專利名稱：手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及到用于手臂康復(fù)訓(xùn)練的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的握把裝置。
背景技術(shù)：
將機(jī)器人輔助治療技術(shù)引入到肢體康復(fù)訓(xùn)練中，已逐漸得到國(guó)內(nèi)外研究人員的重視，發(fā)展為熱門課題，并已在臨床上得到不錯(cuò)的康復(fù)成效。其中手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是一種用于因偏癱、外傷等造成手臂運(yùn)動(dòng)障礙患者的輔助康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，其作為一種自動(dòng)化康復(fù)醫(yī)療設(shè)備，以醫(yī)學(xué)理論為依據(jù)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人體手臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，幫助患者進(jìn)行科學(xué)而又有效的康復(fù)訓(xùn)練，從而使患者的運(yùn)動(dòng)機(jī)能得到更好地恢復(fù)。目前臨床使用的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，主要包括支架，支架上設(shè)置有伸縮臂，伸縮臂的前端設(shè)置有握把裝置，握把裝置為安裝在伸縮臂前端的把手，伸縮臂的后端設(shè)置有伸縮驅(qū)動(dòng)裝置，支架上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及控制裝置。在伸縮驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，伸縮臂能夠向外伸長(zhǎng)或者向內(nèi)縮短，從而進(jìn)行患者手臂的屈伸康復(fù)訓(xùn)練；在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，伸縮臂能在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行患者手臂的擺動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練；在翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，伸縮臂與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置能夠共同翻轉(zhuǎn)至不同的訓(xùn)練平面，從而在不同的訓(xùn)練平面內(nèi)進(jìn)行手臂的擺動(dòng)或伸縮康復(fù)訓(xùn)練；控制裝置通常由PC機(jī)或單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輸入鍵盤和顯示器等幾部分組成，由PC機(jī)或單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同對(duì)翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及伸縮驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，從而控制康復(fù)訓(xùn)練時(shí)助力或阻力的大小。上述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人結(jié)構(gòu)中，患者只需握住把手即可進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，但由于不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知患者實(shí)際所需的力的變化，訓(xùn)練時(shí)都是在控制裝置預(yù)先設(shè)定的模式下進(jìn)行訓(xùn)練，即康復(fù)訓(xùn)練時(shí)的助力或阻力預(yù)先設(shè)定，阻力或助力的大小只能預(yù)估，即患者在預(yù)估設(shè)定的助力或阻力下進(jìn)行手臂的康復(fù)訓(xùn)練。由于患病程度不同、以及患者本身的個(gè)體差異，預(yù)估設(shè)定的助力或者阻力不能完全適合患者，且在康復(fù)訓(xùn)練過程中患者所能承受的助力或阻力也會(huì)實(shí)時(shí)改變，而預(yù)先設(shè)定的助力或阻力的大小恒定，無法滿足康復(fù)訓(xùn)練過程中患者實(shí)時(shí)變化的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)時(shí)感知患者康復(fù)訓(xùn)練時(shí)實(shí)際所需的力的變化，從而使控制裝置能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的助力或阻力的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中感應(yīng)式握把裝置。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，包括支架，支架上設(shè)置有伸縮臂和控制裝置，伸縮臂的前端固定安裝有握把組件安裝座，握把組件安裝座上固定設(shè)置有力傳感器，力傳感器的下端外套裝有手臂支撐座，所述的手臂支撐座與力傳感器在兩者變形量范圍內(nèi)不接觸、且手臂支撐座固定安裝在握把組件安裝座上，在手臂支撐座上活動(dòng)安裝有手臂支撐板，位于手臂支撐板上方的力傳感器上活動(dòng)套裝有握套，所述的握套與手臂支撐座不接觸，握套與力傳感器之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸套，所述的旋轉(zhuǎn)軸套套裝在力傳感器上；所述的力傳感器的輸出端與控制裝置的輸入端相連接。進(jìn)一步地，前述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，其中，所述的力傳感器為二維力傳感器。進(jìn)一步地，前述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，其中，所述的力傳感器上設(shè)置有一圈限位槽，所述的握套與限位槽之間設(shè)置有限位螺釘。
