申请/专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所

申请日：2019-12-26

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN113043240B

主分类号：B25J9/00

分类号：B25J9/00;A61B5/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2021.07.16#实质审查的生效;2021.06.29#公开

摘要：本发明涉及一种轻型高兼容性肩部康复外骨骼，三自由度球面肩部仿生机构的一端固定在背部基座上，另一端与绑带相连，背部基座上分别安装有动力模块、套管及背负系统，套管内穿设有拉力线，拉力线的一端与动力模块连接，另一端接至三自由度球面肩部仿生机构各自由度的输出部，并通过绑带传递至人体大臂；背负系统将整个康复外骨骼依托在人体背部的腰部和双肩三个支撑点，完成康复外骨骼与人体背部的固定，并将康复外骨骼的自重传递到人体躯干；三自由度球面肩部仿生机构具有前伸后缩、外展内收及内旋外旋三个自由度。本发明的双球面菱形机构分布在人体肩部侧方，可有效避免大范围外展运动中外骨骼与人体头部干涉，大幅提升肩部运动灵活性。

主权项：1.一种轻型高兼容性肩部康复外骨骼，其特征在于：包括三自由度球面肩部仿生机构1000、背部基座0001、绑带0002、拉力线0003、套管0004及背负系统0005，其中三自由度球面肩部仿生机构1000的一端固定在背部基座0001上，另一端与绑带0002相连，该背部基座0001上分别安装有动力模块、套管0004及背负系统0005，所述套管0004内穿设有拉力线0003，该拉力线0003的一端与动力模块连接，另一端接至所述三自由度球面肩部仿生机构1000各自由度的输出部，并通过所述绑带0002传递至人体大臂；所述背负系统0005将整个康复外骨骼依托在人体背部的腰部和双肩三个支撑点，完成康复外骨骼与人体背部的固定，并将康复外骨骼的自重传递到人体躯干；所述三自由度球面肩部仿生机构1000具有前伸后缩、外展内收及内旋外旋三个自由度，该三自由度球面肩部仿生机构1000穿戴在人体背部后，三个自由度的前伸后缩回转运动轴线J1、外展内收回转运动轴线K1及内旋外肇回转运动轴线L1分别与人体解剖学肩部外展内收关节轴线、内旋外旋关节轴线、前伸后缩关节轴线重合，复现人体肩部球窝结构，且所述前伸后缩回转运动轴线J1、外展内收回转运动轴线K1及内旋外肇回转运动轴线L1在初始状态相互垂直相交于球心O，该球心O始终与人体肩部关节运动中心重合；所述三自由度球面肩部仿生机构1000包括肩部前伸后缩固定架1007、外展内收固定架1008、圆弧轨道转臂1016、外展内收驱动轮1017、内旋外旋驱动轮1018及位于该肩部前伸后缩固定架1007与外展内收固定架1008之间的两个球面菱形机构，其中每个球面菱形机构的四条边均为弧形，且相邻边均通过转轴转动连接，一个所述球面菱形机构的一个端点处的转轴安装于肩部前伸后缩固定架1007的一端，相对的端点与另一个所述球面菱形机构的一个端点共用一根转轴，另一个所述球面菱形机构上相对的端点处的转轴安装于外展内收固定架1008上；所述肩部前伸后缩固定架1007的另一端连接有绑带0002，所述外展内收固定架1008安装于背部基座0001上；所述圆弧轨道转臂1016的一端固接有外展内收驱动轮1017，该外展内收驱动轮1017转动连接于所述外展内收固定架1008上安装的转轴一端，该外展内收固定架1008上安装的转轴的另一端固接有内旋外旋驱动轮1018；所述外展内收驱动轮1017、内旋外旋驱动轮1018及绑带0002分别通过拉力线0003与动力模块连接。

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