CN109938965A - 康复调节对准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种康复调节对准装置，其包括机械臂和定位部件，所述定位部件包括有若干个发射器，所述机械臂包括有若干个旋转轴，若干个所述发射器与若干个所述旋转轴一一对应，所述发射器连接于所述旋转轴，且所述发射器用于发射可见光至手臂的关节活动端上。本发明的康复调节对准装置，利用发射器发射可见光至关节活动端上，实现旋转轴的对准工作，对准精度高，能够以正确姿势进行康复训练，有效减少康复操作不当带来的二次损伤；同时，操作方便，提高穿戴效率。

Description

康复调节对准装置

技术领域

本发明涉及一种康复机器人技术领域，特别涉及一种康复调节对准装置。

背景技术

随着老龄化问题的不断加剧、脑卒中及偏瘫等疾病引起的四肢功能障碍患者逐渐增多，传统药物治疗效果多不尽人意且价格不菲，专业康复医院中医患比例不匹配，导致康复医师工作量大、患者等待时间长等问题，基于上述原因康复机器人得到越来越多的关注。通过机器人辅助四肢运动，让患者能够得到更多时间更好效果的训练，进而提高患者生活质量与康复效果，同时缓解目前医生与患者之间的供求不平衡关系，对数量巨大的四肢功能障碍患者具有重要的临床意义和社会价值。

康复机器人在对不同患者使用前需要调节，目前对高度的调整及长度的调节都为目测，通过目测来判断各关节的旋转轴与康复机器人的旋转轴是否对准；由于人体关节与康复机器人之间存在一定间隙，通过目测法对准易出现较大偏差，造成调节不到位，导致患者康复效果欠佳。同时，目测法对准需要用较长的时间完成康复前期的穿戴工作，造成效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有通过目测法对准易出现较大偏差，造成调节不到位，导致患者康复效果欠佳，造成效率低下等缺陷，提供一种康复调节对准装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种康复调节对准装置，其特点在于，其包括机械臂和定位部件，所述定位部件包括有若干个发射器，所述机械臂包括有若干个旋转轴，若干个所述发射器与若干个所述旋转轴一一对应，所述发射器连接于所述旋转轴，且所述发射器用于发射可见光至关节活动端上。

在本实施例中，采用上述结构形式，定位部件通过若干个发射器分别发射出可见光至各个关节活动端上，从而实现机械臂上的若干个旋转轴与各个关节活动端一一对应并精确对准；利用发射器发射可见光至关节活动端上，抗干扰性强，且无需目测，实现旋转轴的对准工作，对准精度高，能够以正确姿势进行康复训练，有效减少康复操作不当带来的二次损伤；同时，结构简单，操作方便，提高穿戴效率。

较佳地，若干个所述发射器中具有一个肩关节发射器，若干个旋转轴中具有一个肩关节旋转轴，所述机械臂包括有主悬臂和手臂组件，所述手臂组件通过以所述肩关节旋转轴为轴心铰接于所述主悬臂，所述肩关节发射器连接于所述肩关节旋转轴；

所述康复调节对准装置包括有升降机构，所述升降机构的顶部连接于所述主悬臂并用于带动所述主悬臂升降移动。

在本实施例中，采用上述结构形式，通过肩关节旋转轴能够在主悬臂上以肩关节旋转轴为轴心进行摆动，从而能够对患者的手臂进行康复训练。

另外，通过升降机构能够带动机械臂上的肩关节旋转轴在竖直方向上升降移动调节，从而实现肩关节旋转轴在高度方向上与患者的肩关节精确对准。

较佳地，若干个所述发射器中具有一个肘关节发射器，若干个旋转轴中具有一个肘关节旋转轴，所述手臂组件包括有上臂连接机构和前臂连接机构，所述上臂连接机构包括有上臂连接件和上臂移动件，所述上臂连接件通过所述肩关节旋转轴铰接于所述主悬臂，所述上臂移动件的一端滑设于所述上臂连接件并用于调节所述上臂连接机构的长度，所述前臂连接机构通过以所述肘关节旋转轴为轴心铰接于所述上臂移动件的另一端，所述肘关节发射器连接于所述肘关节旋转轴。