·[0008]本實(shí)用新型的有益效果伸縮臂前端的握套內(nèi)設(shè)置了力傳感器，力傳感器能將康復(fù)訓(xùn)練過程中患者對(duì)握套的握持力轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳遞至控制裝置內(nèi)，從而使控制裝置內(nèi)的控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同對(duì)翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及伸縮驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行有效控制，并能產(chǎn)生與握持力實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)的助力或阻力供患者康復(fù)訓(xùn)練；另外由于設(shè)置了用于支撐手臂的手臂支撐板，且用于安裝手臂支撐板的手臂支撐座與力傳感器在兩者變形量范圍內(nèi)不接觸，即患者手臂的重力不會(huì)傳遞至力傳感器上，從而去除了手臂重力對(duì)患者握持力的測(cè)量值的影響；握套與手臂支撐座之間也不接觸，這樣更加保證了力傳感器對(duì)患者握持力的測(cè)量值的準(zhǔn)確性。

圖I是本實(shí)用新型所述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置的安裝位置示意圖。圖2是圖I中手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，包括支架1，支架I上設(shè)置有伸縮臂2和控制裝置3，伸縮臂2的前端固定安裝有握把組件安裝座4，握把組件安裝座4上固定設(shè)置有二維力傳感器5，二維力傳感器5下端的外面套裝有手臂支撐座6，所述的手臂支撐座6與二維力傳感器5在兩者的變形量范圍內(nèi)不接觸、且手臂支撐座6固定安裝在握把組件安裝座4上，在手臂支撐座6上活動(dòng)安裝有手臂支撐板7，位于手臂支撐板7上方的二維力傳感器5上活動(dòng)套裝有握套8，握套8的底部與手臂支撐座6不接觸，握套8與二維力傳感器5之間設(shè)置有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸套9，所述的旋轉(zhuǎn)軸套9均套裝在二維力傳感器5上；二維力傳感器5的輸出端與控制裝置3的輸入端相連接。所述的二維力傳感器5上設(shè)置有一圈限位槽，所述的握套8與限位槽之間設(shè)置有限位螺釘10，這樣握套8在旋轉(zhuǎn)軸套9上繞二維力傳感器5轉(zhuǎn)動(dòng)，且不會(huì)與二維力傳感器5相脫離。本實(shí)用新型的工作原理如下患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，將手握住握套8，手臂支承在手臂支撐板7上，由于安裝手臂支撐板7的手臂支撐座6與二維力傳感器5在兩者的變形量范圍內(nèi)不接觸，因此手臂的重力不會(huì)影響到二維力傳感器5對(duì)患者握持力的測(cè)量值，握套8的底部與手臂支撐座6也不相接觸，更加確保了二維力傳感器5對(duì)握持力測(cè)量值的準(zhǔn)確性。在患者握持力的作用下，握套8內(nèi)的二維力傳感器5受力變形，產(chǎn)生電信號(hào)傳遞至控制裝置3內(nèi)，從而使控制裝置3內(nèi)的控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及伸縮驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行有效控制，并產(chǎn)生與握持力實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)的助力或阻力供患者康復(fù)訓(xùn)練。這樣在康復(fù)訓(xùn)練過程中，患者能夠自己把握住助力或阻力的大小，使得康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人更加人性化，康 復(fù)訓(xùn)練效果更好。
權(quán)利要求1.手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，包括支架，支架上設(shè)置有伸縮臂和控制裝置，其特征在于伸縮臂的前端固定安裝有握把組件安裝座，握把組件安裝座上固定設(shè)置有力傳感器，力傳感器的下端套裝有手臂支撐座，所述的手臂支撐座與力傳感器在兩者變形量范圍內(nèi)不接觸、且手臂支撐座固定安裝在握把組件安裝座上，在手臂支撐座上活動(dòng)安裝有手臂支撐板，位于手臂支撐板上方的力傳感器上活動(dòng)套裝有握套，所述的握套與手臂支撐座不接觸，握套與力傳感器之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸套，所述的旋轉(zhuǎn)軸套套裝在力傳感器上；所述的力傳感器的輸出端與控制裝置的輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，其特征在于所述的力傳感器為二維力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，其特征在于所述的力傳感器上設(shè)置有一圈限位槽，所述的握套與限位槽之間設(shè)置有限位螺釘。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能實(shí)時(shí)感知患者康復(fù)訓(xùn)練時(shí)實(shí)際所需的力的變化的手臂康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中的感應(yīng)式握把裝置，包括支架，支架上設(shè)置有伸縮臂和控制裝置，伸縮臂的前端安裝有握把組件安裝座，握把組件安裝座上設(shè)置有力傳感器，力傳感器的下端套裝有手臂支撐座，手臂支撐座與力傳感器在兩者變形量范圍內(nèi)不接觸、且手臂支撐座固定安裝在握把組件安裝座上，在手臂支撐座上活動(dòng)安裝有手臂支撐板，手臂支撐板上方的力傳感器上活動(dòng)套裝有握套，握套與手臂支撐座不接觸，握套與力傳感器之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸套，所述的旋轉(zhuǎn)軸套套裝在力傳感器上；所述的力傳感器的輸出端與控制裝置的輸入端相連接。
文檔編號(hào)A61B5/22GK202776915SQ20122040330
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張立勛, 王嵐, 艾山, 尹正乾 申請(qǐng)人:張家港市永發(fā)機(jī)器人科技有限公司