專(zhuān)利名稱(chēng)：一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種機(jī)器人，具體地說(shuō)是一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人。
背景技術(shù)：
上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)主要用于運(yùn)動(dòng)員上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、也可作為家用健身器材，或用于針對(duì)上肢偏癱的臨床運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練治療。傳統(tǒng)上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法多是由專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)員來(lái)輔助訓(xùn)練對(duì)象進(jìn)行的，這種人工操作方式導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)員工作強(qiáng)度高，而且訓(xùn)練的效果難免受到專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)員的工作技能和工作心情等因素影響，而且訓(xùn)練的成本較高。為此科研工作者研究了上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人來(lái)代替專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)員輔助訓(xùn)練對(duì)象完成運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。但目前的上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人大多在采用支架的形式，機(jī)器人是固定在支架上的，這就限制了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練必須在支架所在的位置進(jìn)行，進(jìn)而限制了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的場(chǎng)所，也限制了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的時(shí)間。因?yàn)橛?xùn)練過(guò)程中訓(xùn)練對(duì)象不能大范圍走動(dòng)，即使推動(dòng)支架運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)范圍還是受到支架的限制，只能?chē)@支架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使訓(xùn)練對(duì)象難以保證足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。此外運(yùn)動(dòng)范圍的限制也會(huì)影響訓(xùn)練對(duì)象參與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的積極性，從而影響運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，該裝置能在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的初期采用依靠支架的固定位置訓(xùn)練，整體上保留現(xiàn)有上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。在訓(xùn)練對(duì)象上肢的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)到一定程度后可以脫離支架，提供一種隨身運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，將運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練變成一種輔助運(yùn)動(dòng)，在日常生活中就能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。這樣有利于延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的時(shí)間，提高訓(xùn)練的積極性，進(jìn)而保證運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案:一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，包括支架立桿、滑塊、機(jī)器人肩部、機(jī)器人上臂、機(jī)器人前臂后段、機(jī)器人前臂前段、減重彈性懸繩、支架橫梁和機(jī)器人手部，其中滑塊可調(diào)位鎖緊在支架立桿上，機(jī)器人肩部安裝在滑塊上，機(jī)器人肩部、機(jī)器人上臂和機(jī)器人前臂后段依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接成串聯(lián)機(jī)構(gòu)，機(jī)器人前臂前段通過(guò)一個(gè)連接塊與機(jī)器人前臂后段相連接，減重彈性懸繩將機(jī)器人前臂前段末端懸掛在支架橫梁上，支架橫梁安裝在支架立桿的頂端，與支架立桿垂直轉(zhuǎn)動(dòng)連接而能繞支架立桿在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)減重彈性懸繩帶動(dòng)機(jī)器人前臂前段運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)訓(xùn)練對(duì)象進(jìn)行上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。上述一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其中所述滑塊與支架立桿滑套而通過(guò)螺釘連接可調(diào)位鎖緊在支架立桿上，松開(kāi)螺釘時(shí)可在支架立桿上上下移動(dòng)，以調(diào)整高度適應(yīng)不同的訓(xùn)練對(duì)象；所述的減重彈性懸繩長(zhǎng)度可根據(jù)滑塊的固定高度進(jìn)行調(diào)整。在訓(xùn)練初期，訓(xùn)練對(duì)象可根據(jù)需要調(diào)節(jié)滑塊固定在支架上的高度和減重彈性懸繩的長(zhǎng)度。上述一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其中所述機(jī)器人肩部通過(guò)螺釘安裝在滑塊或控制箱上，控制箱平放在支架立桿旁或固定連接在負(fù)重背心上，負(fù)重背心穿在訓(xùn)練對(duì)象的身上，并且在訓(xùn)練對(duì)象的腰、肩位置適度綁緊固定。上述一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其中所述機(jī)器人前臂后段和機(jī)器人前臂前段之間是通過(guò)連接塊用螺釘連接起來(lái)的:連接塊分別與機(jī)器人前臂后段和機(jī)器人前臂前段用螺釘連接，可以快速的拆卸或鏈接。