在本实施例中，采用上述结构形式，前臂连接机构通过以肘关节旋转轴为轴心铰接于上臂连接机构，从而能够对患者的前臂进行康复训练。

另外，通过上臂移动件能够在上臂连接件上的滑移，能够调节上臂连接机构的长度，从而可根据不同患者的上臂的长度来进行上臂连接机构的长度，调整肘关节发射器发射的可见光照射至患者的肘关节，实现肘关节旋转轴与患者的肘关节的精确对准。

较佳地，若干个所述发射器中具有一个腕关节发射器，若干个旋转轴中具有一个腕关节旋转轴，所述手臂组件还包括有手部件，所述前臂连接机构包括有前臂连接件和前臂移动件，所述前臂连接件铰接于所述上臂移动件，所述前臂移动件的一端滑设于所述前臂连接件并用于调节所述前臂连接机构的长度，所述手部件通过以所述腕关节旋转轴为轴心铰接于所述前臂移动件的另一端，所述腕关节发射器连接于所述腕关节旋转轴。

在本实施例中，采用上述结构形式，手部件通过以腕关节旋转轴为轴心铰接于前臂连接机构，从而能够对患者的手部进行康复训练。

另外，通过前臂移动件能够在前臂连接件上的滑移，能够调节前臂连接机构的长度，从而可根据不同患者的前臂的长度来进行前臂连接机构的长度，调整腕关节发射器发射的可见光照射至患者的腕关节，实现腕关节旋转轴与患者的腕关节的精确对准。

较佳地，所述升降机构包括有移动基座和可伸缩立柱，所述移动基座的底部具有若干个滚动轮，所述可伸缩立柱的底部连接于所述移动基座，所述可伸缩立柱的顶部连接于所述主悬臂。

在本实施例中，采用上述结构形式，通过可伸缩立柱能够带动主悬臂沿竖直方向升降移动，从而实现肩关节旋转轴在高度方向上与患者的肩关节精确对准。

另外，通过移动基座的移动能够带动可伸缩立柱和机械臂在水平面上移动，从而实现肩关节旋转轴在水平方向上与患者的肩关节精确对准。且移动基座通过滚动轮能够在支撑面上行走，便于移动和搬运。

较佳地，若干个所述发射器中具有一个肩峰发射器，若干个旋转轴中具有一个肩峰旋转轴，所述机械臂还包括有横向部件，所述横向部件的一端通过所述肩峰旋转轴为轴心铰接于所述主悬臂，所述横向部件的另一端通过所述肩关节旋转轴铰接于所述手臂组件，所述肩峰发射器连接于所述肩峰旋转轴并用于发射可见光至肩峰。

在本实施例中，采用上述结构形式，横向部件通过肩峰旋转轴为轴心铰接于主悬臂，使得横向部件能够在水平面方向摆动，将会带动手臂组件和手臂在水平面摆动，从而对手臂进行康复训练。

较佳地，所述机械臂还包括有左右调节滑轨，所述左右调节滑轨连接于所述升降机构的顶部，所述主悬臂滑设于所述左右调节滑轨并能够在所述左右调节滑轨上沿肩宽方向移动。

在本实施例中，采用上述结构形式，主悬臂能够在左右调节滑轨上沿肩宽的方向移动，将会带动肩峰发射器、横向部件和手臂组件都沿肩宽的方向移动，从而可根据不同患者的肩宽来进行肩峰发射器的位置调节；调整肩峰发射器发射的可见光照射至患者的肩峰，从而实现肩峰发射器与患者的肩峰精确对准。

较佳地，所述定位部件还包括有若干个用于粘接于关节活动端的定位贴片，若干个所述定位贴片与若干个所述发射器一一对应，且所述发射器发射的可见光用于照射于相对应的所述定位贴片上。

