本發(fā)明涉及康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域，特別是指一種主從臂機(jī)器人及其控制系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)：

隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展，腦卒中不再是危害生命的疾病，但腦損傷引起的偏癱等運(yùn)動(dòng)功能障礙給患者的家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)，正確、科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)和提高起到非常重要的作用。

神經(jīng)康復(fù)治療過(guò)程是一項(xiàng)艱苦的工作，目前主要依靠康復(fù)醫(yī)師對(duì)患者進(jìn)行一對(duì)一的手工操作和主觀臨床經(jīng)驗(yàn)對(duì)患者肢體進(jìn)行評(píng)估，限制了康復(fù)水平的提高，康復(fù)醫(yī)學(xué)與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合提高了康復(fù)訓(xùn)練的效率并保證了動(dòng)作訓(xùn)練的強(qiáng)度，為研究新的康復(fù)技術(shù)開(kāi)辟了新的途徑。

目前上肢康復(fù)機(jī)器人多用于對(duì)上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者進(jìn)行治療和康復(fù)訓(xùn)練。對(duì)于一個(gè)臂良好，一個(gè)臂不能正常使用的患者來(lái)說(shuō)，除了進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練外，迫切需要一種雙臂協(xié)調(diào)完成簡(jiǎn)單的生活自理(如雙手協(xié)同吃飯)的任務(wù)的康復(fù)機(jī)器人。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種主從臂機(jī)器人及其控制系統(tǒng)和控制方法，其不僅能夠完成康復(fù)訓(xùn)練，還可以使患者的雙臂協(xié)調(diào)完成簡(jiǎn)單的生活自理任務(wù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種主從臂機(jī)器人，包括主臂訓(xùn)練裝置3、從臂訓(xùn)練裝置4、懸梁臂2和底座1，其中：

所述主臂訓(xùn)練裝置3和從臂訓(xùn)練裝置4通過(guò)所述懸梁臂2固定在所述底座1上；

所述主臂訓(xùn)練裝置3包括主動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，主動(dòng)肘屈伸組件，主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件和主動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各組件上依次設(shè)置有肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303、肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312、上臂內(nèi)外旋角度傳感器314、肘屈伸角度傳感器320、前臂內(nèi)外旋角度傳感器323和腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327；

所述從臂訓(xùn)練裝置4包括被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，被動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，被動(dòng)肘屈伸組件，被動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件和被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各組件上依次設(shè)置有肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1、肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2、上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3、肘屈伸電機(jī)4-4、前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5和腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6。

另一方面，本發(fā)明還提供一種上述的主從臂機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)模塊100，所述計(jì)算機(jī)模塊100連接有主臂參數(shù)采集模塊110、人機(jī)交互模塊130和從臂驅(qū)動(dòng)模塊120，其中：

所述主臂參數(shù)采集模塊110用于采集所述主臂訓(xùn)練裝置3上各組件的角度信號(hào)，并將得到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述人機(jī)交互模塊130用于將患者150的指令傳達(dá)給所述計(jì)算機(jī)模塊100，所述計(jì)算機(jī)模塊100用于接收并處理得到的數(shù)字信號(hào)和患者150的指令，并發(fā)出控制指令，所述從臂驅(qū)動(dòng)模塊120用于根據(jù)所述計(jì)算機(jī)模塊100的控制指令驅(qū)動(dòng)從臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將從臂當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)角度反饋給所述計(jì)算機(jī)模塊100；

所述主臂參數(shù)采集模塊110包括所述肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303、肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312、上臂內(nèi)外旋角度傳感器314、肘屈伸角度傳感器320、前臂內(nèi)外旋角度傳感器323和腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327，以及角度傳感器轉(zhuǎn)換模塊117，所述角度傳感器轉(zhuǎn)換模塊117用于將得到的角度信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述從臂驅(qū)動(dòng)模塊120包括驅(qū)動(dòng)器單元121、電機(jī)單元122和編碼器單元123，其中：

