0757-85563787
[0001]本发明涉及一种上肢/下肢空间运动康复训练辅助设备，以及相关的康复机器人空间运动实现方法。
[0002]心脑血管等疾病发生后会遗留下各种后遗症，偏瘫是其中之一。偏瘫患者的康复训练、特别是发病早期的及时康复训练对患者康复至关重要。传统的康复训练是康复师对患者进行手把手的引导辅助训练。这种训练模式效率低，且常常由于缺乏合格的康复师而无法进行。目前采用的另一种方式是采用康复机器人辅助训练，但是这种训练模式目前并未被普遍采用，原因之一是设备价格比较高，。第二个原因是因为训练模式缺乏针对性导致训练效果不够理想。第三个原因是设备本身原因。目前设计的空间康复机器人每个构件具有独立自由度，需要自身配置一个驱动电机，因此造成机构体积庞大，并且需要病人保持坐姿，这些因素均会造成病人使用不方便以及心理压力。。虽然部分康复机结构为平面机构，但是，这些机构只能做平面运动，病人的运动受限，限制了康复训练模式，难以满足患者康复过程中的多种运动模式需求。
[0003]针对上述问题，本发明提供一种结构简单、运动模式多样化的康复训练辅助设备，针对病人具体康复训练需求配置，可以实现为病人量身定做的训练模式的训练设备。
[0004]本发明的目的是提供一种结构简单、运动模式多样化的康复训练辅助设备，针对病人具体康复训练需求配置，可以实现为病人量身定做的训练模式，以此来满足不同患者不同训练模式的需求。
[0006]基于平面连杆机构对康复训练机器人进行结构简化。采用模块式组合方案，三种主体机架结构，三种下部机构，三种上部机构，其他部分采用通用结构，包括连杆、传动系统、驱动系统。依据具体轨迹要求配置总体机构设计，通过吊绳的夹持，使人体的上肢或下肢与其产生同步的运动轨迹曲线，达到康复训练的目的。本发明之所以通过采用吊装的夹持方式，使病人距离设备保持一定距离，有助于心理稳定。吊装带采用柔性包带和具有一定弹性的硬体吊架两种形式。初始康复时宜采用包带夹持，适用后可采用吊架。病人可卧床进行康复训练。此外，本发明包括个性化病人康复模式获取，康复师辅助病人进行康复训练，通过RFID (射频识别)运动采集及处理系统采集病人康复模式，以此为依据配置设备并确定连杆曲线]其特征在于康复训练机器人结构完全由平面连杆基本构件组成，分为上下两部分机构，各有三种，通过进行上下两部分组合，产生九种不同机构，利用连杆曲线的多样性实现不同的空间运动轨迹曲线，以满足不同患者的需求。其下部机构有曲柄滑块机构、曲柄摇块机构和曲柄摇杆机构，上部机构有铰链五杆机构、双移动副五杆机构和杏彩官方网站曲柄摇杆机构。下部机构垂直放置，其驱动及传动系统安置在中部机箱内，上部机构水平放置，其驱动及传动系统均安置在中部机箱内部及下部机构连架杆内，使设备外观简介。
[0008]所述上部机构与下部机构进行组合时，上部机构水平放置，下部机构垂直放置，上部机构的机架安装在下部机构的构件上，通过这样的组合形式，实现了平面机构的空间运动。
[0009]个性化病人康复模式获取，康复师辅助病人进行康复训练，通过RFID运动采集及处理系统采集病人康复模式，以此为依据配置设备并确定连杆曲线]本发明由于采用以上技术方案，具有以下优点:1、设计简单，成本低，体积小；2、可用于卧姿和坐姿，并可用于上肢及下肢康复，可通过夹持一个部位或者两个部位实现适宜于病人个体病状的运动方式；3、并可依据病人具体情况量身定制两个平面机构具体形式及参数，在不改变总体结构的情况下，实现个性化运动轨迹，从而实现个性化康复训练。连杆采用多孔杆，可依据具体运动轨迹调节连杆机构杆长从而实现一个机构配置实现多个机构参数组合以实现不同运动曲线]根据本发明的一个方面，提供了一种上肢/下肢空间运动康复训练辅助设备，其特征在于包括:
[0017]吊装带，用于把使用者的上肢或下肢托住并固定于上部机构上的选定点，
[0019]机架支柱与下部机构各有三种形式，可以任意组成9种不同组合，以适应所希望的具体运动形式及用户偏好，
[0020]从而能够依据个性化需求采用不同的运动模式，用平面机构实现空间运动，用平面机构连杆曲线复合运动实现复杂空间运动轨迹。
[0021]图1a-1c显示了根据本发明的不同实施例的康复设备的基本配置。
[0022]图2a_2c显示了根据本发明的一个实施例的下机架及下部机构；图2d_2f显示机架底座示意图。图2g为设备配置方案，显示了根据本发明的实施例的机架形式及机构形式的不同组合形式。
[0024]图4a_4b显示了根据本发明的上肢下肢空间运动康复训练辅助设备中上肢及下肢夹持方式。
[0028]图8a_8e显示了根据本发明的下部机构平面运动转换到上部机构运动平面的方法。
[0029]本发明用两个平面机构实现空间运动，利用连杆曲线实现多种运动模式和运动轨迹，降低设计和制造成本；采用嵌套结构传递运动，使两部或三部驱动电机和减速器同时安装于机架中部箱体内，简化了操作端的运动传递机构、并减少了上部水平机构的重量和体积，使外观简洁美观。设备配置依据病人康复训练运动模式要求量身定做，实现个性化配置。如la、Ib所示,根据本发明的一个实施例的康复设备包括机架(110)、箱体(114)、驱动和传动机构(在箱体114内，未显示)、下部垂直连杆机构(111、112、113)、上部水平连杆机构(121、122)、连杆曲线)。其中下部机构的一个运动构件(113)与上部机构的机架(121)装配为一体。通过采用不同的机架形式及机构形式、，可以组合为九种不同配置形式；通过选择不同的吊带安装位置，可获得不同运动模式及运动轨迹。下部机构组合方式见图2a、2b、2c。不同的组合，产生的空间运动轨迹不同，运动范围的大小也不同。运动采集及处理系统如图lc，包括RFID电子标签il、i2、……i1、……in、天线、RFIDR/ff读写器、及数据处理模块包括中间件、数据库和算法模块。
[0030]图1a-C显示了根据本发明的不同实施例的康复设备的基本配置，其包括机架(110)、箱体(114)、下部垂直机构(111、112、113)、上部水平机构(121、122)、连杆曲线)、运动采集系统(Ic)0
[0031]图2a_2c显示了根据本发明的一个实施例的下机架及下部机构。
[0032]如图2a_2c所示，下机架及下部机构有三种机架形式，包括机架支柱(11(110)、21、31)、箱体(14(114)、24、34)、下部四杆机构(12 (112)、22、32)。箱体内放置电机(未显示)、减速器(未显示)、传动装置(未显示)、及控制板(未显示)。下部机构有三种形式，包括曲柄连杆机构(32)、曲柄摇块机构(22)、曲柄滑块机构(12);并有三种形式:支架11、21、31，具体结构形式依据运动形式及用户偏好确定，各种形式均为组件，可互换。图2c主要适用于上肢康复，以水平运动为主的康复训练。图2b适用于下肢康复，以小腿屈伸为主的康复训练。图2a用于上肢及下肢康复训练，适用于空间运动为主的训练。电源插头(203)位于底盘(211、221、231)的电缆盒(20
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