在本实施例中，采用上述结构形式，通过发射器将发射的可见光照射至定位贴片上，无需依靠人的目测，便于实现了精确对准。

较佳地，所述机械臂包括有至少一个驱动机构和依次相互连接的最前端部件、至少一个可伸缩部件、最末端部件，所述最前端部件、所述可伸缩部件和所述最末端部件之间任意相邻两个部件通过所述旋转轴为轴心相连接，所述驱动机构与所述可伸缩部件一一对应，所述驱动机构连接于所述可伸缩部件并用于驱动调节所述可伸缩部件的长度，所述康复调节对准装置还包括有控制器，所述控制器的输入端电连接于所述定位部件，所述控制器的输出端电连接于所述驱动机构。

在本实施例中，采用上述结构形式，通过驱动机构驱动调节可伸缩部件的长度，实现自动化精确定位。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的康复调节对准装置，利用发射器发射可见光至手臂的关节活动端上，实现旋转轴的对准工作，对准精度高，能够以正确姿势进行康复训练，有效减少康复操作不当带来的二次损伤；同时，操作方便，提高穿戴效率。

附图说明

图1为本发明实施例的康复调节对准装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的康复调节对准装置的另一结构示意图。

附图标记说明：

机械臂 1

肩关节旋转轴 11

主悬臂 12

手臂组件 13

上臂连接机构 131

上臂连接件 1311

上臂移动件 1312

前臂连接机构 132

前臂连接件 1321

前臂移动件 1322

手部件 133

肘关节旋转轴 14

腕关节旋转轴 15

肩峰旋转轴 16

横向部件 17

左右调节滑轨 18

定位部件 2

肩关节发射器 21

肘关节发射器 22

腕关节发射器 23

升降机构 3

可伸缩立柱 31

移动基座 32

滚动轮 33

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图1和图2所示，本发明实施例的康复调节对准装置包括机械臂1和定位部件2，定位部件2包括有若干个发射器，机械臂1包括有若干个旋转轴，若干个发射器与若干个旋转轴一一对应，发射器连接于旋转轴，且发射器用于发射可见光至关节活动端上。康复调节对准装置在使用时，定位部件2通过若干个发射器分别发射出可见光至各个关节活动端上，从而实现机械臂1上的若干个旋转轴与各个关节活动端一一对应并精确对准；利用发射器发射可见光至关节活动端上，抗干扰性强，且无需目测，实现旋转轴的对准工作，对准精度高，能够以正确姿势进行康复训练，有效减少康复操作不当带来的二次损伤；同时，康复调节对准装置在对准完成之后，将机械臂1穿戴连接于患者上，结构简单，操作方便，提高穿戴效率。

其中，在本实施例中的康复调节对准装置是对患者的上肢进行康复训练，将旋转轴与患者的关节活动端精确对齐，通过旋转轴能够实现摆动动作，使得患者的上肢运动，从而实现康复训练。

若干个发射器中具有一个肩关节发射器21，若干个旋转轴中具有一个肩关节旋转轴11，机械臂1包括有主悬臂12和手臂组件13，手臂组件13通过以肩关节旋转轴11为轴心铰接于主悬臂12，肩关节发射器21连接于肩关节旋转轴11。手臂组件13用于与患者的手臂相连接，通过肩关节旋转轴11能够在主悬臂12上以肩关节旋转轴11为轴心进行摆动，从而能够对患者的手臂进行康复训练。

康复调节对准装置包括有升降机构3，升降机构3的顶部连接于主悬臂12并用于带动主悬臂12升降移动。升降机构3能够带动主悬臂12沿竖直方向升降移动，将会带动机械臂1上的肩关节旋转轴11在竖直方向上升降移动调节，从而实现肩关节旋转轴11在高度方向上与患者的肩关节精确对准。

