肘腕一体化康复训练设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920667620.9 (22)申请日 2019.05.10 (73)专利权人 上海念通智能科技有限公司 地址 201306 上海市浦东新区南汇新城镇 环湖西二路888号C楼 (72)发明人 华磊束小康盛鑫军 (74)专利代理机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 31220 代理人 郑立 (51)Int.Cl. A61H 1/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种肘腕一体化康复训练设备 (57)摘要 本实用新型公开了一种肘腕一体化康复训 练设备， 涉及医疗辅助设。

2、备领域， 包括肘关节模 块、 第一支撑杆、 小臂固定模块、 腕关节模块、 第 二支撑杆和大臂固定模块， 其中， 所述大臂固定 模块与所述肘关节模块固定连接； 所述第一支撑 杆和所述第二支撑杆都与所述肘关节模块固定 连接； 所述小臂固定模块滑动设置在所述第一支 撑杆和所述第二支撑杆上； 所述腕关节模块滑动 设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上。 本 实用新型可以帮助患者进行肘关节和腕关节独 立或耦合运动， 加快上肢运动功能的康复； 可根 据患者前臂尺寸进行调节， 可以为左臂和右臂进 行康复训练； 也可以作为主动康复训练设备， 通 过外部控制信号帮助患者进行康复训练。 权利要求书1页 说明书4页。

3、 附图7页 CN 210447532 U 2020.05.05 CN 210447532 U 1.一种肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 包括肘关节模块、 第一支撑杆、 小臂固 定模块、 腕关节模块、 第二支撑杆和大臂固定模块， 其中， 所述大臂固定模块固定在所述肘 关节模块的上面； 所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的一端均与所述肘关节模块的活动部 分固定连接； 所述腕关节模块滑动设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上； 所述小臂 固定模块滑动设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上， 且位于所述腕关节模块与所述 肘关节模块之间。 2.如权利要求1所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 。

4、所述腕关节模块包括手 柄、 腕关节传动机构、 腕关节基座、 腕关节电机， 其中所述腕关节电机固定在所述腕关节基 座上； 所述腕关节电机通过所述腕关节传动机构驱动所述手柄转动， 实现顺时针或逆时针 转动； 所述手柄用于手掌抓握并带动腕关节转动。 3.如权利要求1所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述小臂固定模块包括 小臂固定基座、 基座锁紧旋钮、 小臂绑带和小臂垫片， 其中所述小臂垫片固结在所述小臂固 定基座上， 所述小臂绑带套设在所述小臂固定基座上， 所述小臂固定基座通过滑孔套设在 所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上， 所述基座锁紧旋钮设置在所述小臂固定基座两侧， 用于锁紧所述小臂固。

5、定模块的位置。 4.如权利要求1所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述大臂固定模块包括 大臂固定基座、 大臂绑带和大臂垫片， 所述大臂垫片固定在所述大臂固定基座上， 所述大臂 绑带套设在大臂固定基座上， 所述大臂固定基座固定在所述肘关节模块的上面。 5.如权利要求2所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述肘关节模块包括控 制电路板、 电源插座、 肘关节底座、 肘关节传动机构、 肘关节电机、 连接部件、 模式开关； 所述 控制电路板固定在所述肘关节底座上， 用于控制所述腕关节电机和所述肘关节电机的转 动， 实现两者独立运动或同步耦合运动； 所述模式开关用于选择所述控制电路板。

6、的控制模 式， 包括肘关节独立运动控制模式、 腕关节独立运动控制模式和同步耦合运动控制模式； 所 述电源插座用于接入外部电源； 所述连接部件为所述肘关节模块的活动部分； 所述肘关节 电机固定在所述肘关节底座上， 通过所述肘关节传动机构驱动所述连接部件转动； 所述连 接部件的一端与所述肘关节传动机构的输出轴固定连接， 另一端与所述第一支撑杆和所述 第二支撑杆的一端固定连接。 6.如权利要求5所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述肘关节模块还包括 控制信号输入接口， 与所述控制电路板通讯， 用于接受外部控制信号。 7.如权利要求2所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述腕关节。