所述驅(qū)動(dòng)器單元121用于根據(jù)所述計(jì)算機(jī)模塊100的控制指令驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)單元122運(yùn)轉(zhuǎn)，所述電機(jī)單元122的運(yùn)轉(zhuǎn)位置通過(guò)所述編碼器單元123回饋給所述驅(qū)動(dòng)器單元121，形成速度閉環(huán)控制；

所述驅(qū)動(dòng)器單元121包括六個(gè)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)單元122包括六個(gè)直流伺服電機(jī)，所述編碼器單元123包括六個(gè)編碼器，每個(gè)直流伺服電機(jī)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)編碼器形成一路速度閉環(huán)控制，所述驅(qū)動(dòng)器單元121將編碼器信息傳送給所述計(jì)算機(jī)模塊100。

進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互模塊130包括模式選擇單元131和語(yǔ)音控制單元132，其中：

所述模式選擇單元131包括模式選擇開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)換模塊，所述模式選擇開(kāi)關(guān)為手握開(kāi)關(guān)，所述模式選擇開(kāi)關(guān)安裝于主臂手掌附近，所述模式選擇開(kāi)關(guān)用于患者對(duì)從臂進(jìn)行模式選擇，所述轉(zhuǎn)換模塊用于將模式選擇的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)模塊100；

所述語(yǔ)音控制單元132用于將患者的語(yǔ)音指令發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)模塊100；

所述語(yǔ)音控制單元132的優(yōu)先級(jí)大于所述模式選擇單元131。

進(jìn)一步的，所述模式選擇開(kāi)關(guān)對(duì)從臂進(jìn)行初始化模式、被動(dòng)模式或者協(xié)同模式選擇，其中：

所述初始化模式用于對(duì)從臂驅(qū)動(dòng)模塊120進(jìn)行初始化，將各參數(shù)復(fù)位，從臂到達(dá)原點(diǎn)位置；

所述被動(dòng)模式用于根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的固定的訓(xùn)練模式向從臂驅(qū)動(dòng)模塊120發(fā)出控制指令，由從臂驅(qū)動(dòng)模塊120驅(qū)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人140對(duì)患者150的手臂進(jìn)行訓(xùn)練；

所述協(xié)同模式用于根據(jù)主臂動(dòng)作的軌跡而動(dòng)作，配合主臂一起完成生活作業(yè)。

進(jìn)一步的，所述計(jì)算機(jī)模塊100包括信號(hào)處理單元101、模式識(shí)別單元103、語(yǔ)音識(shí)別單元102、計(jì)算單元104和控制單元105，其中：

所述信號(hào)處理單元101用于對(duì)所述主臂參數(shù)采集模塊110的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大、整形和濾波并進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類，對(duì)從臂驅(qū)動(dòng)模塊120里面的編碼器信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分析，所述模式識(shí)別單元103用于識(shí)別當(dāng)前的模式信號(hào)，判定應(yīng)該以何種模式來(lái)控制從臂，所述語(yǔ)音識(shí)別單元102用于識(shí)別所述語(yǔ)音控制單元132的信號(hào)，并進(jìn)行解碼分析判斷，所述計(jì)算單元104用于對(duì)外界的指令與信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，并給出控制方法，所述控制單元105用于向所述從臂驅(qū)動(dòng)模塊120發(fā)出控制指令。

再一方面，本發(fā)明還提供一種上述的主從臂機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制方法，包括：

步驟1：采集主臂各關(guān)節(jié)的角度信號(hào)與從臂各關(guān)節(jié)的角度信號(hào)，并將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，采集當(dāng)前的模式設(shè)定狀態(tài)，采集語(yǔ)音控制信號(hào)；

步驟2：判斷是否有語(yǔ)音控制指令，如果有，則執(zhí)行語(yǔ)音控制指令，并將語(yǔ)音控制指令發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟3；

步驟3：判斷是否為初始化模式，如果是，則將初始化指令發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟4；

步驟4：判斷是否為被動(dòng)模式，如果是，則將被動(dòng)指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器單元121，從臂將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以幫助患者進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟5；