升降机构3可以包括有移动基座32和可伸缩立柱31，移动基座32的底部具有若干个滚动轮33，可伸缩立柱31的底部连接于移动基座32，可伸缩立柱31的顶部连接于主悬臂12。可伸缩立柱31为可伸缩结构，通过可伸缩立柱31能够带动主悬臂12沿竖直方向升降移动，从而实现肩关节旋转轴11在高度方向上与患者的肩关节精确对准。移动基座32通过滚动轮33能够在支撑面上行走，便于移动和搬运，同时，通过移动基座32的移动能够带动可伸缩立柱31和机械臂1在水平面上移动，从而实现肩关节旋转轴11在水平方向上与患者的肩关节精确对准。其中，滚动轮33可以为锁轮，通过对锁轮的锁止，保证了肩关节旋转轴11与患者的肩关节精确对准后不会产生偏移现象。

若干个发射器中具有一个肘关节发射器22，若干个旋转轴中具有一个肘关节旋转轴14，手臂组件13包括有上臂连接机构131和前臂连接机构132，上臂连接机构131包括有上臂连接件1311和上臂移动件1312，上臂连接件1311通过肩关节旋转轴11铰接于主悬臂12，上臂移动件1312的一端滑设于上臂连接件1311并用于调节上臂连接机构131的长度，前臂连接机构132通过以肘关节旋转轴14为轴心铰接于上臂移动件1312的另一端，肘关节发射器22连接于肘关节旋转轴14。

上臂连接机构131穿戴于患者的上臂，上臂连接机构131以肩关节旋转轴11为轴心连接于主悬臂12，使得上臂连接机构131和患者的上臂能够通过肩关节旋转轴11为轴心进行摆动，从而能够对患者的上臂进行康复训练。前臂连接机构132穿戴于患者的前臂，前臂连接机构132以肘关节旋转轴14为轴心连接于上臂移动件1312，使得前臂连接机构132和患者的前臂能够通过肘关节旋转轴14为轴心进行摆动，从而能够对患者的前臂进行康复训练。同时，通过上臂移动件1312能够在上臂连接件1311上的滑移，能够调节上臂连接机构131的长度，从而可根据不同患者的上臂的长度来进行上臂连接机构131的长度，调整肘关节发射器22发射的可见光照射至患者的肘关节，实现肘关节旋转轴14与患者的肘关节的精确对准。

若干个发射器中具有一个腕关节发射器23，若干个旋转轴中具有一个腕关节旋转轴15，手臂组件13还包括有手部件133，前臂连接机构132包括有前臂连接件1321和前臂移动件1322，前臂连接件1321铰接于上臂移动件1312，前臂移动件1322的一端滑设于前臂连接件1321并用于调节前臂连接机构132的长度，手部件133通过以腕关节旋转轴15为轴心铰接于前臂移动件1322的另一端，腕关节发射器23连接于腕关节旋转轴15。手部件133用于连接患者的手部，通过前臂移动件1322能够在前臂连接件1321上的滑移，能够调节前臂连接机构132的长度，从而可根据不同患者的前臂的长度来进行前臂连接机构132的长度，调整腕关节发射器23发射的可见光照射至患者的腕关节，实现腕关节旋转轴15与患者的腕关节的精确对准。同时，手部件133以腕关节旋转轴15为轴心连接于前臂移动件1322，使得手部件133和患者的手部能够通过腕关节旋转轴15为轴心进行摆动，从而能够对患者的手部进行康复训练。

若干个发射器中具有一个肩峰发射器(图中未示出)，若干个旋转轴中具有一个肩峰旋转轴16，机械臂1还包括有横向部件17，横向部件17的一端通过肩峰旋转轴16为轴心铰接于主悬臂12，横向部件17的另一端通过肩关节旋转轴11铰接于手臂组件13，肩峰发射器连接于肩峰旋转轴16并用于发射可见光至肩峰。肩峰发射器设置于肩峰旋转轴16的底部并用于发射可见光至肩峰，肩峰旋转轴16呈竖直方向设置在主悬臂12的端部，使得横向部件17能够在水平面方向摆动，将会带动手臂组件13和手臂在水平面摆动，从而对手臂进行康复训练。

