一种关节炎康复机器人的制作方法

本实用新型属于康复机器人技术领域，具体涉及一种关节炎康复机器人。

背景技术：

随着疾病及各种意外导致的肢体运动障碍患者的增多，以及现在追求高品质生活的需求越来越强烈，康复医学与机器人学结合的康复机器人技术正逐渐成为国内外研究的热点。近年来也出现了一些针对手部关节康复护理的机器人，大多是研究的机械手套或者仿生机械手，主要功能是辅助患者活动锻炼手指或对手部进行手术的患者进行术后的康复训练。不过这类机器人局限性还是很大，只能辅助患者做简单的手指弯曲运动，并不能为患者提供全面的康复治疗。

技术实现要素：

针对上述技术问题，提供了一种功能全面、可靠性高、康复效果明显的关节炎康复机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种关节炎康复机器人，包括主机架、弯曲机构、指根旋转机构、手指抗压机构、按摩热疗机构和控制系统，所述主机架包括转换圆盘和工作台，所述转换圆盘等分成三格，分别放置有弯曲机构、指根旋转机构、手指抗压机构，所述工作台上设置有三维定位系统，所述工作台的下面设置有按摩热疗机构，所述控制系统采用dsp数字处理器控制弯曲机构、指根旋转机构、手指抗压机构、按摩热疗机构，所述弯曲机构、指根旋转机构、手指抗压机构、按摩热疗机构均设置有单片机。

所述弯曲机构包括驱动系统、指套、大拇指旋转机构，所述驱动系统连接有指套、大拇指旋转机构，所述指套通过驱动系统螺旋夹紧进行弯曲运动，所述大拇指旋转机构包括大拇指指套ⅰ和曲柄轮，所述大拇指指套ⅰ与曲柄轮用球副链接，所述大拇指指套ⅰ通过曲柄轮带动做指根旋转运动。

所述指根旋转机构包括四指指套ⅰ、大拇指指套ⅱ、大拇指弯曲驱动系统、四指旋转驱动系统，所述四指指套ⅰ通过四指旋转驱动系统旋转，所述四指指套ⅰ连接有旋转副，所述大拇指指套ⅱ连接有大拇指弯曲驱动系统。

所述手指抗压机构包括四指指套ⅱ、指压板、传感器，所述传感器设置在四指指套ⅱ的内部，所述指压板设置在四指指套ⅱ的下方，所述指压板通过电机驱动。

所述按摩热疗机构包括按摩头、红外线照射灯、熏蒸池，所述按摩头、红外线照射灯、熏蒸池均连接在单片机上，所述熏蒸池放置有中药，所述熏蒸池的底部设置有电热丝，所述电热丝通过温度传感器调节最高温度。

所述三维定位系统包括x轴、y轴、z轴，所述x轴、y轴、z轴均采用螺杆传动，所述z轴通过两根螺杆带动定位平台运动，所述x轴、y轴通过同步带轮传动。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：

本实用新型每个子机构动力驱动独立、可靠性高，主机架主要由三维定位系统、子系统切换结构以及控制系统组成，并联子机构可以根据功能需要灵活切换，也可设定好一系列治疗步骤执行，方便高效，且采用物理疗法与中药疗法相结合，增强指关节康复的治疗效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型弯曲机构的结构示意图；

