(71)申请人安杰莱科技,杭州,有限公司地址311200浙江省杭州市萧山区建设四路4083号新街科创园B座1308室

　　(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师林英然

　　本发明提供了一种上下肢康复装置,涉及康复装置技术领域,本发明提供的上下肢康复装置包括门式支架、第一悬臂组件、第二悬臂组件以及第三悬臂组件,第一悬臂组件沿第一水平方向位置可调地安装于门式支架,第一悬臂组件具有以竖直方向为轴的转动自由度,第二悬臂组件与第一悬臂组件连接,第二悬臂组件具有以第二水平方向为轴的转动自由度、沿第二水平方向的伸缩自由度以及沿第三水平方向的伸缩自由度,第三悬臂组件与第二悬臂组件连接,第三悬臂组件具有以第四水平方向为轴的转动自由度。本发明提供的上下肢康复装置运行稳定,具有上下肢共用、左右侧共用以及全康复周期训练使用等优点。

　　1.一种上下肢康复装置,其特征在于,包括门式支架(1)、第一悬臂组件(2)、第二悬臂组件(3)以及第三悬臂组件(4),

　　所述第一悬臂组件(2)沿第一水平方向(5)位置可调地安装于所述门式支架(1),所述第一悬臂组件(2)具有以竖直方向为轴的转动自由度,

　　所述第二悬臂组件(3)与所述第一悬臂组件(2)连接,所述第二悬臂组件(3)具有以第二水平方向(6)为轴的转动自由度、沿所述第二水平方向(6)的伸缩自由度以及沿第三水平方向(7)的伸缩自由度,所述第三水平方向(7)垂直于所述第二水平方向(6),

　　所述第三悬臂组件(4)与所述第二悬臂组件(3)连接,所述第三悬臂组件(4)具有以第四水平方向(8)为轴的转动自由度,所述第四水平方向(8)平行于所述第二水平方向(6)。

　　2.根据权利要求1所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述门式支架(1)顶部的底面凹设有滑槽(111),所述滑槽(111)沿所述第一水平方向(5)延伸,所述第一悬臂组件(2)与所述滑槽(111)滑动配合并通过第一锁紧件(9)调整锁紧状态。

　　3.根据权利要求1所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述第一悬臂组件(2)还具有沿所述竖直方向的伸缩自由度。

　　4.根据权利要求3所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述第一悬臂组件(2)包括第一电机(21)、第一悬臂(22)、第二悬臂(23)和第二锁紧件(24),

　　所述第一电机(21)沿第一水平方向(5)位置可调地安装于所述门式支架(1),

　　所述第一悬臂(22)与所述第二悬臂(23)连接成“L”型,所述第一悬臂(22)与所述第二悬臂(23)的连接处沿所述竖直方向滑动配合并通过所述第二锁紧件(24)调整锁紧状态,

　　所述第一悬臂(22)背离所述第二悬臂(23)的端部与所述第一电机(21)连接,以在所述第一电机(21)的带动下以竖直方向为轴转动,所述第二悬臂(23)背离所述第一悬臂(22)的端部与所述第二悬臂组件(3)连接。

　　5.根据权利要求1所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述第二悬臂组件(3)包括第二电机(31)、第三悬臂(32)、伸缩臂(33)以及第三锁紧件(34),

　　所述第二电机(31)连接于所述第三悬臂(32)与所述第一悬臂组件(2)之间,所述第二电机(31)用于带动所述第三悬臂(32)以所述第二水平方向(6)为轴转动,

　　所述第三悬臂(32)与所述伸缩臂(33)连接成”Z”型,所述第三悬臂(32)与所述伸缩臂

　　(33)的连接处沿所述第二水平方向(6)滑动配合并通过所述第三锁紧件(34)调整锁紧状态,

　　所述伸缩臂(33)沿所述第三水平方向(7)具有伸缩自由度,所述伸缩臂(33)背离所述第三悬臂(32)的端部与所述第三悬臂组件(4)连接。

　　6.根据权利要求5所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述伸缩臂(33)包括沿所述第三水平方向(7)依次滑动配合的第四悬臂(331)、第五悬臂(332)和第六悬臂(333),所述第四悬臂(331)和所述第五悬臂(332)之间通过第四锁紧件(334)调整锁紧状态,所述第五悬臂(332)和所述第六悬臂(333)之间通过第五锁紧件(335)调整锁紧状态,

