【摘要】 本发明公开了一种手部及腕部外骨骼康复训练装置，它包括手腕、拇指、动力源、食指、中指和无名指；动力源固定在手腕上，拇指、食指、中指和无名指分别与动力源相连；本发明通过电机驱动丝杆螺母获得动力，结构简单，且易于实现，手部外骨骼通过支撑部分承担重量，不会对患者构成负担，本发明提供了更多自由度的运动，可以完成更多更灵巧的康复训练动作。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210047351.9 【申请日】2012-02-28 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102579227B 【公开公告日】2014-01-29 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102579227B 【授权公告日】2014-01-29 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】A61H1/02 【发明人】杨灿军; 毕千; 张绍勇; 邓学磊; 张峻川 【主权项内容】1.一种手部及腕部外骨骼康复训练装置，其特征在于，它包括手腕(1)、拇指(2)、动力源(3)、食指(4)、中指(5)和无名指(6)；动力源(3)固定在手腕(1)上，拇指(2)、食指(4)、中指(5)和无名指(6)分别与动力源(3)相连；所述动力源(3)包括下驱动电机(61)、上驱动电机(62)、下电机座(63)、上电机座(64)、第二轴承连接件(65)、螺母导向板(66)、上传动螺母(67)、上传动丝杆(68)、下传动丝杆(19)、第一轴承连接件(40)、上轴承座(53)、下轴承座(54)、下传动螺母(55)、光耦固定件(56)、第二光耦(57)、光耦固定件上(58)、第一光耦(59)和食指固定板(60)；所述食指(4)、中指(5)和无名指(6)均包括远端指节外骨骼(41)、第一压力传感器(42)、DIP关节弯杆(43)、中端指节外骨骼(44)、远端关节三铰链杆(45)、第二压力传感器(46)、近端关节三铰链杆(47)、近端指节外骨骼(48)、PIP关节弯杆(49)、烟斗铰链(50)、MP关节弯杆(51)和第三压力传感器(52)；所述拇指(2)包括拇指第一电机(20)、第一拇指连接件(21)、第一电机轴承支座(22)、第一拇指齿轮(23)、第二拇指齿轮(24)、第三拇指连接件(25)、拇指驱动电机(26)、拇指电机轴承支座(27)、拇指传动丝杆(28)、拇指传动螺母(29)、拇指MP关节弯杆(30)、拇指机架(31)、拇指轴承座(32)、拇指三孔链杆(33)、拇指近端指节(34)、拇指DIP关节弯杆(35)、拇指第二压力传感器(36)、拇指远端指节(37)、拇指第一压力传感器(38)和第二拇指连接件(39)；所述手腕(1)包括蜗轮蜗杆箱(7)、腕关节轴承座(8)、手腕电机法兰(9)、手腕板(10)、手腕电机(11)、第一手腕连杆上(12)、前臂支架(13)、加速度计(14)、手腕右连杆(15)、第二手腕连杆上(16)、前臂机架(17)和手腕左连杆(18)；所述动力源(3)通过食指固定板(60)固定在部件手腕(1)上；食指(4)通过烟斗铰链(50)固定在食指固定板(60)上，并且MP关节弯杆(51)与对应下传动螺母(55)铰接，PIP关节弯杆(49)与对应上传动螺母(67)铰接；无名指(6)和部件中指(5)与其它部件连接方式和食指(4)相同，拇指(2)通过第一拇指连接件(21)固定在食指固定板(60)上；所述动力源(3