步驟5：判斷是否為協(xié)同模式，如果是，則將跟隨動(dòng)作指令發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟2；

步驟6：判斷是否完成指令，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟1，否則，轉(zhuǎn)至步驟2。

進(jìn)一步的，所述步驟3中，所述初始化模式是指將從臂運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)位置，在原點(diǎn)位置，方便服務(wù)人員將患者的手臂與機(jī)器人從臂分離，對(duì)從臂進(jìn)行清洗維護(hù)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的主從臂機(jī)器人及其控制系統(tǒng)和控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、屈伸，上臂內(nèi)、外旋，肘屈伸，前臂內(nèi)、外旋，腕關(guān)節(jié)屈伸六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明的主從臂機(jī)器人有兩個(gè)機(jī)械臂，一個(gè)主臂，一個(gè)從臂，從臂和用戶行動(dòng)不便的手臂連接，可以帶動(dòng)用戶手臂運(yùn)動(dòng)，主臂是控制裝置，與用戶的健康手臂連接，接受手臂的動(dòng)作指令，用來(lái)控制從臂；從臂也可以通過(guò)控制器接受除主臂以外的控制信號(hào)比如語(yǔ)音信號(hào)，帶動(dòng)用戶行動(dòng)不便的手臂運(yùn)動(dòng)或停止，同時(shí)，當(dāng)從臂到達(dá)一定位置，主臂可以解除對(duì)從臂的控制，主臂可以自由運(yùn)動(dòng)，與從臂一起完成簡(jiǎn)單的生活作業(yè)，同時(shí)從臂可以接受語(yǔ)音信號(hào)控制，以便更安全更方便的與主臂一起完成生活作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人控制系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖3為圖2中的主臂參數(shù)采集模塊的示意圖；

圖4為圖2中的從臂驅(qū)動(dòng)模塊的示意圖；

圖5為圖2中的計(jì)算機(jī)模塊的示意圖；

圖6為圖2中的人機(jī)交互模塊的示意圖；

圖7為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制方法的控制流程圖；

圖8為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的主動(dòng)訓(xùn)練裝置裝配圖；

圖9為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的被動(dòng)訓(xùn)練裝置裝配圖；

圖10為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的主動(dòng)訓(xùn)練裝置的肩關(guān)節(jié)組件裝配圖；

圖11為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的主動(dòng)訓(xùn)練裝置的前臂和腕關(guān)節(jié)的組件裝配圖；

圖12為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的被動(dòng)訓(xùn)練裝置的肩關(guān)節(jié)組件裝配圖；

圖13為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的被動(dòng)訓(xùn)練裝置的上臂組件裝配圖；

圖14為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的被動(dòng)訓(xùn)練裝置的前臂組件裝配圖；

圖15為本發(fā)明的主從臂機(jī)器人的底座的裝配圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，本發(fā)明提供一種主從臂機(jī)器人，如圖1～圖15所示，包括主臂訓(xùn)練裝置3、從臂訓(xùn)練裝置4、懸梁臂2和底座1，其中：

主臂訓(xùn)練裝置3和從臂訓(xùn)練裝置4通過(guò)懸梁臂2固定在底座1上；

主臂訓(xùn)練裝置3包括主動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，主動(dòng)肘屈伸組件，主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件和主動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各組件上依次設(shè)置有肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303、肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312、上臂內(nèi)外旋角度傳感器314、肘屈伸角度傳感器320、前臂內(nèi)外旋角度傳感器323和腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327；

從臂訓(xùn)練裝置4包括被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，被動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，被動(dòng)肘屈伸組件，被動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件和被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件，各組件上依次設(shè)置有肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1、肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2、上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3、肘屈伸電機(jī)4-4、前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5和腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6。