　　所述第四悬臂(331)弯折成“L”型,所述第四悬臂(331)背离所述第五悬臂(332)的一端与所述第三悬臂(32)沿所述第二水平方向(6)滑动配合,所述第六悬臂(333)背离所述第五悬臂(332)的一端与所述第三悬臂组件(4)连接。

　　7.根据权利要求1所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述第三悬臂组件(4)包括第

　　三电机(41)和第七悬臂(42),所述第三电机(41)连接于所述第七悬臂(42)与所述第二悬臂组件(3)之间,所述第三电机(41)用于带动所述第七悬臂(42)以所述第四水平方向(8)为轴转动。

　　8.根据权利要求1,7任一项所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述第二悬臂组件

　　(3)和所述第三悬臂组件(4)中的一者开设有弧形的限位槽(421),所述限位槽(421)的轴线)延伸,

　　所述第二悬臂组件(3)和所述第三悬臂组件(4)中的另一者开设有与所述限位槽(421)相对设置且围绕所述限位槽(421)轴线.根据权利要求1,7任一项所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述门式支架(1)包括上支架(11)和下支架(12),所述上支架(11)弯曲呈倒“U”型,所述上支架(11)的两侧分别连接有所述下支架(12),且所述上支架(11)相对于所述下支架(12)的高度可调,所述第一悬臂组件(2)沿所述第一水平方向(5)位置可调地安装于所述上支架(11)。

　　10.根据权利要求9所述的上下肢康复装置,其特征在于,所述下支架(12)背离所述上支架(11)的一侧设有脚轮(13)。

　　[0002]现有的床旁康复装置主要包括下肢康复机装置和上肢康复装置,下肢康复机装置例如有申请号为1.1的发明专利,公开了一种肢体康复外骨骼和肢体康复系统,申请号为8.5的发明专利,公开了一种多自由度全范围下肢康复机器人,申请号为2. 1的发明专利,公开了一种康复用外骨骼。上肢康复装置例如有申请号为2.6的发明专利,公开了一种全上肢康复机器人。

　　[0003] 现有技术中的康复装置通常是仅具有对上肢或者下肢中的一者进行康复的功能,无法依次进行上肢康复训练以及下肢康复训练,而床上患者通常会存在上下肢同时受损的情况,这便需要采用两种康复装置分别进行训练,训练成本高且训练不便。

　　[0004] 而解决上述问题的难度在于,患者无论是处于躺姿、坐姿还是站姿,康复装置在上肢康复训练和下肢康复训练之间切换时,受到患者上肢和下肢的长度不同、位置不同等因素的影响,适用于上肢的康复训练装置的位置以及结构并不一定较为契合于下肢。

　　[0005] 因此,如何提供一种能够适用于对患者上下肢进行康复训练的上下肢康复装置是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

　　[0006] 本发明的目的在于提供一种上下肢康复装置,其运行稳定,可实现上下肢共用,在功能切换前后人员可针对所要康复的部位不同将康复装置的位置、尺寸做出适应性的调整,更适配于所需康复的部位。