7、传动机构为 齿轮传动机构。 8.如权利要求5所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述肘关节传动机构为 齿轮传动机构。 9.如权利要求2所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述腕关节基座上设有 旋钮安装孔、 基座滑孔和腕关节锁紧旋钮； 所述腕关节模块通过所述基座滑孔套设在所述 第一支撑杆和第二支撑杆上， 并通过所述腕关节锁紧旋钮将其固定在所述第一支撑杆和所 述第二支撑杆上。 10.如权利要求1所述的肘腕一体化康复训练设备， 其特征在于， 所述设备还包括末端 固定块， 所述末端固定块固定在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的另一端。 权利要求书 1/1 页 2 CN 2104475。

8、32 U 2 一种肘腕一体化康复训练设备 技术领域 0001 本实用新型涉及医疗辅助设备领域， 尤其涉及一种肘腕一体化康复训练设备。 背景技术 0002 脑卒中， 俗称中风(stroke)， 可以对患者造成多种神经功能损伤， 是导致手部功能 受损的一个主要因素。 在我国， 据不完全统计， 现有中风患者数量也在500万以上。 通常情况 下， 中风往往不至于致死， 在幸存者中， 有8090的人会遗留有上肢或下肢的运动功能缺 陷甚至偏瘫， 从而丧失日常生活活动能力， 影响患者生活质量。 依据现代循证医学 (Evidence Based Medicine,EBM)和连续被动运动(Continuous 。

9、Passive Motion,CPM)理 论， 肢体康复机器人可以辅助患者进行康复运动训练， 加快肢体功能康复进展。 0003 因此， 本领域的技术人员致力于开发一种肘腕一体化康复训练设备， 该设备能帮 助患者肘关节和腕关节独立或耦合运动， 根据患者前臂尺寸进行调节且左右臂均可使用且 能接入外部控制信号来帮助患者进行康复训练。 实用新型内容 0004 有鉴于现有技术的上述缺陷， 本实用新型所要解决的技术问题是： (1)如何帮助患 者进行肘关节和腕关节独立或耦合运动； (2)如何根据患者前臂尺寸对康复训练设备进行 调节， 以满足患者使用需要； (3)如何同时满足左臂和右臂康复训练要求； 以及如何。

10、通过外 部控制信号的接入来帮助患者进行康复训练。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供了一种肘腕一体化康复训练设备， 包括肘关节 模块、 第一支撑杆、 小臂固定模块、 腕关节模块、 第二支撑杆和大臂固定模块， 其中， 所述大 臂固定模块固定在所述肘关节模块的上面； 所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的一端均与 所述肘关节模块的活动部分固定连接； 所述腕关节模块滑动设置在所述第一支撑杆和所述 第二支撑杆上； 所述小臂固定模块滑动设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上， 且位 于所述腕关节模块与所述肘关节模块之间。 0006 进一步地， 其特征在于， 所述腕关节模块包括手柄、 腕关节传动机构、 。

11、腕关节基座、 腕关节电机， 其中所述腕关节电机固定在所述腕关节基座上； 所述腕关节电机通过所述腕 关节传动机构驱动所述手柄转动， 实现顺时针或逆时针转动； 所述手柄用于手掌抓握并带 动腕关节转动。 0007 进一步地， 所述小臂固定模块包括小臂固定基座、 基座锁紧旋钮、 小臂绑带和小臂 垫片， 其中所述小臂垫片固结在所述小臂固定基座上， 所述小臂绑带套设在所述小臂固定 基座上， 所述小臂固定基座通过滑孔套设在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上， 所述基 座锁紧旋钮设置在所述小臂固定基座两侧， 用于锁紧所述小臂固定模块的位置。 0008 进一步地， 所述大臂固定模块包括大臂固定基座、 大臂绑带和大。