机械臂1还可以包括有左右调节滑轨18，左右调节滑轨18连接于升降机构3的顶部，主悬臂12滑设于左右调节滑轨18并能够在左右调节滑轨18上沿肩宽方向移动。主悬臂12能够在左右调节滑轨18上沿肩宽的方向移动，将会带动肩峰发射器、横向部件17和手臂组件13都沿肩宽的方向移动，从而可根据不同患者的肩宽来进行肩峰发射器的位置调节。调整肩峰发射器发射的可见光照射至患者的肩峰，从而实现肩峰发射器与患者的肩峰精确对准。

在本实施例中，康复调节对准装置在使用时，患者先落座，通过升降机构3来调节肩关节发射器21发射的可见光对准肩关节，再将主悬臂12在左右调节滑轨18上移动，使得肩峰发射器发射的可见光对准肩峰，之后通过紧固螺钉将主悬臂12固定在左右调节滑轨18上，再将机械臂1与患者的上臂相连接，通过上臂移动件1312在上臂连接件1311上滑移，使得肘关节发射器22发射的可见光对准肘关节，之后通过紧固螺钉将上臂移动件1312固定在上臂连接件1311上，再将再将机械臂1与患者的前臂相连接，通过前臂移动件1322在前臂连接件1321上滑移，使得腕关节发射器23发射的可见光对准腕关节，之后通过紧固螺钉将前臂移动件1322固定在前臂连接件1321上，患者的手部可以握住手部件133，从而完成了康复调节对准装置的穿戴使用。

在本实施例中，康复调节对准装置采用发射可见光来对准，无需目测瞄准，对准精度高。当然，也可以实现康复调节对准装置自动实现自动化。定位部件2还可以包括有若干个用于粘接于关节活动端的定位贴片，若干个定位贴片与若干个发射器一一对应，且发射器发射的可见光用于照射于相对应的定位贴片上。康复调节对准装置在使用时，先将定位贴片粘贴在需要定位的关节活动端处，通过发射器将发射的可见光照射至定位贴片上，即实现了精确对准，无需依靠人的目测。

通过人工来调节发射器与旋转轴的对准，当然也可以采用驱动机构来实现自动调节控制。机械臂1包括有至少一个驱动机构和依次相互连接的最前端部件、至少一个可伸缩部件、最末端部件，最前端部件、可伸缩部件和最末端部件之间任意相邻两个部件通过旋转轴为轴心相连接，驱动机构与可伸缩部件一一对应，驱动机构连接于可伸缩部件并用于驱动调节可伸缩部件的长度，康复调节对准装置还包括有控制器，控制器的输入端电连接于定位部件2，控制器的输出端电连接于驱动机构。可伸缩部件为可伸缩结构，定位部件2用于实现精确定位，当发射器将发射的可见光未照射至定位贴片上时，定位部件2将传输未对准信号至控制器，控制器将控制相对应的驱动机构，通过驱动机构来使得可伸缩部件的伸缩调节；当发射器将发射的可见光照射至定位贴片上时，定位部件2将传输对准信号至控制器，控制器将控制相对应的驱动机构停止驱动，保证了发射器将发射的可见光照射至定位贴片上。其中，发射器可以为激光发射器，定位贴片为接收器，从而实现定位部件2的精确定位；发射器也可以具有发射和接收功能，定位贴片为反射片，也能够实现定位部件2的自动化精确定位。

在本实施例中，康复调节对准装置用于对患者的上肢进行康复训练，康复调节对准装置也可以对患者的上肢中的上臂、前臂、手部中一处或者多处部位进行康复训练，当然，康复调节对准装置也可以用于对患者的下肢进行康复训练，在此不作限定。

机械臂1通过旋转轴来实现所运动的方向，在本实施例中，肩关节旋转轴11、肘关节旋转轴14和腕关节旋转轴15都是呈水平方向设置在机械臂1上，从而实现上肢在矢状面上运动进行康复训练；旋转轴也可以呈垂直于水平面的方向设置在机械臂1上，从而实现上肢在水平面上运动进行康复训练；旋转轴还可以呈垂直于冠状面的方向设置在机械臂1上，从而实现上肢在冠状面上运动进行康复训练。当然，旋转轴的数量和设置位置在此不作限定。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种康复调节对准装置，其特征在于，其包括机械臂和定位部件，所述定位部件包括有若干个发射器，所述机械臂包括有若干个旋转轴，若干个所述发射器与若干个所述旋转轴一一对应，所述发射器连接于所述旋转轴，且所述发射器用于发射可见光至关节活动端上。