　　[0008] 第一份方面,本发明提供一种上下肢康复装置,包括门式支架、第一悬臂组件、第二悬臂组件以及第三悬臂组件,

　　[0009] 所述第一悬臂组件沿第一水平方向位置可调地安装于所述门式支架,所述第一悬臂组件具有以竖直方向为轴的转动自由度,

　　[0010] 所述第二悬臂组件与所述第一悬臂组件连接,所述第二悬臂组件具有以第二水平方向为轴的转动自由度、沿所述第二水平方向的伸缩自由度以及沿第三水平方向的伸缩自由度,所述第三水平方向垂直于所述第二水平方向,

　　[001 1 ] 所述第三悬臂组件与所述第二悬臂组件连接,所述第三悬臂组件具有以第四水平方向为轴的转动自由度,所述第四水平方向平行于所述第二水平方向。

　　[0012] 进一步地,所述门式支架顶部的底面凹设有滑槽,所述滑槽沿所述第一水平方向延伸,所述第一悬臂组件与所述滑槽滑动配合并通过第一锁紧件调整锁紧状态。

　　[0013] 进一步地,所述第一悬臂组件还具有沿所述竖直方向的伸缩自由度。

　　[0014] 进一步地,所述第一悬臂组件包括第一电机、第一悬臂、第二悬臂和第二锁紧件,

　　[0016] 所述第一悬臂与所述第二悬臂连接成“L”型,所述第一悬臂与所述第二悬臂的连接处沿所述竖直方向滑动配合并通过所述第二锁紧件调整锁紧状态,

　　[0017] 所述第一悬臂背离所述第二悬臂的端部与所述第一电机连接,以在所述第一电机的带动下以竖直方向为轴转动,所述第二悬臂背离所述第一悬臂的端部与所述第二悬臂组件连接。

　　[0018] 进一步地,所述第二悬臂组件包括第二电机、第三悬臂、伸缩臂以及第三锁紧件,

　　[0019] 所述第二电机连接于所述第三悬臂与所述第一悬臂组件之间,所述第二电机用于带动所述第三悬臂以所述第二水平方向为轴转动,

　　[0020] 所述第三悬臂与所述伸缩臂连接成”Z”型,所述第三悬臂与所述伸缩臂的连接处沿所述第二水平方向滑动配合并通过所述第三锁紧件调整锁紧状态,

　　[0021 ] 所述伸缩臂沿所述第三水平方向具有伸缩自由度,所述伸缩臂背离所述第三悬臂的端部与所述第三悬臂组件连接。

　　[0022] 进一步地,所述伸缩臂包括沿所述第三水平方向依次滑动配合的第四悬臂、第五悬臂和第六悬臂,所述第四悬臂和所述第五悬臂之间通过第四锁紧件调整锁紧状态,所述第五悬臂和所述第六悬臂之间通过第五锁紧件调整锁紧状态,

　　[0023] 所述第四悬臂弯折成“L”型,所述第四悬臂背离所述第五悬臂的一端与所述第三悬臂沿所述第二水平方向滑动配合,所述第六悬臂背离所述第五悬臂的一端与所述第三悬臂组件连接。

　　[0024] 进一步地,所述第三悬臂组件包括第三电机和第七悬臂,所述第三电机连接于所述第七悬臂与所述第二悬臂组件之间,所述第三电机用于带动所述第七悬臂以所述第四水平方向为轴转动。

　　[0025] 进一步地,所述第二悬臂组件和所述第三悬臂组件中的一者开设有弧形的限位槽,所述限位槽的轴线沿所述第四水平方向延伸,

　　[0026] 所述第二悬臂组件和所述第三悬臂组件中的另一者开设有与所述限位槽相对设置且围绕所述限位槽轴线分布的多个插接孔,所述插接孔用于插装插销。

　　[0027] 进一步地,所述门式支架包括上支架和下支架,所述上支架弯曲呈倒“U”型,所述上支架的两侧分别连接有所述下支架,且所述上支架相对于所述下支架的高度可调,所述第一悬臂组件沿所述第一水平方向位置可调地安装于所述上支架。

