复训练机器人的使用方法，轨道杆（8）收缩进底盘（16）上的底盘轨道（161）内部，由