2.如权利要求1所述的康复调节对准装置，其特征在于，若干个所述发射器中具有一个肩关节发射器，若干个旋转轴中具有一个肩关节旋转轴，所述机械臂包括有主悬臂和手臂组件，所述手臂组件通过以所述肩关节旋转轴为轴心铰接于所述主悬臂，所述肩关节发射器连接于所述肩关节旋转轴；

所述康复调节对准装置包括有升降机构，所述升降机构的顶部连接于所述主悬臂并用于带动所述主悬臂升降移动。

3.如权利要求2所述的康复调节对准装置，其特征在于，若干个所述发射器中具有一个肘关节发射器，若干个旋转轴中具有一个肘关节旋转轴，所述手臂组件包括有上臂连接机构和前臂连接机构，所述上臂连接机构包括有上臂连接件和上臂移动件，所述上臂连接件通过所述肩关节旋转轴铰接于所述主悬臂，所述上臂移动件的一端滑设于所述上臂连接件并用于调节所述上臂连接机构的长度，所述前臂连接机构通过以所述肘关节旋转轴为轴心铰接于所述上臂移动件的另一端，所述肘关节发射器连接于所述肘关节旋转轴。

4.如权利要求3所述的康复调节对准装置，其特征在于，若干个所述发射器中具有一个腕关节发射器，若干个旋转轴中具有一个腕关节旋转轴，所述手臂组件还包括有手部件，所述前臂连接机构包括有前臂连接件和前臂移动件，所述前臂连接件铰接于所述上臂移动件，所述前臂移动件的一端滑设于所述前臂连接件并用于调节所述前臂连接机构的长度，所述手部件通过以所述腕关节旋转轴为轴心铰接于所述前臂移动件的另一端，所述腕关节发射器连接于所述腕关节旋转轴。

5.如权利要求2所述的康复调节对准装置，其特征在于，所述升降机构包括有移动基座和可伸缩立柱，所述移动基座的底部具有若干个滚动轮，所述可伸缩立柱的底部连接于所述移动基座，所述可伸缩立柱的顶部连接于所述主悬臂。

6.如权利要求2所述的康复调节对准装置，其特征在于，若干个所述发射器中具有一个肩峰发射器，若干个旋转轴中具有一个肩峰旋转轴，所述机械臂还包括有横向部件，所述横向部件的一端通过所述肩峰旋转轴为轴心铰接于所述主悬臂，所述横向部件的另一端通过所述肩关节旋转轴铰接于所述手臂组件，所述肩峰发射器连接于所述肩峰旋转轴并用于发射可见光至肩峰。

7.如权利要求6所述的康复调节对准装置，其特征在于，所述机械臂还包括有左右调节滑轨，所述左右调节滑轨连接于所述升降机构的顶部，所述主悬臂滑设于所述左右调节滑轨并能够在所述左右调节滑轨上沿肩宽方向移动。

8.如权利要求1所述的康复调节对准装置，其特征在于，所述定位部件还包括有若干个用于粘接于关节活动端的定位贴片，若干个所述定位贴片与若干个所述发射器一一对应，且所述发射器发射的可见光用于照射于相对应的所述定位贴片上。

9.如权利要求8所述的康复调节对准装置，其特征在于，所述机械臂包括有至少一个驱动机构和依次相互连接的最前端部件、至少一个可伸缩部件、最末端部件，所述最前端部件、所述可伸缩部件和所述最末端部件之间任意相邻两个部件通过所述旋转轴为轴心相连接，所述驱动机构与所述可伸缩部件一一对应，所述驱动机构连接于所述可伸缩部件并用于驱动调节所述可伸缩部件的长度，所述康复调节对准装置还包括有控制器，所述控制器的输入端电连接于所述定位部件，所述控制器的输出端电连接于所述驱动机构。