　　[0029] 以上下肢康复装置在对躺姿的患者进行完下肢康复训练,切换至上肢康复训练的过程为例,对本发明提供的上下肢康复装置能产生的有益效果进行具体说明,

　　[0030] 上下肢康复装置做完下肢康复训练后,将患者的上肢初步对准上下肢康复装置,保证患者的肩肱关节在第一水平方向的正下投影上,随后通过调整第一悬臂组件沿第一水平方向的位置来使得第一悬臂组件沿竖直方向上的转动轴线对准患者的肩肱关节位置,随后通过调整第二悬臂组件沿第二水平方向的伸缩长度来使得第二悬臂组件更靠近上肢,此时第二悬臂组件沿第二水平方向上的转动轴线对准肩肱关节,随后通过调整第二悬臂组件沿第三水平方向的伸缩长度来使得第二悬臂组件的长度适配于大臂的长度,此时第三悬臂组件沿第四水平方向上的转动轴线对准肘关节。如此实现了上下肢的共用。

　　[0031 ] 第一悬臂组件以竖直方向为轴的转动自由度能够实现上下肢的内收外展,第二悬臂组件以第二水平方向为轴的转动自由度以及第三悬臂组件以第四水平方向为轴的转动自由度能够实现上肢或下肢的屈伸。

　　[0032] 相对于现有技术来说,本发明提供的上下肢康复装置不仅可对下肢进行康复训练,还可以对上肢进行康复训练,并且在功能切换前后人员可针对所要康复的部位不同将康复装置的位置、尺寸做出适应性的调整,更适配于所需康复的部位,另外由于发明提供的上下肢康复装置采用门式支架进行双侧支撑,装置在运行时更加的稳固。

　　[0033] 需要说明的是,本发明提供的上下肢康复装置还可以具有左右侧共用功能以及躺姿、坐姿和站姿的全康复周期训练功能,上述功能在以下篇幅中进行具体分析。

　　[0034] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

　　[0035] 图1为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在躺姿使用状态下的三维结构示意图一,

　　[0036] 图2为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在躺姿使用状态下的三维结构示意图二,

　　[0037] 图3为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在躺姿使用状态下的三维结构示意图三,

　　[0038] 图4为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在坐姿使用状态下的三维结构示意图一,

　　[0039] 图5为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在坐姿使用状态下的三维结构示意图二,

　　[0040] 图6为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在站姿使用状态下的三维结构示意图一,

　　[0041 ] 图7为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在站姿使用状态下的三维结构示意图二,

　　[0042] 图8为本发明实施例提供的一种上下肢康复装置在躺姿使用状态下的三维结构示意图四,

　　31,第二电机(32)第三悬臂(33)伸缩臂(331)第四悬臂(332)第五悬臂(333)第六悬臂(3331)插接孔(334)第四锁紧件(335)第五锁紧件(34)第三锁紧件(4)第三悬臂组件(41)第三电机(42)第七悬臂(421)限位槽(5)第一水平方向(6)第二水平方向(7)第三水平方向(8)第四水平方向(9)第一锁紧件( 10)插销。

　　[0046] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

　　[0047] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

　　[0048] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

　　[0049] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

　　[0050] 本发明第一方面的实施例在于提供一种上下肢康复装置,如图1和图2所示,包括门式支架1、第一悬臂组件2、第二悬臂组件3以及第三悬臂组件4,

　　[0051 ] 第一悬臂组件2沿第一水平方向5位置可调地安装于门式支架1 ,第一悬臂组件2具有以竖直方向为轴的转动自由度,

　　[0052] 第二悬臂组件3与第一悬臂组件2连接,第二悬臂组件3具有以第二水平方向6为轴的转动自由度、沿第二水平方向6的伸缩自由度以及沿第三水平方向7的伸缩自由度,第三水平方向7垂直于第二水平方向6,