)中，上轴承座(53)通过深沟球轴承支撑上传动丝杆(68)，上传动丝杆(68)上套有上传动螺母(67)，螺母导向板(66)与上传动螺母(67)配合并为其导向，上电机座(64)通过深沟球轴承支撑上传动丝杆(68)，上传动丝杆(68)通过上电机座(64)与上驱动电机(62)联结；下轴承座(54)通过深沟球轴承支撑下传动丝杆(19)，下传动丝杆(19)上套有下传动螺母(55)，螺母导向板(66)与下传动螺母(55)配合并为其导向，下电机座(63)通过深沟球轴承支撑下传动丝杆(19)，下传动丝杆(19)通过下电机座(63)与下驱动电机(61)联结；第一轴承连接件(40)同时和上轴承座(53)和下轴承座(54)螺纹连接，第二轴承连接件(65)同时和上电机座(64)和下电机座(63)螺纹连接；下轴承座(54)和下电机座(63)固定在食指固定板(60)上；光耦固定件上(58)和食指固定板(60)螺纹连接，光耦固定件上(58)顶部固定第一光耦(59)，光藕固定件(56)和食指固定板(60)螺纹连接，光藕固定件(56)顶部固定第二光藕；所述食指(4)、中指(5)和无名指(6)中，MP关节弯杆(51)一端与下传动螺母(55)铰接，MP关节弯杆(51)另一端与近端指节外骨骼(48)铰接，近端指节外骨骼(48)通过烟斗铰链(50)与食指固定板(60)连接；PIP关节弯杆(49)一端与上传动螺母(67)铰接，另一端与近端关节三铰链杆(47)铰接，近端关节三铰链杆(47)的上部与远端关节三铰链杆(45)铰接，下部与近端指节外骨骼(48)铰接，近端指节外骨骼(48)铰接有中端指节外骨骼(44)，中端指节外骨骼(44)的上部与远端关节三铰链杆(45)铰接，下部与远端指节外骨骼(41)铰接，远端指节外骨骼(41)铰接有DIP关节弯杆(43)，DIP关节弯杆(43)另一端与远端指节三铰链杆(45)铰接；第一压力传感器(42)和第二压力传感器(46)和第三压力传感器(52)分别安放在远端指节外骨骼(41)和中端指节外骨骼(44)和近端指节外骨骼(48)的下方；所述拇指第一压力传感器(38)和拇指第二压力传感器(36)分别安放在拇指远端指节(37)和拇指近端指节(34)的下方，拇指远端指节(37)与拇指近端指节(34)铰接，同时还与拇指DIP关节弯杆(35)铰接，拇指DIP关节弯杆(35)的另一端与拇指三孔链杆(33)铰接，拇指近端指节(3)4的上部与拇指三孔链杆(33)铰接，拇指近端指节(34)的下部与拇指机架(31)铰接，拇指MP关节弯杆(30)与拇指三孔链杆(33)铰接，另一端与拇指传动螺母(29)铰接，拇指传动螺母(29)套在拇指传动丝杆(28)上，拇指传动丝杆(28)一端由拇指轴承座(32)通过深沟球轴承支撑，另一端由拇指电机轴承支座(27)通过深沟球轴承支撑，拇指传动丝杆(28)通过拇指电机轴承支座(27)与拇指驱动电机(26)联结，拇指机架(31)与第三拇指连接件(25)螺纹连接，第三拇指连接件(25)与第二拇指连接件(39)铰接，第二拇指齿轮(24)通过螺钉固结在第三拇指连接件(25)上，第一拇指连接件(21)通过螺纹固定在食指固定板(60)上，第一电机轴承支座(22)与第一拇指连接件(21)螺纹连接， 第一拇指齿轮(23)通过轴经过第一电机轴承支座(22)与拇指第一电机(20)联结；所述手腕(1)的手腕电机(11)与手腕电机法兰(9)连接，通过螺钉联结，驱动蜗轮蜗杆箱(7)；腕关节轴承座(8)与手腕板(10)铰接，手腕板(10)与食指固定板(60)螺纹连接，腕关节轴承座(8)与手腕右连杆(15)螺纹连接，手腕右连杆(15)一端与前臂支架(13)螺纹连接，另一端与前臂机架(17)螺纹连接；前臂支架(13)上部与第一手腕连杆上(12)和第二手腕连杆上(16)螺纹连接，固定有加速度计(14)，前臂支架(13)另一端与手腕左连杆(18)螺纹连接，前臂机架(17)上部与第一手腕连杆上(12)和第二手腕连杆上(16)螺纹连接，前臂机架(17)另一端与手腕左连杆(18)螺纹连接。 