本發(fā)明的主從臂機(jī)器人及其控制系統(tǒng)和控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、屈伸，上臂內(nèi)、外旋，肘屈伸，前臂內(nèi)、外旋，腕關(guān)節(jié)屈伸六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明的主從臂機(jī)器人有兩個(gè)機(jī)械臂，一個(gè)主臂，一個(gè)從臂，從臂和用戶行動(dòng)不便的手臂連接，可以帶動(dòng)用戶手臂運(yùn)動(dòng)，主臂是控制裝置，與用戶的健康手臂連接，接受手臂的動(dòng)作指令，用來(lái)控制從臂；從臂也可以通過(guò)控制器接受除主臂以外的控制信號(hào)比如語(yǔ)音信號(hào)，帶動(dòng)用戶行動(dòng)不便的手臂運(yùn)動(dòng)或停止，同時(shí)，當(dāng)從臂到達(dá)一定位置，主臂可以解除對(duì)從臂的控制，主臂可以自由運(yùn)動(dòng)，與從臂一起完成簡(jiǎn)單的生活作業(yè)，同時(shí)從臂可以接受語(yǔ)音信號(hào)控制，以便更安全更方便的與主臂一起完成生活作業(yè)。

另一方面，本發(fā)明還提供一種上述的主從臂機(jī)器人的控制系統(tǒng)，如圖2所示，包括計(jì)算機(jī)模塊100，計(jì)算機(jī)模塊100連接有主臂參數(shù)采集模塊110、人機(jī)交互模塊130和從臂驅(qū)動(dòng)模塊120，其中：

主臂參數(shù)采集模塊110用于采集主臂訓(xùn)練裝置3上各組件的角度信號(hào)，并將得到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，人機(jī)交互模塊130用于將患者150的指令傳達(dá)給計(jì)算機(jī)模塊100，計(jì)算機(jī)模塊100用于接收并處理得到的數(shù)字信號(hào)和患者150的指令，并發(fā)出控制指令，從臂驅(qū)動(dòng)模塊120用于根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊100的控制指令驅(qū)動(dòng)從臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將從臂當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)角度反饋給計(jì)算機(jī)模塊100；

主臂參數(shù)采集模塊110包括肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303、肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312、上臂內(nèi)外旋角度傳感器314、肘屈伸角度傳感器320、前臂內(nèi)外旋角度傳感器323和腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327，以及角度傳感器轉(zhuǎn)換模塊117，角度傳感器轉(zhuǎn)換模塊117用于將得到的角度信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

優(yōu)選的，如圖4所示，從臂驅(qū)動(dòng)模塊120可以包括驅(qū)動(dòng)器單元121、電機(jī)單元122和編碼器單元123，其中：

驅(qū)動(dòng)器單元121用于根據(jù)計(jì)算機(jī)模塊100的控制指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元122運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)單元122的運(yùn)轉(zhuǎn)位置通過(guò)編碼器單元123回饋給驅(qū)動(dòng)器單元121，形成速度閉環(huán)控制；

驅(qū)動(dòng)器單元121包括六個(gè)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)單元122包括六個(gè)直流伺服電機(jī)(即肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1、肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2、上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3、肘屈伸電機(jī)4-4、前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5和腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6)，編碼器單元123包括六個(gè)編碼器，每個(gè)直流伺服電機(jī)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)編碼器形成一路速度閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器單元121將編碼器信息傳送給計(jì)算機(jī)模塊100。

本發(fā)明采用伺服系統(tǒng)，可以提高運(yùn)動(dòng)的精確性。

進(jìn)一步的，如圖6所示，人機(jī)交互模塊130可以包括模式選擇單元131和語(yǔ)音控制單元132，其中：

模式選擇單元131包括模式選擇開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)換模塊，模式選擇開(kāi)關(guān)為手握開(kāi)關(guān)，模式選擇開(kāi)關(guān)安裝于主臂手掌附近，模式選擇開(kāi)關(guān)用于患者對(duì)從臂進(jìn)行模式選擇，轉(zhuǎn)換模塊用于將模式選擇的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)模塊100；