初期固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，連接上機(jī)器人前臂前段并調(diào)好減重彈性懸繩的長(zhǎng)度，進(jìn)行固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，此時(shí)可以包括腕關(guān)節(jié)在內(nèi)的上肢各關(guān)節(jié)進(jìn)行全面的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。此階段機(jī)器人肩部通過(guò)螺釘安裝在滑塊上，控制箱可以放在支架立桿旁邊。訓(xùn)練對(duì)象穿戴好機(jī)器人即可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。當(dāng)訓(xùn)練進(jìn)行到后期階段，訓(xùn)練對(duì)象上肢運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)到一定程度后，可將機(jī)器人肩部通過(guò)螺釘安裝在控制箱上，并將控制箱固定連接在負(fù)重背心上，訓(xùn)練對(duì)象穿上負(fù)重背心并適度綁緊固定。同時(shí)斷開(kāi)減重彈性懸繩，拆卸連接塊和機(jī)器人前臂前段，放棄對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍較小的腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，以減輕訓(xùn)練對(duì)象的承重。訓(xùn)練對(duì)象穿戴好負(fù)重背心和上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，此時(shí)是一種隨身運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，整個(gè)上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人設(shè)備可以跟隨訓(xùn)練對(duì)象移動(dòng)，不再受支架立桿對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)地和訓(xùn)練時(shí)間的約束?？梢詫⑵湟暈橐环N輔助上肢運(yùn)動(dòng)，在日常生活中完成。此時(shí)要求控制系統(tǒng)和供能設(shè)備質(zhì)量輕，體積小，可以減小訓(xùn)練對(duì)象的負(fù)重，可采用集成控制芯片。上述一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其中在機(jī)器人肩部、機(jī)器人上臂和機(jī)器人前臂后段的機(jī)器人與訓(xùn)練對(duì)象接觸的一側(cè)，分別各固定一層軟橡膠層，以保證訓(xùn)練過(guò)程中訓(xùn)練對(duì)象穿戴的舒適性，減輕訓(xùn)練過(guò)程中的不適應(yīng)。本實(shí)用新型的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):I)、該裝置可以提供固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和隨身運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練兩種訓(xùn)練方式，兩種方式可以根據(jù)訓(xùn)練效果等需要進(jìn)行自由選擇；2)、該裝置易于保證訓(xùn)練時(shí)間，提高訓(xùn)練對(duì)象參與訓(xùn)練的積極性，保證運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果；3)、該裝置能游有效解除傳統(tǒng)上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法對(duì)下肢活動(dòng)范圍的制約。

圖1為本實(shí)用新型的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人安裝控制器和負(fù)重背心的示意圖。圖3為本實(shí)用新型一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人上安裝軟橡膠層的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一:參見(jiàn)圖1-圖3，本上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，包括支架立桿1、滑塊2、機(jī)器人肩部4、機(jī)器人上臂5、機(jī)器人前臂后段6、連接塊7、機(jī)器人前臂前段8、減重彈性懸繩9、軟橡膠層13、支架橫梁14、機(jī)器人手部10和控制箱11，其中滑塊2通過(guò)螺釘連接鎖緊在支架立桿I上，機(jī)器人肩部4通過(guò)螺釘連接安裝在滑塊2上，機(jī)器人肩部4、機(jī)器人上臂5和機(jī)器人前臂后段6依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接成串聯(lián)機(jī)構(gòu)，機(jī)器人前臂前段8通過(guò)連接塊7與機(jī)器人前臂后段6相連接，減重彈性懸繩9將機(jī)器人前臂前段8末端懸掛在支架橫梁14上，支架橫梁14安裝在支架立桿I的頂端，并且可在垂直于支架立桿I的平面內(nèi)繞支架立桿I在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)減重彈性懸繩9帶動(dòng)機(jī)器人前臂前段8運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)訓(xùn)練對(duì)象進(jìn)行上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。實(shí)施例二:本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下:上述上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，所述滑塊2通過(guò)螺釘連接固定在支架立桿I上，松開(kāi)螺釘3時(shí)可在支架立桿I上上下移動(dòng)，以調(diào)整高度適應(yīng)不同的訓(xùn)練對(duì)象；所述的減重彈性懸繩9的長(zhǎng)度可根據(jù)滑塊2的固定高度進(jìn)行調(diào)整。在訓(xùn)練初期，訓(xùn)練對(duì)象可根據(jù)需要調(diào)節(jié)滑塊2固定在支架上的高度和減重彈性懸繩9的長(zhǎng)度。上述上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，所述機(jī)器人肩部4通過(guò)螺釘3安裝在滑塊2或控制箱11上，控制箱11平放在支架立桿I旁或固定連接在負(fù)重背心12上，負(fù)重背心12穿在訓(xùn)練對(duì)象的身上，并且在訓(xùn)練對(duì)象的腰、肩位置適度綁緊固定。上述上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，所述機(jī)器人前臂后段6和機(jī)器人前臂前段8之間是通過(guò)連接塊7用螺釘3連接起來(lái)的:連接塊7分別與機(jī)器人前臂后段6和機(jī)器人前臂前段8用螺釘3連接，可以快速的拆卸或鏈接。使用方法:I).