一种上肢康复机器人的制作方法

文档序号:37979421发布日期:2024-05-13 12:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种上肢康复机器人,包括用于安装手柄的移动平台、x轴基座、基座、电机i、电机ii、x轴导轨滑块、x轴导轨、y轴导轨滑块、y轴导轨、同步带i和同步带ii,x轴导轨滑块固定在移动平台上,x轴导轨固定在x轴基座上,x轴导轨滑块和x轴导轨相配合,y轴导轨滑块固定在x轴基座上,y轴导轨固定在基座上,y轴导轨滑块和y轴导轨相配合;

2.根据权利要求1所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述同步带i的绕经路线整体形成p字形,同步带i的一端固定在移动平台的x端i,依次绕经从动轮i、主动轮i、从动轮iii、从动轮v、从动轮vii后,另一端固定在移动平台的x端ii,从动轮i、主动轮i、从动轮iii、从动轮v和从动轮vii相对基座的高度一致,同步带i的任意平直段平行于x轴或y轴;所述同步带ii的绕经路线整体形成p字形,同步带ii的一端固定在移动平台的x端ii,依次绕经从动轮iiiv、主动轮ii、从动轮vi、从动轮iv、从动轮ii后,另一端固定在移动平台的x端i,从动轮iiiv、主动轮ii、从动轮vi、从动轮iv和从动轮ii相对基座的高度一致;安装从动轮i、从动轮ii、从动轮vii和从动轮viii的销轴安装在x轴基座上,安装从动轮iii、从动轮iv、从动轮v和从动轮vi的销轴安装在基座,从动轮iii和从动轮iv安装在同一销轴上,从动轮v和从动轮vi安装在同一销轴上,同步带ii的任意平直段平行于x轴或y轴。

3.根据权利要求2所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述电机i的输出轴、安装从动轮iii和从动轮iv的销轴、安装从动轮v和从动轮vi的销轴、电机ii的输出轴分布在一个矩形的四个角上,安装从动轮i的销轴、安装从动轮ii的销轴、安装从动轮vii的销轴、安装从动轮iiiv的销轴分布在一个矩形的四个角上。

4.根据权利要求3所述的上肢康复机器人,其特征在于:将电机i传动的运动关系表示为将电机ii传动的运动关系表示为该上肢康复机器人的逆运动学关系表示为该上肢康复机器人的正运动学关系表示为从电机的输出扭矩到手柄的输出力的传递关系表示为其中:ji和jii分别表示电机i和电机ii的转动角度,x和y分别表示移动平台在x轴上和y轴上的位移,r表示主动轮i和主动轮ii的半径,fx和fy分别表示手柄在x轴方向和y轴方向的输出力,τi和τii分别表示电机i和电机ii的输出扭矩。

5.根据权利要求1或2所述的上肢康复机器人,其特征在于:该上肢康复机器人的控制系统包括上位机、控制器和驱动器;所述上位机用于选择训练模式、调节训练参数和显示训练内容,训练模式包括主动模式、助力模式和被动模式,训练参数包括训练轨迹和训练速度;所述控制器用于接收上位机发布的训练参数,并生成控制指令;所述驱动器用于接收控制器发布的控制指令,生成电机i和电机ii的电流或电压控制信号,驱动电机i和电机ii。

6.根据权利要求5所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述主动模式、助力模式和被动模式中:

7.根据权利要求1或2所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述x轴导轨为平行于x轴的x轴导杆,x轴导轨滑块上设置有一个x轴贯通孔,x轴导杆插入x轴贯通孔内;所述y轴导轨为平行于y轴的y轴导杆,y轴导轨滑块上设置有一个y轴贯通孔,y轴导杆插入y轴贯通孔内。

8.根据权利要求1或2所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述移动平台为x向纵截面呈π字形的结构,包括一片用于安装手柄的顶板和两片用于安装同步带的侧板,两片侧板相对安装在顶板的下方,将两片侧板分别称为侧板i和侧板ii,侧板i的两端分别固定同步带i的一端和同步带i的另一端,侧板ii的两端分别固定同步带i的另一端和同步带i的一端。

9.根据权利要求8所述的上肢康复机器人,其特征在于:所述x轴导轨滑块和x轴导轨有两组,设置在顶板的下方、位于两片侧板的外侧;所述y轴导轨滑块、y轴导轨有两组,分别位于x轴基座的两端。


技术总结
本发明公开了一种上肢康复机器人,电机I和电机II均安装在基座上,在电机I的输出轴上安装主动轮I,在电机II的输出轴上安装主动轮II;将移动平台X向的两端分别称为X端I和X端II;同步带I的一端固定在移动平台的X端I,经由主动轮I和一组从动轮,另一端固定在移动平台的X端II;同步带II的一端固定在移动平台的X端II,经由主动轮II和一组从动轮,另一端固定在移动平台的X端I。本发明将所有电机均设置在基座上,以减小运动部件的重量和惯性,从而缩小电机型号,进而可以取消减速机,提升整个装置的运动性能和力控制精度;同时,本案避免了电机线缆不停发生弯折的问题,能够提高整个装置的寿命和稳定性。

技术研发人员:王琰,陈明佳,冷祥武,仇凯
受保护的技术使用者:南京伟思医疗科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/12
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