[发明专利]一种并联柔索驱动上肢康复机器人及其实施方法

摘要

本发明涉及一种并联柔索驱动上肢康复机器人及其实施方法。其技术方案是整体由支撑架构成长方体形状的桁架结构，支撑架底部设有柔索驱动模块、张力检测模块、固定导向轮及座椅驱动电机，同时提供干净整洁的康复治疗平台；且旋转座椅位于底座的上方并可根据康复要求带动患者身体自由转动；七组柔索连接到前臂支撑，并通过前臂支撑带动患者上肢实现康复训练，有益效果是柔索自身柔顺性好，可避免与人体发生刚性接触，提高康复训练的舒适性；康复训练过程中实时监测柔索内部张力，提高康复训练的安全性；具有被动模式、助力模式和主动模式三种康复模式，可根据康复阶段以及康复需求的不同自主选择康复模式，实现一机多用，降低设备成本。

主权项

一种并联柔索驱动上肢康复机器人，其特征是：包括柔索驱动模块（1）、张力检测模块（2）、固定导向轮（3）、周转导向轮（4）、前臂支撑（5）、柔索（6）、旋转座椅（7）、底座（8）、支撑架（9），整体由支撑架（9）构成长方体形状的桁架结构，底座（8）设置在支撑架（9）的底部，遮盖支撑架（9）底部的柔索驱动模块（1）、张力检测模块（2）、固定导向轮（3）及座椅驱动电机，同时提供干净整洁的康复治疗平台；且旋转座椅（7）位于底座（8）的上方并可根据康复要求带动患者身体自由转动；所述周转导向轮（4）设有八组，在支撑架（9）的竖直杆的靠近底座的同一高度处固定四组，在竖直杆的顶部固定四组，选择其中的七组作为柔索（6）的传动装置，七组柔索（6）连接到前臂支撑（5），并通过前臂支撑（5）带动患者上肢实现康复训练，其中，前臂支撑（5）的后部由三根柔索牵引，前臂支撑（5）的前部由四根柔索牵引；康复训练过程中，周转导向轮（4）会随着柔索（6）方位的变化而转动相应的角度，保证柔索（6）通过导向轮流畅的伸缩，七组柔索牵引前臂支撑（5）完成空间六自由度的运动，进一步实现复杂的康复动作；所述的柔索驱动模块（1）采用模块化的设计方法，共有七组，分别安装在底座（8）所覆盖的支撑架（9）上，柔索驱动模块（1）主要由力矩电机（1‑1）、电机安装架（1‑2）、驱动轮（1‑3）和光电编码器组成，力矩电机（1‑1）通过电机安装架（1‑2）固定在支撑架（9）上，其输出端装有驱动轮（1‑3）用来缠绕柔索（6），其尾部安装光电编码器，可间接测量柔索（6）的伸缩量。