12、臂垫片， 所述大臂 垫片固定在所述大臂固定基座上， 所述大臂绑带套设在大臂固定基座上， 所述大臂固定基 座固定在所述肘关节模块的上面。 说明书 1/4 页 3 CN 210447532 U 3 0009 进一步地， 所述肘关节模块包括控制电路板、 电源插座、 肘关节底座、 肘关节传动 机构、 肘关节电机、 连接部件、 模式开关； 所述控制电路板固定在所述肘关节底座上， 用于控 制所述腕关节电机和所述肘关节电机的转动， 实现两者独立运动或同步耦合运动； 所述模 式开关用于选择所述控制电路板的控制模式， 包括肘关节独立运动控制模式、 腕关节独立 运动控制模式和同步耦合运动控制模式； 所述电源插座用。

13、于接入外部电源； 所述连接部件 为所述肘关节模块的活动部分； 所述肘关节电机固定在所述肘关节底座上， 通过所述肘关 节传动机构驱动所述连接部件转动； 所述连接部件的一端与所述肘关节传动机构的输出轴 固定连接， 另一端与所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的一端固定连接。 0010 进一步地， 所述肘关节模块还包括控制信号输入接口， 与所述控制电路板通讯， 用 于接受外部控制信号。 0011 进一步地， 所述腕关节传动机构为齿轮传动机构。 0012 进一步地， 所述肘关节传动机构为齿轮传动机构。 0013 进一步地， 所述腕关节基座上设有旋钮安装孔、 基座滑孔和腕关节锁紧旋钮； 所述 腕关节模块通过所。

14、述基座滑孔套设在所述第一支撑杆和第二支撑杆上， 并通过所述腕关节 锁紧旋钮将其固定在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上。 0014 进一步地， 所述设备还包括末端固定块， 所述末端固定块固定在所述第一支撑杆 和所述第二支撑杆的另一端。 0015 本实用新型可以帮助患者进行肘关节和腕关节独立或耦合运动， 加快上肢运动功 能的康复； 本实用新型对患者小臂长度具有一定的适应性， 可根据患者前臂尺寸进行调节， 可以为左臂和右臂进行康复训练； 本实用新型也可以作为主动康复训练设备， 通过外部控 制信号帮助患者进行康复训练。 0016 以下将结合附图对本实用新型的构思、 具体结构及产生的技术效果作进一步说 。

15、明， 以充分地了解本实用新型的目的、 特征和效果。 附图说明 0017 图1是本实用新型的一个较佳实施例的结构示意图； 0018 图2是本实用新型的一个较佳实施例的腕关节模块结构示意图； 0019 图3是本实用新型的一个较佳实施例的腕关节模块爆炸图； 0020 图4是本实用新型的一个较佳实施例的肘关节模块结构示意图； 0021 图5是本实用新型的一个较佳实施例的肘关节模块爆炸图； 0022 图6是本实用新型的一个较佳实施例的肘关节底座结构示意图； 0023 图7是本实用新型的一个较佳实施例的小臂固定模块结构示意图； 0024 图8是本实用新型的一个较佳实施例的大臂固定模块结构示意图； 0025。

16、 图9是本实用新型的一个较佳实施例的腕关节模块第一运动状态示意图； 0026 图10是本实用新型的一个较佳实施例的腕关节模块第二运动状态示意图； 0027 图11是本实用新型的一个较佳实施例的肘关节模块第一运动状态示意图； 0028 图12是本实用新型的一个较佳实施例的肘关节模块第二运动状态示意图。 0029 其中， 1肘关节模块， 2第一支撑杆， 3小臂固定模块， 4腕关节锁紧旋钮， 5末端固定块， 6腕关节模块， 7第二支撑杆， 8大臂固定模块， 9手柄， 91手柄轴， 说明书 2/4 页 4 CN 210447532 U 4 10第一轴承， 11腕关节前盖， 111前盖轴承孔， 12第一。

