一种线驱动上肢康复训练机械臂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109620647A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910105221.8(22)申请日2019.02.01(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人孟巧玲杜佳昊罗胜利张伟胜余杰黄小海喻洪流石萍(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种线驱动上肢康复训练机械臂(57)摘要本发明提供了一种线驱动上肢康复训练机械臂，包括：支撑机构；设置在支撑机构的支撑架上的旋转云台机构；上臂屈伸动力传递机构，包括U型板、上臂拉索张紧轮、安装板、上臂屈伸主动轴、从动齿轮、上臂主动拉索轮、上臂屈伸从动轴、上臂扭矩传感器、上臂从动拉索轮以及弧形限位导槽；上臂屈伸机构，包括U型镂空板、上臂屈伸限位销钉以及肘部主动拉索轮；双向张紧机构，包括上臂连杆、张紧轮槽以及肘部拉索张紧轮；肘部屈伸机构，包括U型关节接头、屈伸转轴、肘部拉索轮、肘部转向限位导槽以及前臂连杆；前臂补偿机构，包括直线导轨、滑块以及短连板；以及通过Z型连板与前臂补偿机构连接的腕部换向机构。CN109620647ACN109620647A权利要求书1/2页1.一种线驱动上肢康复训练机械臂，其特征在于，包括：支撑机构，包括基座、设置在所述基座下方四个角上的万向轮、设置在所述基座上的支撑架以及设置在所述基座上的一侧嵌有所述支撑架的外壳；旋转云台机构，包括固定安装在所述支撑架顶端的云台下层板、安装在所述云台下层板上的主动同步带轮、安装在所述云台下层板上的通过同步带跟随所述主动同步带轮进行转动的随动同步带轮、设置在所述主动同步带轮和所述随动同步带轮上方的云台上层板、设于所述云台上层板上的云台转角限位槽、置于所述云台转角限位槽中且底端固定在所述云台下层板上的云台转角限位销、设置在所述云台上层板上的与所述随动同步带轮连接并跟随所述随动同步带轮同步转动的云台主轴以及设置在所述云台上层板上的控制器；上臂屈伸动力传递机构，包括安装在所述云台主轴顶端的U型板、设置在所述U型板中的上臂拉索张紧轮、设置在所述U型板两个竖直端外侧的两个安装板、设置在两个所述安装板之间的上臂屈伸主动轴、安装在所述上臂屈伸主动轴中心处的从动齿轮、对称设置在所述从动齿轮两侧的上臂主动拉索轮、设置在所述两个安装板之间的上臂屈伸从动轴、设置在所述上臂屈伸从动轴一端的上臂扭矩传感器、设置在所述上臂屈伸从动轴另一端的上臂从动拉索轮以及设置在靠近所述上臂从动拉索轮一侧的所述安装板上的弧形限位导槽；上臂屈伸机构，包括与所述上臂屈伸从动轴连接的U型镂空板、设置在所述U型镂空板内壁一侧的上臂屈伸限位销钉以及设置在所述U型镂空板的U型底板中的肘部主动拉索轮；双向张紧机构，包括连接于所述U型镂空板的U型底板处的上臂连杆、通过肘部张紧调节螺栓固定于所述上臂连杆两侧的张紧轮槽以及设置在所述张紧轮槽中的肘部拉索张紧轮；肘部屈伸机构，包括与所述上臂连杆连接的U型关节接头、设置在所述U型关节接头中的屈伸转轴、设置在所述屈伸转轴上且置于所述U型关节接头内的肘部拉索轮、设置在所述U型关节接头侧边上的肘部转向限位导槽以及一端与所述肘部拉索轮连接的前臂连杆；前臂补偿机构，包括设置在所述前臂连杆上的直线导轨、设置在所述直线导轨中的滑块以及与所述滑块连接的短连板；以及腕部换向机构，包括与所述短连板连接的Z型连板、连接于所述Z型连板底端两侧边的窄连板、与一侧的所述窄连板连接的前臂托板、与另一侧的所述窄连板连接的操纵杆收容槽以及设置在所述操纵杆收容槽上的霍尔操纵杆，其中，所述屈伸转轴的两端设置有限位卡簧，该限位卡簧用于限制所述屈伸转轴的轴向位移，所述上臂屈伸限位销钉与所述弧形限位导槽相配合，用于限位保护，设有所述弧形限位导槽的所述安装板的外侧还设置有与所述上臂屈伸从动轴连接的可调式阻尼卷簧，该可调式阻尼卷簧由所述上臂屈伸从动轴带动，在放松时进行释能，在收紧时进行蓄能，所述肘部主动拉索轮的下方连接有肘部拉索控制电机。2.根据权利要求1所述的一种线驱动上肢康复训练机械臂，其特征在于：其中，所述云台下层板的底部还设有与所述主动同步带轮连接的云台控制电机、与所述随动同步带轮连接的角度传感器以及用于固定所述角度传感器的位置固定板。3.根据权利要求1所述的一种线驱动上肢康复训练机械臂，其特征在于：2CN109620647A权利要求书2/2页其中，所述上臂拉索张紧轮位于所述上臂从动拉索轮与所述上臂主动拉索轮之间。4.根据权利要求1所述的一种线驱动上肢康复训练机械臂，其特征在于：其中，所述上臂扭矩传感器和所述上臂从动拉索轮位于所