　　[0053] 第三悬臂组件4与第二悬臂组件3连接,第三悬臂组件4具有以第四水平方向8为轴的转动自由度,第四水平方向8平行于第二水平方向6。

　　[0054] 如图1至图3所示,以上下肢康复装置在对躺姿的患者进行完下肢康复训练,切换至上肢康复训练的过程为例,对本实施例提供的上下肢康复装置的使用过程进行具体说明,

　　[0055] 如图2和图3所示,上下肢康复装置做完下肢康复训练后,首先将患者的上肢初步对准上下肢康复装置(可通过移动患者的床体实现,也可以通过下肢康复装置的动作来实现) ,保证患者的肩肱关节在第一水平方向的正下投影上,随后通过调整第一悬臂组件2沿第一水平方向5的位置来使得第一悬臂组件2沿竖直方向上的转动轴线对准患者的肩肱关节位置,随后如图3所示,通过调整第二悬臂组件3沿第二水平方向6的伸缩长度来使得第二悬臂组件3更靠近上肢,此时第二悬臂组件3沿第二水平方向6上的转动轴线对准肩肱关节,随后通过调整第二悬臂组件3沿第三水平方向7的伸缩长度来使得第二悬臂组件3的长度适配于大臂的长度,此时第三悬臂组件4沿第四水平方向8上的转动轴线对准肘关节,如此实现了上下肢的共用。

　　[0056] 上述实施例所提供的上下肢康复装置首先能够使得第一悬臂组件2沿竖直方向上的转动轴线对准患者的肩肱关节位置,准确实现上肢的内收外展,其次能够通过第二悬臂

　　组件3沿第二水平方向6的伸缩,实现第二悬臂组件3以及第三悬臂组件4更加的贴近人体,再次还能够通过第二悬臂组件3沿第三水平方向7的伸缩,令第二悬臂组件3的长度能够与大臂匹配,从而更适配于上肢使用。

　　[0057] 下肢康复装置在对躺姿的患者进行完上肢康复训练,切换至下肢康复训练的过程与上述过程相似,在此不再详细说明。

　　[0058] 相对于现有技术来说,上述实施例所提供的上下肢康复装置适用于对上下肢进行康复训练,能够根据上下肢位置的不同以及尺寸的不同,做出适应性的调整,匹配度更好。同时在使用过程中,普通的康复设备都是单侧支撑,遇到较大的单侧力时整机会有晃动风险,本实施例所采用的上下肢康复装置采用门式支架,实现双侧支撑,设备运行时更加的稳固。

　　[0059] 在一些实施例中,如图2所示,门式支架1顶部的底面凹设有滑槽111 ,滑槽111沿第一水平方向5延伸,第一悬臂组件2与滑槽111滑动配合并通过第一锁紧件9调整锁紧状态。

　　[0060] 其中,第一悬臂组件2与滑槽111的滑动配合可以通过滑槽和滑块结构来实现,能够实现两物体滑动连接的配合方式有很多,在此不再详细说明。

　　[0061 ] 第一锁紧件9可以包括沿第一水平方向5与门式支架1滑动配合的锁紧螺栓,锁紧螺栓伸入滑槽111内与第一悬臂组件2螺纹连接,拧紧后锁定第一悬臂组件2相对于门式支架1的位置,或者第一锁紧件9可以包括与门式支架1转动连接的凸轮机构,通过凸轮的转动将第一悬臂组件2抵紧于滑槽111,或者释放滑槽111内的第一悬臂组件2。