17、驱动齿轮， 13第一输出齿 轮， 14第二轴承， 15腕关节基座， 151旋钮安装孔， 152基座滑孔， 153基座轴承孔， 154基座电机安装孔， 16腕关节电机， 17腕关节后盖， 18肘关节底板， 19控制电路 板， 20电源插座， 21配重块， 22肘关节底座， 221电源开关安装孔， 222控制信号输 入接口， 223模式开关安装孔， 224肘关节电机安装孔， 225电源插座安装孔， 23肘关 节顶盖， 24连接杆， 25连接块， 26输出轴， 27齿轮支撑板， 28第二输出齿轮， 29 肘关节侧盖， 30第二驱动齿轮， 31传动齿轮， 32销轴， 33肘关节电机， 34模式开 关，。

18、 35电源开关， 36小臂固定基座， 361固定基座滑孔， 37基座锁紧旋钮， 38小臂 绑带， 39小臂垫片， 40大臂固定基座， 41大臂绑带， 42大臂垫片。 具体实施方式 0030 以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例， 使其技术内容更加清楚 和便于理解。 本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现， 本实用新型的保护 范围并非仅限于文中提到的实施例。 0031 在附图中， 结构相同的部件以相同数字标号表示， 各处结构或功能相似的组件以 相似数字标号表示。 附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的， 本实用新型并没有 限定每个组件的尺寸和厚度。 为了使图示更清晰， 。

19、附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。 0032 如图1所示， 一种肘腕一体化康复训练设备包括肘关节模块1、 第一支撑杆2、 小臂 固定模块3、 腕关节锁紧旋钮4、 末端固定块5、 腕关节模块6、 第二支撑杆7和大臂固定模块8； 0033 如图2和图3所示， 腕关节模块6包括手柄9、 第一轴承10、 腕关节前盖11、 第一驱动 齿轮12、 第一输出齿轮13、 第二轴承14、 腕关节基座15、 腕关节电机16和腕关节后盖17， 其中 腕关节基座15上设有旋钮安装孔15-1、 基座滑孔15-2、 基座轴承孔15-3和基座电机安装孔 15-4， 腕关节电机16通过基座电机安装孔15-4固结在腕关节基座。

20、15上， 第一驱动齿轮12固 结在腕关节电机16的输出轴上， 第二轴承14套固在基座轴承孔15-3中， 腕关节前盖11和腕 关节后盖17分别固结在腕关节基座15的两侧， 腕关节前盖11上设有前盖轴承孔11-1， 第一 轴承10套固在前盖轴承孔11-1中， 手柄9上的手柄轴9-1依次套设在第一轴承10和第二轴承 14中， 第一输出齿轮13套固在手柄轴9-1上且与第一驱动齿轮12啮合； 0034 如图4、 图5、 图6所示， 肘关节模块1包括肘关节底板18、 控制电路板19、 电源插座 20、 配重块21、 肘关节底座22、 肘关节顶盖23、 连接杆24、 连接块25、 输出轴26、 齿轮支撑板 。

21、27、 第二输出齿轮28、 肘关节侧盖29、 第二驱动齿轮30、 传动齿轮31、 销轴32、 肘关节电机33、 模式开关34和电源开关35， 其中肘关节底座22上设有电源开关安装孔22-1、 控制信号输入 接口22-2、 模式开关安装孔22-3、 肘关节电机安装孔22-4和电源插座安装孔22-5， 电源开关 35、 模式开关34、 肘关节电机33和电源插座20分别通过电源开关安装孔22-1、 模式开关安装 孔22-3、 肘关节电机安装孔22-4和电源插座安装孔22-5固定在肘关节底座22上， 肘关节底 板18和肘关节顶盖23分别固结在肘关节底座22的上下两侧， 控制电路板19和配重块21固结 。

