一種智能型上肢康復訓練器制造技術

本發明專利技術屬于醫療康復器械技術領域，具體涉及一種智能型上肢康復訓練器，主體結構包括控制器、檢測模塊、動力驅動裝置和訓練器機構，各部件配合構成的智能型上肢康復訓練器，能夠適用于偏癱和/或其它因素引起的上肢運動障礙患者的康復/輔助訓練，特別適宜上肢功能性障礙患者使用，能夠根據不同患者的需求進行被動式、主動式和/或阻力式訓練，達到針對性康復治療效果，使用時能夠精準定位貼合患者的上肢各個關節，避免錯位的練習引起組織損傷和肌肉拉傷；其結構簡單，體積小，質量輕，使用方便，訓練效果好，訓練精度高，制造成本低，應用范圍廣。

【技術實現步驟摘要】

:本專利技術屬于醫療康復器械
，具體涉及一種智能型上肢康復訓練器，能夠適用于偏癱和/或其它因素引起的上肢運動障礙患者的康復/輔助訓練。
技術介紹
:據不完全統計，風病、腦癱等幸存者中約有70% — 80%的病人均遺留有不同程度的殘疾；對于殘疾患者特別是中風患者，針對其偏癱部位的康復訓練是十分重要和關鍵的醫療手段，實踐證明，較早進行康復訓練能夠大大減少殘疾的可能性。在偏癱患者的康復醫療中，由于人類生活因素的影響，下肢康復一般都會達到一定程度的提高，而上肢康復卻由于人的惰性，潛意識等原因導致傷殘率居高不下，使患者終生遺憾。實驗表明，正規的功能訓練能促進中樞神經的重組和代償，恢復患者的肢體運動功能，這為機器人輔助康復技術提供了重要的醫學依據。借助智能化機器設備進行的康復訓練，能夠有效解決傳統康復訓練方法中存在的問題，不僅可以針對不同患者的病情制定訓練方案，而且能夠客觀的記錄訓練過程中參數的一些數據，便于醫師通過訓練數據的分析優化調整治療方案，并總結探索出中樞神經系統康復治療的規律，同時智能化機器設備能大大減少輔助人員的工作強度，減少患者心里壓力，提高訓練興趣。現有技術中固定偏癱康復訓練器具大多數為功能單一的輔助器械，智能化程度不是很高，而且大多數是適用于癱瘓患者全身或下肢適用的，例如中國專利2014207753905公開的一種腦中風康復訓練器，中國專利201420507546.1公開的一種上下肢主被動關節康復器，中國專利201420474844.5公開的一種水中手搖車式上下肢協同訓練器等器材，體積大、質量重，無法單獨適用于上肢康復訓練。另外包括中國專利201410742188.7公開的一種適合肌力為I級的癱瘓上肢訓練滑輪，中國專利201420422215.8公開的一種上肢訓練輔助裝置，中國專利201310177902.8公開的一種偏癱患者上肢訓練輔助器等訓練裝置，雖然是專門針對于上肢訓練的器材，但是均存在訓練模式單一、人機交互性差等缺陷，因此，專利技術人研宄設計出一種智能型上肢康復訓練器，具有主動訓練、被動訓練和阻力訓練三種運動控制模式，并能記錄訓練過程中患者的各項生理信息和運動信息。
技術實現思路
:本專利技術的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計一種智能型上肢康復訓練器，能夠進行三種模式下五個自由度的復合運動訓練。為了實現上述目的，本專利技術設計的智能型上肢康復訓練器主體結構包括控制器、檢測模塊、動力驅動裝置和訓練器機構，控制器分別與檢測模塊和動力驅動模塊電信息連接，檢測模塊和動力驅動模塊嵌入式安裝在訓練器機構上；控制器為安裝有控制系統的計算機，能夠完成對訓練器的控制和信息檢測處理；檢測模塊包括肌力傳感器、肌電傳感器、空間位置傳感器和壓力傳感器，能夠采集傳輸訓練器使用過程中患者的運動信息和生理信息以及訓練器的作用力，同時形成記錄予以輸出；動力驅動裝置包括兩組帶有伺服驅動系統的伺服電機，分別用以驅動訓練器機構中外骨骼的肩關節和肘關節運動；訓練器機構包括水平調節機構、高度調節機構、頂部連桿、肩部固定機構、外骨骼、上臂扎帶和下臂扎帶，外骨骼由自上而下通過運動副方式連接的肩關節、上臂連桿、肘關節、下臂連桿和手托構成，肩部固定機構的一端通過頂部連桿連接有高度調節機構和水平調節機構，分別用于調整上肢康復訓練器水平和垂直方向的固定位置；肩部固定機構的另一端以運動副方式連接有外骨骼，外骨骼中的上臂連桿和下臂連桿上分別設置有上臂扎帶和下臂扎帶，用于患者上肢的固定穿戴；肩關節和肘關節上分別設置有動力驅動裝置，動力驅動裝置能夠在控制器的作用下帶動訓練器機構輔助患者上肢進行被動式、主動式和/或阻力式康復訓練。優選的，所述水平調節機構為滑道式結構，能夠在水平方向范圍內滑動。優選的，所述高度調節機構為伸縮式結構，能夠在垂直方向范圍內伸長或縮短。優選的，所述上臂連桿和下臂連桿均為帶有鎖緊裝置的抽拉式結構，能夠根據不同患者需求進行長度調節。進一步的，水平調節機構與高度調節機頭相互配合用于調整固定整體上肢康復訓練器。