初期固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，連接上機(jī)器人前臂前段8并調(diào)好減重彈性懸繩9的長(zhǎng)度，進(jìn)行固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，此時(shí)可以包括腕關(guān)節(jié)在內(nèi)的上肢各關(guān)節(jié)進(jìn)行全面的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。此階段機(jī)器人肩部4通過(guò)螺釘3安裝在滑塊2上，控制箱11放在支架立桿I旁邊。訓(xùn)練對(duì)象穿戴好機(jī)器人即可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。2).當(dāng)訓(xùn)練進(jìn)行到后期階段，訓(xùn)練對(duì)象上肢運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)到一定程度后，可將機(jī)器人肩部4通過(guò)螺釘3安裝在控制箱11上，并將控制箱11固定連接在負(fù)重背心12上，訓(xùn)練對(duì)象穿上負(fù)重背心12并適度綁緊固定。同時(shí)斷開(kāi)減重彈性懸繩9，拆卸連接塊7和機(jī)器人前臂前段8，放棄對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍較小的腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，以減輕訓(xùn)練對(duì)象的承重。訓(xùn)練對(duì)象穿戴好負(fù)重背心12和上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，此時(shí)是一種隨身運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，整個(gè)上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人設(shè)備可以跟隨訓(xùn)練對(duì)象移動(dòng)，不再受支架立桿I對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)地和訓(xùn)練時(shí)間的約束?？梢詫⑵湟暈橐环N輔助上肢運(yùn)動(dòng)，在日常生活中完成。此時(shí)要求控制系統(tǒng)和供能設(shè)備質(zhì)量輕，體積小，可以減小訓(xùn)練對(duì)象的負(fù)重，可采用集成控制芯片。上述上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，在機(jī)器人肩部4、機(jī)器人上臂5和機(jī)器人前臂后段6的機(jī)器人與訓(xùn)練對(duì)象接觸的一側(cè)，分別各固定一層軟橡膠層，以保證訓(xùn)練過(guò)程中訓(xùn)練對(duì)象穿戴的舒適性，減輕訓(xùn)練過(guò)程中的不適應(yīng)。本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)用新型的目的作出多種變化，凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，包括支架立桿(I)、滑塊(2)、機(jī)器人肩部(4)、機(jī)器人上臂(5)、機(jī)器人前臂后段(6)、機(jī)器人前臂前段(8)、減重彈性懸繩(9)、負(fù)重背心(12)、支架橫梁(14)和機(jī)器人手部(10)，其特征在于:滑塊(2)可調(diào)位鎖緊在支架立桿(I)上，機(jī)器人肩部(4)安裝在滑塊(2)上，機(jī)器人肩部(4)、機(jī)器人上臂(5)和機(jī)器人前臂后段(6 )依次通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接成串聯(lián)機(jī)構(gòu)，機(jī)器人前臂前段(8 )通過(guò)一個(gè)連接塊(7 )與機(jī)器人前臂后段(6)相連接，減重彈性懸繩(9)將機(jī)器人前臂前段(8)末端懸掛在支架橫梁(14)上，支架橫梁(14)安裝在支架立桿(I)的頂端，與支架立桿(I)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)連接而能繞支架立桿(I)在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其特征在于:所述滑塊(2)與支架立桿(I)滑套而通過(guò)螺釘連接可調(diào)位鎖緊在支架立桿(I)上，松開(kāi)螺釘時(shí)在支架立桿(I)上上下移動(dòng)；所述的減重彈性懸繩(9)長(zhǎng)度可根據(jù)需要調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人肩部(4)通過(guò)螺釘(3)安裝在滑塊(2)上，或通過(guò)螺釘固定連接在一個(gè)控制箱(11)和一個(gè)負(fù)重背心(12)，負(fù)重背心(12)穿在訓(xùn)練對(duì)象的身上，并且在訓(xùn)練對(duì)象的腰、肩位置適度綁緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其特征在于所述連接塊(7)分別與機(jī)器人前臂后段(6)和機(jī)器人前臂前段(8)用螺釘(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人，其特征在于:在所述機(jī)器人肩部(4)、機(jī)器人上臂(5)和機(jī)器人前臂后段(6)與訓(xùn)練對(duì)象接觸的一側(cè)分別各固定一層軟橡膠層(13)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種上肢多方式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)器人。它包括支架立桿、滑塊、機(jī)器人肩部、機(jī)器人上臂、機(jī)器人前臂后段、機(jī)器人前臂前段、減重彈性懸繩、支架橫梁、機(jī)器人手部、和控制箱。該機(jī)器人裝置能提供依托支架立桿的固定位置的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，也能夠提供隨訓(xùn)練對(duì)象移動(dòng)的隨身運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可有效解決長(zhǎng)時(shí)間固定位置上肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)訓(xùn)練對(duì)象活動(dòng)范圍的約束問(wèn)題，使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練活動(dòng)更加自由，有利于提高運(yùn)動(dòng)對(duì)象參與訓(xùn)練的積極性，該裝置可以用作運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練設(shè)備、家用健身器材、偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備等。
文檔編號(hào)A61H1/00GK203001372SQ20122072023
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者錢(qián)晉武, 余剛, 沈林勇, 章亞男 申請(qǐng)人:上海大學(xué)