22、在肘关节底板18上， 齿轮支撑板27固结在肘关节底座22上， 输出轴26和销轴32套设在齿轮 支撑板27上， 第二驱动齿轮30固结在肘关节电机33输出轴上， 传动齿轮31套固在销轴32上 并与第二驱动齿轮30啮合， 第二输出齿轮28套固在输出轴26上并与传动齿轮31啮合， 肘关 节侧盖29固结在齿轮支撑板27上， 连接杆24与输出轴26固结， 连接块25与连接杆24固结； 说明书 3/4 页 5 CN 210447532 U 5 0035 如图7所示， 小臂固定模块3包括小臂固定基座36、 基座锁紧旋钮37、 小臂绑带38和 小臂垫片39， 其中小臂固定基座36上设有固定基座滑孔36-1， 小。

23、臂垫片39固结在小臂固定 基座36上， 小臂绑带套38设在小臂固定基座36上； 0036 如图8所示， 大臂固定模块8包括大臂固定基座40、 大臂绑带41和大臂垫片42， 大臂 垫片42固结在大臂固定基座40上， 大臂绑带41套设在大臂固定基座40上； 0037 如图11所示， 大臂固定模块8通过大臂固定基座40固结在肘关节顶盖23上， 第一支 撑杆2和第二支撑杆7固结在连接块25上， 小臂固定模块3通过固定基座滑孔36-1套设在第 一支撑杆2和第二支撑杆7上并通过基座锁紧旋钮37将其固定在第一支撑杆2和第二支撑杆 7上合适的位置， 腕关节模块6通过基座滑孔15-2套设在第一支撑杆2和第二支撑。

24、杆7上并通 过腕关节锁紧旋钮4将其固定在第一支撑杆2和第二支撑杆7上合适的位置， 末端固定块5固 结在第一支撑杆2和第二支撑杆7上。 0038 使用时， 将患者大臂放置在大臂垫片42上， 将小臂放置在小臂垫片39上， 调整大臂 位置使肘关节与输出轴26同心并通过大臂绑带41将大臂固定在大臂固定模块8上， 然后调 整小臂固定模块3的位置， 使用基座锁紧旋钮37固定小臂固定模块3的位置并通过小臂绑带 38将小臂固定在小臂固定模块3上， 最后调整腕关节模块6的位置使患者手部握住手柄9并 通过腕关节锁紧旋钮4固定腕关节模块6的位置。 小臂固定模块3和腕关节模块6具有位置调 节功能， 可以适应不同长度手。

25、臂的患者。 0039 当设备收到腕关节运动指令时， 腕关节电机16运转并带动第一驱动齿轮14、 第一 输出齿轮13和手柄9一起转动， 患者手部握住手柄9， 从而实现对患者腕部的辅助运动， 手柄 9顺时针转动时适用于右臂康复运动， 手柄9逆时针运动时适用于左臂康复运动， 腕关节模 块6的不同运动状态如图9、 图10所示； 0040 当设备收到肘关节运动指令时， 肘关节电机33运转并带动第二驱动齿轮30、 传动 齿轮31、 第二输出齿轮20、 输出轴26、 连接杆24和连接块25一起转动， 患者肘关节与输出轴 26同心， 从而实现对患者肘关节的辅助运动， 肘关节模块1的不同运动状态如图11、 图1。

26、2所 示。 腕关节模块6和肘关节模块1采用独立电机控制， 可以对患者腕关节和肘关节进行独立 康复运动， 也可以进行同步耦合康复运动。 此外， 肘关节底座22上设有控制信号输入接口 22-2， 可以通过外部控制信号帮助患者进行康复训练， 加快康复进程。 0041 以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。 应当理解， 本领域的普通技术无 需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。 因此， 凡本技术领域中 技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、 推理或者有限的实验可 以得到的技术方案， 皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 210447532 U 6 图1 图2 说明书附图 1/7 页 7 CN 210447532 U 7 图3 图4 说明书附图 2/7 页 8 CN 210447532 U 8 图5 图6 说明书附图 3/7 页 9 CN 210447532 U 9 图7 图8 说明书附图 4/7 页 10 CN 210447532 U 10 图9 图10 说明书附图 5/7 页 11 CN 210447532 U 11 图11 说明书附图 6/7 页 12 CN 210447532 U 12 图12 说明书附图 7/7 页 13 CN 210447532 U 13 。