語(yǔ)音控制單元132用于將患者的語(yǔ)音指令發(fā)送給計(jì)算機(jī)模塊100，語(yǔ)音控制單元132是為了更好地人性化服務(wù)；

語(yǔ)音控制單元132的優(yōu)先級(jí)大于模式選擇單元131，尤其是在需要緊急停止的時(shí)候，語(yǔ)音控制單元132更能發(fā)揮其優(yōu)越性，可以通過(guò)編程設(shè)置識(shí)別患者的語(yǔ)音控制指令。

本發(fā)明在人機(jī)交互中增加了語(yǔ)音模塊，可以更方便患者使用，尤其是能夠提高安全性與快速控制。

本發(fā)明中，模式選擇開(kāi)關(guān)可以對(duì)從臂進(jìn)行初始化模式、被動(dòng)模式或者協(xié)同模式選擇，其中：

初始化模式用于對(duì)從臂驅(qū)動(dòng)模塊120進(jìn)行初始化，將各參數(shù)復(fù)位，從臂到達(dá)原點(diǎn)位置；

被動(dòng)模式用于根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的固定的訓(xùn)練模式向從臂驅(qū)動(dòng)模塊120發(fā)出控制指令，由從臂驅(qū)動(dòng)模塊120驅(qū)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人140對(duì)患者150的手臂進(jìn)行訓(xùn)練；

協(xié)同模式用于根據(jù)主臂動(dòng)作的軌跡而動(dòng)作，配合主臂一起完成生活作業(yè)。

本發(fā)明中，使用者可以通過(guò)模式切換開(kāi)關(guān)，方便地讓康復(fù)機(jī)器人運(yùn)行于不同的模式。

進(jìn)一步的，如圖5所示，計(jì)算機(jī)模塊100可以包括信號(hào)處理單元101、模式識(shí)別單元103、語(yǔ)音識(shí)別單元102、計(jì)算單元104和控制單元105，其中：

信號(hào)處理單元101用于對(duì)主臂參數(shù)采集模塊110的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大、整形和濾波并進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類，對(duì)從臂驅(qū)動(dòng)模塊120里面的編碼器信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分析，模式識(shí)別單元103用于識(shí)別當(dāng)前的模式信號(hào)，判定應(yīng)該以何種模式來(lái)控制從臂，語(yǔ)音識(shí)別單元102用于識(shí)別語(yǔ)音控制單元132的信號(hào)，并進(jìn)行解碼分析判斷，計(jì)算單元104用于對(duì)外界的指令與信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，并給出控制方法，控制單元105用于向從臂驅(qū)動(dòng)模塊120發(fā)出控制指令。

再一方面，本發(fā)明還提供一種上述的主從臂機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制方法，如圖7所示，包括：

步驟1：采集主臂各關(guān)節(jié)的角度信號(hào)與從臂各關(guān)節(jié)的角度信號(hào)，并將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，采集當(dāng)前的模式設(shè)定狀態(tài)，采集語(yǔ)音控制信號(hào)；

步驟2：判斷是否有語(yǔ)音控制指令，如果有，則執(zhí)行語(yǔ)音控制指令，并將語(yǔ)音控制指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟3；

步驟3：判斷是否為初始化模式，如果是，則將初始化指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟4；

步驟4：判斷是否為被動(dòng)模式，如果是，則將被動(dòng)指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器單元121，從臂將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以幫助患者進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟5；

步驟5：判斷是否為協(xié)同模式，如果是，則將跟隨動(dòng)作指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器單元121，執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟2；

在協(xié)同模式下，從臂將參照主臂運(yùn)動(dòng)，主臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，主臂的角度傳感器測(cè)量的角度發(fā)生變化，角度信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)模塊100，并發(fā)送控制指令給從臂驅(qū)動(dòng)模塊120，從臂驅(qū)動(dòng)模塊120根據(jù)控制指令驅(qū)動(dòng)從臂運(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)模塊100對(duì)主臂關(guān)節(jié)角度與從臂關(guān)節(jié)角度進(jìn)行比較運(yùn)算，驅(qū)動(dòng)從臂跟隨主臂協(xié)同運(yùn)動(dòng)，需要從臂退出協(xié)同時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音指令來(lái)控制。