图3为本实用新型指根旋转机构的结构示意图；

图4为本实用新型手指抗压机构的结构示意图；

图5为本实用新型按摩热疗机构的结构示意图；

图6为本实用新型三维定位系统的结构示意图；

其中：1为主机架，2为弯曲机构，3为指根旋转机构，4为手指抗压机构，5为按摩热疗机构，6为转换圆盘，7为工作台，8为三维定位系统，9为指套，10为大拇指旋转机构，11为大拇指指套ⅰ，12为曲柄轮，13为四指指套ⅰ，14为大拇指指套ⅱ，15为大拇指弯曲驱动系统，16为四指旋转驱动系统，17为四指指套ⅱ，18为指压板，19为电机，20为按摩头，21为红外线照射灯，22为熏蒸池，23为x轴，24为y轴，25为z轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种关节炎康复机器人，如图1所示，包括主机架1、弯曲机构2、指根旋转机构3、手指抗压机构4、按摩热疗机构5和控制系统，主机架包括转换圆盘6和工作台7，转换圆盘6等分成三格，分别放置有弯曲机构2、指根旋转机构3、手指抗压机构4，工作台7上设置有三维定位系统8，工作台7的下面设置有按摩热疗机构5，控制系统采用dsp数字处理器控制弯曲机构2、指根旋转机构3、手指抗压机构4、按摩热疗机构5，弯曲机构2、指根旋转机构3、手指抗压机构4、按摩热疗机构5均设置有单片机。将手放入三维定位系统8中，旋转圆盘6将弯曲机构2转至工作位置，三维定位系统8将手放置在弯曲机构2上，弯曲训练完毕后，三维定位系统8将手带出弯曲机构2，转换圆盘6将指根旋转机构3转至工作位置，三维定位系统8将手放置在指根旋转机构3上，旋转训练完毕，三维定位系统8将手带出指根旋转机构3，转换圆盘6将手指抗压机构转4至工作位置，三维定位系统8将手放置在手指抗压机构4上，抗压训练完毕，三维定位系统8将手带出手指抗压机构4，患者将手夹板松开并将手放入按摩热疗机构5，按摩热疗完毕后，将手移出，整个康复流程完毕。

进一步，弯曲机构2包括驱动系统、指套9、大拇指旋转机构10，驱动系统连接有指套9、大拇指旋转机构10，四指伸进指套9，指套9通过驱动系统螺旋夹紧进行弯曲运动，运动时手指可自由分开并拢，指套运动轨迹由轨道控制，大拇指旋转机构10包括大拇指指套ⅰ11和曲柄轮12，四指弯曲运动时，大拇指指套ⅰ11通过曲柄轮12带动做指根旋转运动，大拇指指套ⅰ11与曲柄轮12用球副链接。

进一步，指根旋转机构3包括四指指套ⅰ13、大拇指指套ⅱ14、大拇指弯曲驱动系统15、四指旋转驱动系统16，四指指套ⅰ13通过四指旋转驱动系统16旋转，四指指套ⅰ13连接有旋转副，可横向改变角度，以适应手指旋转时的角度变化，大拇指指套ⅱ15连接有大拇指弯曲驱动系统15，大拇指由大拇指指套ⅱ13带动沿轨道做弯曲运动。

进一步，手指抗压机构4包括四指指套ⅱ17、指压板18、传感器，传感器设置在四指指套ⅱ17的内部，可以根据传递的反力自动调节抗压程度，指压板18设置在四指指套ⅱ17的下方，指压板18通过电机19驱动。抗压时，四指插入四指指套ⅱ17内，指压板18通过电机19带动旋转上升，当达到传感器的规定值时，电机19反转，带动指压板18旋转下降到初始位置，如此循环做抗压训练。

进一步，按摩热疗机构5包括按摩头20、红外线照射灯21、熏蒸池22，所述按摩头20、红外线照射灯21、熏蒸池22均连接在单片机上，按摩头20对手部产生压力，起到按摩的效果，熏蒸池22放置有中药，熏蒸池22的底部设置有电热丝，所述电热丝通过温度传感器调节最高温度。按摩时带动红外照射灯照21射手部，红外线照射可以加热病患部位，减轻疼痛，进一步促进血液循环。下部的熏蒸池22可加入中药，中药热气通过小孔对手指进行熏蒸，让药物渗透手指。

进一步，三维定位系统8包括x轴23、y轴24、z轴25，x轴23、y轴24、z轴25均采用螺杆传动，z轴25通过两根螺杆带动定位平台运动，x轴23、y轴24通过同步带轮传动，能够完成定位任务的同时，避免了复杂机构，螺杆空间相互交错，能够让手部能在空间的xyz轴都能灵活运动，互不干扰。

本实用新型的工作流程为：将手放入三维定位系统中，旋转圆盘将弯曲机构转至工作位置，三维定位系统将手放置在弯曲机构上，弯曲训练完毕后，三维定位系统将手带出弯曲机构，转换圆盘将指根旋转机构转至工作位置，三维定位系统将手放置在指根旋转机构上，旋转训练完毕，三维定位系统将手带出指根旋转机构，转换圆盘将手指抗压机构转至工作位置，三维定位系统将手放置在手指抗压机构上，抗压训练完毕，三维定位系统将手带出手指抗压机构，患者将手夹板松开并将手放入按摩热疗机构，按摩热疗完毕后，将手移出，整个康复流程完毕。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。