本專利技術與現有技術相比，特別適宜上肢功能性障礙患者使用，能夠根據不同患者的需求進行被動式、主動式和/或阻力式訓練，達到針對性康復治療效果；使用時能夠精準定位貼合患者的上肢各個關節，避免錯位的練習引起組織損傷和肌肉拉傷；該訓練器結構簡單，體積小，質量輕，使用方便，訓練效果好，訓練精度高，制造成本低，應用范圍廣。【附圖說明】:圖1為本專利技術的主體結構模塊示意圖。圖2為本專利技術中訓練器機構的主體結構原理示意圖。【具體實施方式】:下面通過實施例并結合附圖對本專利技術做進一步描述。實施例1:本實施例涉及的智能型上肢康復訓練器的主體結構包括控制器1、檢測模塊2、動力驅動裝置3和訓練器機構4，控制器I分別與檢測模塊2和動力驅動模塊3電信息連接，檢測模塊2和動力驅動模塊3嵌入式安裝在訓練器機構4上；控制器I為安裝有控制系統的計算機，能夠完成對訓練器的控制和信息檢測處理；檢測模塊2包括肌力傳感器、肌電傳感器、空間位置傳感器和壓力傳感器，能夠采集傳輸訓練器使用過程中患者的運動信息和生理信息以及訓練器的作用力，同時形成記錄予以輸出；動力驅動裝置3包括兩組帶有伺服驅動系統的伺服電機，分別用以驅動外骨骼中的肩關節和肘關節的運動；訓練器機構4包括水平調節機構5、高度調節機構6、頂部連桿7、肩部固定機構8、外骨骼9、上臂扎帶10和下臂扎帶11，外骨骼9由自上而下通過運動副方式連接的肩關節12、上臂連桿13、肘關節14、下臂連桿15和手托16構成，用于支撐患者的上肢；肩部固定機構8的一端通過頂部連桿7連接有高度調節機構6和水平調節機構5，分別用于調整上肢康復訓練器水平和垂直方向的固定位置；肩部固定機構8的另一端以運動副方式連接有外骨骼9，其中上臂連桿13和下臂連桿15上分別設置有上臂扎帶10和下臂扎帶11，用于患者上肢的固定穿戴；肩關節12和肘關節14上分別設置有動力驅動裝置3，動力驅動裝置3能夠在控制器I的作用下帶動訓練器機構4輔助患者上肢進行被動式、主動式和/或阻力式康復訓練。本實施例中涉及的水平調節機構5為滑道式結構，能夠在水平方向范圍內滑動；高度調節機構6為伸縮式結構，能夠在垂直方向范圍內伸長或縮短，兩者相互配合用于調整固定整體上肢康復訓練器；上臂連桿13和下臂連桿15均為帶有鎖緊裝置的抽拉式結構，能夠根據不同患者需求進行長度調節。本實施例中所述被動式訓練主要適用于0-2級患者，訓練內容根據患者具體需要進行規劃，包括單關節訓練(肩關節的內、外旋轉和上舉，肘關節伸、屈，腕關節內翻、外翻)和多關節復合訓練(整體上肢上舉、放下、擺動等)；所述主動式訓練主要適用于3-4級患者，訓練內容主要為協助患者完成有關動作，提高患者的肌力；所述阻力式訓練主要適用于4-5級患者，訓練過程中控制器I根據檢測模塊2采集到的訓練器作用力信息以滯后的形式啟動訓練器，保持患者和訓練器之間穩定的作用力(阻力)，以進一步提高患者的肌力。實施例2:本實施例中涉及的智能型上肢康復訓練器適用方法為:(I)先將訓練器固定在椅子上，待患者坐定后根據患者具體情況調節水平調節機構5、高度調節機構6、上臂連桿13和下臂連桿16，使得訓練器的外骨骼與患者的上肢對應對準，再通過上臂扎帶10和下臂扎帶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能型上肢康復訓練器，其特征在于主體結構包括控制器、檢測模塊、動力驅動裝置和訓練器機構，控制器分別與檢測模塊和動力驅動模塊電信息連接，檢測模塊和動力驅動模塊嵌入式安裝在訓練器機構上；控制器為安裝有控制系統的計算機，能夠完成對訓練器的控制和信息檢測處理；檢測模塊包括肌力傳感器、肌電傳感器、空間位置傳感器和壓力傳感器，能夠采集傳輸訓練器使用過程中患者的運動信息和生理信息以及訓練器的作用力，同時形成記錄予以輸出；動力驅動裝置包括兩組帶有伺服驅動系統的伺服電機，分別用以驅動訓練器機構中外骨骼的肩關節和肘關節運動；訓練器機構包括水平調節機構、高度調節機構、頂部連桿、肩部固定機構、外骨骼、上臂扎帶和下臂扎帶，外骨骼由自上而下通過運動副方式連接的肩關節、上臂連桿、肘關節、下臂連桿和手托構成，肩部固定機構的一端通過頂部連桿連接有高度調節機構和水平調節機構，分別用于調整上肢康復訓練器水平和垂直方向的固定位置；肩部固定機構的另一端以運動副方式連接有外骨骼，外骨骼中的上臂連桿和下臂連桿上分別設置有上臂扎帶和下臂扎帶，用于患者上肢的固定穿戴；肩關節和肘關節上分別設置有動力驅動裝置，動力驅動裝置能夠在控制器的作用下帶動訓練器機構輔助患者上肢進行被動式、主動式和/或阻力式康復訓練。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張士勇，楊書春，
申請(專利權)人：張士勇，
類型：發明
國別省市：山東;37