1.一种手部及腕部外骨骼康复训练装置，其特征在于，它包括手腕(1)、拇指(2)、动力源(3)、食指(4)、中指(5)和无名指(6)；动力源(3)固定在手腕(1)上，拇指(2)、食指(4)、中指(5)和无名指(6)分别与动力源(3)相连；所述动力源(3)包括下驱动电机(61)、上驱动电机(62)、下电机座(63)、上电机座(64)、第二轴承连接件(65)、螺母导向板(66)、上传动螺母(67)、上传动丝杆(68)、下传动丝杆(19)、第一轴承连接件(40)、上轴承座(53)、下轴承座(54)、下传动螺母(55)、光耦固定件(56)、第二光耦(57)、光耦固定件上(58)、第一光耦(59)和食指固定板(60)；所述食指(4)、中指(5)和无名指(6)均包括远端指节外骨骼(41)、第一压力传感器(42)、DIP关节弯杆(43)、中端指节外骨骼(44)、远端关节三铰链杆(45)、第二压力传感器(46)、近端关节三铰链杆(47)、近端指节外骨骼(48)、PIP关节弯杆(49)、烟斗铰链(50)、MP关节弯杆(51)和第三压力传感器(52)；所述拇指(2)包括拇指第一电机(20)、第一拇指连接件(21)、第一电机轴承支座(22)、第一拇指齿轮(23)、第二拇指齿轮(24)、第三拇指连接件(25)、拇指驱动电机(26)、拇指电机轴承支座(27)、拇指传动丝杆(28)、拇指传动螺母(29)、拇指MP关节弯杆(30)、拇指机架(31)、拇指轴承座(32)、拇指三孔链杆(33)、拇指近端指节(34)、拇指DIP关节弯杆(35)、拇指第二压力传感器(36)、拇指远端指节(37)、拇指第一压力传感器(38)和第二拇指连接件(39)；所述手腕(1)包括蜗轮蜗杆箱(7)、腕关节轴承座(8)、手腕电机法兰(9)、手腕板(10)、手腕电机(11)、第一手腕连杆上(12)、前臂支架(13)、加速度计(14)、手腕右连杆(15)、第二手腕连杆上(16)、前臂机架(17)和手腕左连杆(18)；所述动力源(3)通过食指固定板(60)固定在部件手腕(1)上；食指(4)通过烟斗铰链(50)固定在食指固定板(60)上，并且MP关节弯杆(51)与对应下传动螺母(55)铰接，PIP关节弯杆(49)与对应上传动螺母(67)铰接；无名指(6)和部件中指(5)与其它部件连接方式和食指(4)相同，拇指(2)通过第一拇指连接件(21)固定在食指固定板(60)上；所述动力源(3)中，上轴承座(53)通过深沟球轴承支撑上传动丝杆(68)，上传动丝杆(68)上套有上传动螺母(67)，螺母导向板(66)与上传动螺母(67)配合并为其导向，上电机座(64)通过深沟球轴承支撑上传动丝杆(68)，上传动丝杆(68)通过上电机座(64)与上驱动电机(62)联结；下轴承座(54)通过深沟球轴承支撑下传动丝杆(19)，下传动丝杆(19)上套有下传动螺母(55)，螺母导向板(66)与下传动螺母(55)配合并为其导向，下电机座(63)通过深沟球轴承支撑下传动丝杆(19)，下传动丝杆(19)通过下电机座(63)与下驱动电机(61)联结；第一轴承连接件(40)同时和上轴承座(53)和下轴承座(54)螺纹连接，第二轴承连接件(65)同时和上电机座(64)和下电机座(63)螺纹连接；下轴承