　　[0062] 当然第一锁紧件9还可以采用其他现有的锁紧结构,鉴于现有技术中具有多种方式能够实现锁定以及解除锁定滑动配合的两物体,本实施例在此不再详细赘述。

　　[0063] 在至少一个实施例中,滑槽111位于门式支架1顶部底面的中部。

　　[0064] 现有的外骨骼康复机器人为了保证患者训练时的安全,会给患者再额外配置单独的助行器,这样会带来以下问题, 1)外骨骼康复器运动空间受限,2)结合性差,穿戴更加麻烦。而在上述实施例中,1)第一悬臂组件2能够连接于门式支架1顶部靠近中间的位置,患者在使用时可基本处于门式支架1的正中间,如此人体重心永远处于门式支架1所包围的空间内部,患者不会有摔倒的风险,2)上述实施例所提供的康复装置采用门式支架1 ,四周的运动空间开阔,不会造成运动受限,3)上述实施例所提供的康复装置中,第一悬臂组件2、第二悬臂组件3以及第三悬臂组件4所组成的外骨骼结构与门式支架1本身相结合在一起,不需要再人为多一道结合的步骤,有效减少了穿戴的步骤。

　　[0065] 需要说明的是,患者经历了躺姿的康复周期后必然会离床过渡到坐姿或是站姿的康复训练,上述各实施例所提供的上下肢康复装置不仅可以应用于躺姿的患者,还可以应用于坐姿以及站姿的患者。

　　[0066] 如图4和图5所示,以上下肢康复装置在对躺姿的患者进行完上肢康复训练,切换至坐姿的患者进行上肢康复训练的过程为例,对上下肢康复装置的使用过程进行具体说明,

　　[0067] 首先通过调整第一悬臂组件2沿第一水平方向5的位置来使得第一悬臂组件2沿竖直方向上的转动轴线对准患者的肩肱关节位置,随后将坐姿的患者的上肢对准上下肢康复装置(可通过移动患者的座椅高度实现,也可以通过控制下肢康复装置的高度来实现) ,保证患者的肩肱关节与第二水平方向6等高,通过调整第二悬臂组件3沿第二水平方向6的伸

　　缩长度来使得第二悬臂组件3更靠近上肢,随后通过调整第二悬臂组件3沿第三水平方向7的伸缩长度来使得第二悬臂组件3的长度适配于大臂的长度,此时第三悬臂组件4沿第四水平方向8上的转动轴线对准肘关节,如此实现了患者躺姿到坐姿的切换。

　　[0068] 如图6和图7所示,为上下肢康复装置用于站姿的患者的使用状态示意图,在切换过程中,需要第二悬臂组件3以第二水平方向6为轴转动90度,使得第二悬臂组件3向下延伸,配合人体的大腿。上下肢康复装置的其他长度调整过程与坐姿的调整过程类似,为节省篇幅在此不再详细说明。

　　[0069] 需要说明的是,在患者处于坐姿或站姿时,如图6和图7所示,患者的朝向并不限于一个方向,患者的朝向可以进行变化,上下肢康复装置可通过第一悬臂组件2以竖直方向为轴的转动来适应上述变化。

　　[0070] 需要说明的是,上述各实施例所提供的上下肢康复装置还可以对患者的两侧进行康复训练,即具有左右侧共用的功能。

　　[0071 ] 如图4和图5所示,坐姿左患换右患时需将第二悬臂组件3以竖直方向为轴旋转180度即可,躺姿同理(第二悬臂组件3以竖直方向为轴旋转180度,然后整个门式支架1旋转180度) ,站姿只需要人体转向即可。

　　[0072] 上述各实施例所提供的上下肢康复装置也适用于单下肢偏瘫患者,支撑患者重量的力是从门式支架1两侧的支柱开始的,传递到人体正上方,最后传递到患者大腿,由于不是自脚底对患者进行支撑,并不需要鞋子等部件,为左右互换提供了方便。

　　[0073] 在一些实施例中,患者在各个姿态之间切换时,为了便于第一悬臂组件2沿第二水平方向延伸的转动轴线能够对准人体的髋关节或者肩肱关节的外侧位置,第一悬臂组件2还具有沿竖直方向的伸缩自由度。

　　[0075] 在一些实施例中,如图2所示,第一悬臂组件2包括第一电机21、第一悬臂22、第二悬臂23和第二锁紧件24,其中,