上肢康复机器人的位置运动实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种上肢康复机器人的位置运动实现方法。
【背景技术】
[0002]由中风、头部伤害或者脊髓手术导致的损伤经常导致病人多个肌肉群运动功能的受损。神经重塑行理论已经证明重复运动和康复训练能使病人重新恢复部分或者大部分运动功能。重复性训练十分枯燥，并且对于治疗师来说是劳动密集及无效率的工作，对于治疗师来说，重复的对病人进行训练是非常枯燥，高强度和低效的，因为治疗师只对病人进行治疗，协助病人进行全方位的康复训练。
[0003]综上所述，现有技术中存在以下问题:不能使上肢康复机器人进行多个自由度的移动。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种上肢康复机器人的位置运动实现方法，以解决现有技术不能使上肢康复机器人进行多个自由度的移动的问题。
[0005]为此，本发明提出一种上肢康复机器人的位置运动实现方法，上肢康复机器人包括:
[0006]竖直设置的升降主轴24 ；
[0007]伸缩臂23，连接所述升降主轴24 ；
[0008]手托装置25，连接在所述伸缩臂23上；
[0009]所述上肢康复机器人的位置运动实现方法包括:
[0010]步骤A:使所述升降主轴24竖直运动，从而带动手托装置25竖直运动；
[0011]步骤B:使所述升降主轴24绕自身轴中心线转动，从而带动手托装置25以所述升降主轴24为圆点，以所述伸缩臂23为半径在水平面内做圆周运动；
[0012]步骤C:使所述伸缩臂23沿水平方向伸缩，从而带动手托装置25以所述升降主轴24为圆点，沿着所述伸缩臂23的伸缩方向做径向运动。
[0013]进一步地，所述手托装置25铰接在所述伸缩臂23的端部，所述上肢康复机器人的位置运动实现方法还包括:步骤D:使所述手托装置25相对所述伸缩臂在水平面内转动。
[0014]进一步地，所述上肢康复机器人还包括:支撑和连接所述升降主轴24的底座55、以及包围在所述底座55外并连接所述底座55的外壳20，所述底座55的底部设有脚轮21，所述上肢康复机器人的位置运动实现方法还包括:步骤E:通过所述脚轮21的移动，带动手托装置25移动。
[0015]进一步地，先进行步骤E ;
[0016]待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，进行步骤A或者步骤B ；
[0017]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，待升降主轴到达第二目标位置后，再进行步骤B ;
[0018]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，待升降主轴到达第二目标位置后，再进行步骤C ;
[0019]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，待升降主轴到达第二目标位置后，再进行步骤D。
[0020]进一步地，所述上肢康复机器人还包括:连接所述升降主轴24并驱动所述升降主轴24上下垂直移动的升降电机59。
[0021]进一步地，所述上肢康复机器人还包括:连接所述升降主轴24并驱动所述升降主轴24转动的旋转电机57。
[0022]进一步地，所述上肢康复机器人还包括:连接所述伸缩臂23并驱动所述伸缩臂23伸缩的伸缩电机56。
[0023]进一步地，所述升降主轴24为丝杠，所述上肢康复机器人还包括:与所述升降主轴24连接的升降丝杠导轨58。
[0024]进一步地，所述伸缩电机56通过丝杠传动驱动所述伸缩臂23。
[0025]进一步地，所述步骤A、步骤B和步骤C同步进行，或者所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D同步进行。
[0026]本发明通过升降主轴24和伸缩臂23能够分别带动手托装置25竖直运动、在水平面内做圆周运动、以及做径向运动，实现了手托装置25至少3个自由度的位置移动，体验人员或用户(例如为康复练习的人员或教师或学生)将手放在手托装置25上，就可以实现灵活多变的康复训练或教学培训。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例的上肢康复机器人的整体结构示意图；
[0028]图2为本发明实施例的上肢康复机器人的内部结构。
[0029]附图标号说明:
[0030]16伸缩臂支架17第一显示器19第二显示器20外壳21脚轮23伸缩臂24升降主轴25手托装置55底座56伸缩电机57旋转电机58丝杠导轨59升降电机53力传感器60线性滑块63手托基座
【具体实施方式】
[0031]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明。
[0032]本发明提出一种上肢康复机器人的位置运动实现方法，以实现手托装置25能有多个自由度的运动，达到灵活多变的运动效果，如图2所示，本发明使用的上肢康复机器人包括:
[0033]竖直设置的升降主轴24 ;升降主轴垂直水平面；
[0034]伸缩臂23，垂直连接在所述升降主轴24的顶端；
[0035]手托装置25，连接在所述伸缩臂23上；手托装置25例如为圆弧形或圆环形，用于将人手托住。
[0036]所述上肢康复机器人的位置运动实现方法包括:
[0037]步骤A:使所述升降主轴24竖直运动，从而带动手托装置25竖直运动；
[0038]步骤B:使所述升降主轴24绕自身轴中心线转动，从而带动手托装置25以所述升降主轴24为圆点，以所述伸缩臂23为半径在水平面内做圆周运动；
[0039]步骤C:使所述伸缩臂23沿水平方向伸缩，从而带动手托装置25以所述升降主轴24为圆点，沿着所述伸缩臂23的伸缩方向做径向运动。
[0040]康复训练或教学培训时，人手放在手托装置25上，通过升降主轴24上下垂直移动并能在水平面内转动、以及伸缩臂23的水平移动，可以实现手托装置25的上述三个自由度的运动，上述三个自由度分别为竖直运动、圆周运动和径向运动，这三个自由度具有较强的针对性，非常适合上肢康复，可以实现灵活多变的康复训练或教学培训。
[0041]进一步地，所述手托装置25铰接在所述伸缩臂23的端部，手托装置25能在水平面内转动，所述上肢康复机器人的位置运动实现方法还包括:步骤D:使所述手托装置25相对所述伸缩臂在水平面内转动，即手托装置25在水平面内的自转(手托装置25以所述伸缩臂23为半径在水平面内做圆周运动可以看做手托装置25的公转)。这样，手托装置25又增加了一个自由度，达到了四个自由度，运动更加灵活，位置的选择更多。
[0042]进一步地，如图1，所述上肢康复机器人还包括:支撑所述升降主轴24的底座55、以及包围在所述底座55外并连接所述底座55的外壳20，所述底座的底部设有脚轮21，方便上肢康复机器人的整体移动。所述上肢康复机器人的位置运动实现方法还包括:步骤E:通过所述脚轮21的移动，带动手托装置25移动。脚轮21适宜上肢康复机器人的整体位置移动，或者适宜远距离移动上肢康复机器人或手托装置25。这样，手托装置25又增加了一个自由度，达到了五个自由度，运动更加灵活，位置的选择更多。
[0043]进一步地，上肢康复机器人的位置运动实现方法先进行步骤E，通过脚轮将上肢康复机器人进行远距离移动，例如从一个房间移动到另一个房间，或从不同的楼层间移动；
[0044]待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置(例如达到指定的房间、指定的工作区域)后，进行步骤A，使手托装置25竖直运动或在竖直方向上往复运动，实现使体验人员或用户(例如为康复练习或教师或学生)的手在竖直方向上移动或往复运动；或者，待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后进行步骤B ;使手托装置25以所述升降主轴24为圆点，以所述伸缩臂23为半径在水平面内做圆周运动或圆弧运动或往复圆周运动或圆弧运动，实现使体验人员(例如为康复练习或教师或学生)的手在水平面内圆周运动或圆弧运动或往复圆周运动或圆弧运动；
[0045]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，使手托装置25竖直运动或在竖直方向上往复运动，待升降主轴到达第二目标位置(即设定的高度)后，再进行步骤B，使手托装置25在水平面内圆周运动或圆弧运动或往复圆周运动或圆弧运动，使体验人员在合适高度上练习水平圆周移动的能力或进行示范，使体验人员练习或示范整个手臂的转动能力；
[0046]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，待升降主轴到达第二目标位置后，再进行步骤C，使手托装置25沿着所述伸缩臂23的伸缩方向做径向运动或往复的径向运动，这种径向运动为直线移动，从而使体验人员在合适高度上练习水平直线移动的能力或进行示范；
[0047]或者待所述上肢康复机器人的脚轮到达第一目标位置后，先进行步骤A，使手托装置25竖