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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115887170A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202110917147.7(22)申请日2021.08.11(71)申请人中国科学院沈阳自动化研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区南塔街114号(72)发明人刘连庆陈文远李广勇李宁王文学于鹏(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002专利代理师白振宇(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)B25J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人(57)摘要本发明涉及医用康复训练和助力设备,具体地说是一种多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,包括软体外骨骼手套、肌腱拉力线、柔性连杆、驱动装置及控制系统,肌腱拉力线一端连接直线驱动器,另一端连接软体外骨骼手套用以驱动拇指的外展/内收和弯曲/伸展两个自由度;柔性连杆一端与拇指指套铰接,另一端与手背结构件铰接,并通过肌腱拉力线的收缩沿着滑动槽移动,从而驱动拇指的内收和外展运动;肌腱拉力线连接拇指背侧驱动拇指的伸展运动,另一根拉力线连接拇指掌侧驱动拇指的弯曲运动。本发明可以有效地助力中风患者的拇指运动,以完成所需的训练任务,尺寸小、重量轻、具有非常好的可穿戴性,便于手功能障碍的患者在日常生活中实用。CN115887170ACN115887170A权利要求书1/2页1.一种多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:包括软体外骨骼手套(1)、驱动装置(3)及控制系统(4),其中软体外骨骼手套(1)穿戴在患者手上,所述驱动装置(3)设置在患者身上,所述软体外骨骼手套(1)包括手背支撑件、手掌支撑件、拇指指套、肌腱拉力线(18)及柔性连杆(11),所述手背支撑件上开设有滑动槽(13),所述滑动槽(13)内滑动连接有滑块(12),所述柔性连杆(11)的一端与拇指指套铰接,另一端铰接于所述滑块(12)上,所述拇指指套通过一对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)与驱动装置(3)连接,所述滑块(12)滑动方向的前后两侧通过另一对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)与驱动装置(3)连接;所述驱动装置(3)通过两对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)驱动拇指实现弯曲/伸展或外展/内收两个自由度运动;所述控制系统(4)与驱动装置(3)连接。2.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:每根所述肌腱拉力线(18)外均套设有制动用的套管(2)。3.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:所述驱动装置(3)包括至少两个直线驱动器(16),每个所述直线驱动器(16)均具有一个滑轮组(17),每对负责拮抗运动的所述肌腱拉力线(18)的一端分别缠绕在一个滑轮组(17)上、并与一个直线驱动器(16)连接,另一端连接所述拇指指套或所述滑块(12)。4.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:所述滑动槽(13)沿手掌宽度方向设置,所述滑块(12)通过另一对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)的拉动在滑动槽(13)内往复滑动,进而带动所述柔性连杆(11)沿滑动槽(13)移动。5.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:与所述拇指指套连接的一对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)为拇指伸展肌腱拉力线(11)及拇指弯曲肌腱拉力线(15),所述拇指伸展肌腱拉力线(11)的一端与拇指指套手背面相连,所述拇指弯曲肌腱拉力线(15)的一端与拇指指套手掌面相连,所述拇指伸展肌腱拉力线(11)的另一端及拇指弯曲肌腱拉力线(15)的另一端缠绕在第一个滑轮组(17)后,再与第一个所述直线驱动器(16)连接,通过第一个所述直线驱动器(16)的驱动实现拇指伸展肌腱拉力线(11)及拇指弯曲肌腱拉力线(15)带动拇指完成弯曲/伸展自由度。6.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:与所述滑块(12)前后两侧连接的另一对负责拮抗运动的肌腱拉力线(18)为拇指外展肌腱拉力线(10)及拇指内收肌腱拉力线(14),所述拇指外展肌腱拉力线(10)及拇指内收肌腱拉力线(14)的一端分别连接于滑块(12)的前后两侧,所述拇指外展肌腱拉力线(10)及拇指内收肌腱拉力线(14)的另一端缠绕在第二个滑轮组(17)后,再与第二个所述直线驱动器(16)连接,通过第二个所述直线驱动器(16)的驱动实现拇指外展肌腱拉力线(10)及拇指内收肌腱拉力线(14)带动拇指完成外展/内收自由度。7.根据权利要求1所述多自由度拇指辅助的软体康复外骨骼机器人,其特征在于:所述软体外骨骼手套(1)还包括食指指套,所述食指指套的手