座(54)和下电机座(63)固定在食指固定板(60)上；光耦固定件上(58)和食指固定板(60)螺纹连接，光耦固定件上(58)顶部固定第一光耦(59)，光藕固定件(56)和食指固定板(60)螺纹连接，光藕固定件(56)顶部固定第二光藕；所述食指(4)、中指(5)和无名指(6)中，MP关节弯杆(51)一端与下传动螺母(55)铰接，MP关节弯杆(51)另一端与近端指节外骨骼(48)铰接，近端指节外骨骼(48)通过烟斗铰链(50)与食指固定板(60)连接；PIP关节弯杆(49)一端与上传动螺母(67)铰接，另一端与近端关节三铰链杆(47)铰接，近端关节三铰链杆(47)的上部与远端关节三铰链杆(45)铰接，下部与近端指节外骨骼(48)铰接，近端指节外骨骼(48)铰接有中端指节外骨骼(44)，中端指节外骨骼(44)的上部与远端关节三铰链杆(45)铰接，下部与远端指节外骨骼(41)铰接，远端指节外骨骼(41)铰接有DIP关节弯杆(43)，DIP关节弯杆(43)另一端与远端指节三铰链杆(45)铰接；第一压力传感器(42)和第二压力传感器(46)和第三压力传感器(52)分别安放在远端指节外骨骼(41)和中端指节外骨骼(44)和近端指节外骨骼(48)的下方；所述拇指第一压力传感器(38)和拇指第二压力传感器(36)分别安放在拇指远端指节(37)和拇指近端指节(34)的下方，拇指远端指节(37)与拇指近端指节(34)铰接，同时还与拇指DIP关节弯杆(35)铰接，拇指DIP关节弯杆(35)的另一端与拇指三孔链杆(33)铰接，拇指近端指节(3)4的上部与拇指三孔链杆(33)铰接，拇指近端指节(34)的下部与拇指机架(31)铰接，拇指MP关节弯杆(30)与拇指三孔链杆(33)铰接，另一端与拇指传动螺母(29)铰接，拇指传动螺母(29)套在拇指传动丝杆(28)上，拇指传动丝杆(28)一端由拇指轴承座(32)通过深沟球轴承支撑，另一端由拇指电机轴承支座(27)通过深沟球轴承支撑，拇指传动丝杆(28)通过拇指电机轴承支座(27)与拇指驱动电机(26)联结，拇指机架(31)与第三拇指连接件(25)螺纹连接，第三拇指连接件(25)与第二拇指连接件(39)铰接，第二拇指齿轮(24)通过螺钉固结在第三拇指连接件(25)上，第一拇指连接件(21)通过螺纹固定在食指固定板(60)上，第一电机轴承支座(22)与第一拇指连接件(21)螺纹连接， 第一拇指齿轮(23)通过轴经过第一电机轴承支座(22)与拇指第一电机(20)联结；所述手腕(1)的手腕电机(11)与手腕电机法兰(9)连接，通过螺钉联结，驱动蜗轮蜗杆箱(7)；腕关节轴承座(8)与手腕板(10)铰接，手腕板(10)与食指固定板(60)螺纹连接，腕关节轴承座(8)与手腕右连杆(15)螺纹连接，手腕右连杆(15)一端与前臂支架(13)螺纹连接，另一端与前臂机架(17)螺纹连接；前臂支架(13)上部与第一手腕连杆上(12)和第二手腕连杆上(16)螺纹连接，固定有加速度计(14)，前臂支架(13)另一端与手腕左连杆(18)螺纹连接，前臂机架(17)上部与第一手腕连杆上(12)和第二手腕连杆上(16)螺纹连接，前臂机架(17)另一端与手腕左连杆(18)螺纹连接。。 （，） 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】5.0 【自引次数】3.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】37

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