步驟6：判斷是否完成指令，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟1，否則，轉(zhuǎn)至步驟2。

本發(fā)明中，在上述的任何一種模式下，語(yǔ)音指令都有優(yōu)先權(quán)，尤其是在暫停一種模式時(shí)。在協(xié)同模式下，根據(jù)作業(yè)要求，從臂需要保持靜止的狀態(tài)，例如端碗，而主臂需要進(jìn)行其他動(dòng)作，此時(shí)可以通過(guò)語(yǔ)音控制暫停協(xié)同，從臂不再跟隨主臂一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要繼續(xù)協(xié)同時(shí)，主臂到達(dá)與從臂相應(yīng)的位置，語(yǔ)音控制恢復(fù)協(xié)同，可以繼續(xù)進(jìn)行協(xié)同模式。在被動(dòng)模式時(shí)，語(yǔ)音指令也可以暫停從臂的運(yùn)動(dòng)，在從臂運(yùn)動(dòng)的任何模式、任何時(shí)間，使用者都可以用語(yǔ)音來(lái)控制從臂急停，以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)，同時(shí)方便使用。例如從臂端了一碗飯，當(dāng)主臂向嘴邊靠攏時(shí)，從臂也會(huì)同樣向嘴邊靠攏，等從臂到達(dá)既定位置，需要從臂保持現(xiàn)狀不動(dòng)時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音信號(hào)指令退出協(xié)同模式，主臂可以自由活動(dòng)，可以拿勺子從碗里取飯送到嘴里，當(dāng)使用者認(rèn)為生活作業(yè)完成后，可以用主臂先將從臂上的碗取下，然后將模式打到初始化模式，從臂回到原點(diǎn)。

進(jìn)一步的，步驟3中，初始化模式是指將從臂運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)位置，在原點(diǎn)位置，方便服務(wù)人員將患者的手臂與機(jī)器人從臂分離，對(duì)從臂進(jìn)行清洗維護(hù)。

本發(fā)明中，對(duì)于主從臂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充一個(gè)具體的實(shí)施例，具體如下：

本發(fā)明提供一種主從臂機(jī)器人，如圖1和圖8～圖15所示，包括上肢主動(dòng)訓(xùn)練裝置3、上肢被動(dòng)訓(xùn)練裝置4、懸梁臂2和底座1，其中：

上肢主動(dòng)訓(xùn)練裝置3和上肢被動(dòng)訓(xùn)練裝置4通過(guò)懸梁臂2固定在底座1上；

上肢主動(dòng)訓(xùn)練裝置3包括主動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，主動(dòng)肘屈伸組件，主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件，主動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件；

上肢被動(dòng)訓(xùn)練裝置4包括被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件，被動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件，被動(dòng)肘屈伸組件，被動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件，被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件。

本發(fā)明的主從臂機(jī)器人包括上肢主動(dòng)訓(xùn)練裝置(即主臂)和上肢被動(dòng)訓(xùn)練裝置(即從臂)，使用時(shí)，將主臂用作控制裝置，與用戶的健康手臂連接，將從臂與用戶行動(dòng)不便的手臂連接，帶動(dòng)用戶行動(dòng)不便的手臂運(yùn)動(dòng)，主臂接受用戶手臂的動(dòng)作指令，用來(lái)控制從臂，從臂也可以通過(guò)控制器接受除主臂以外的控制信號(hào)，帶動(dòng)用戶行動(dòng)不便的手臂運(yùn)動(dòng)，滿足患者的運(yùn)動(dòng)需求，提高康復(fù)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)性。本發(fā)明的主從臂機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收、屈伸，上臂內(nèi)、外旋，肘屈伸，前臂內(nèi)、外旋，腕關(guān)節(jié)屈伸六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，支持多個(gè)關(guān)節(jié)多個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)，可以單獨(dú)進(jìn)行也可以各個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)配合完成正常的運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明由主臂帶動(dòng)從臂運(yùn)動(dòng)，可以幫助患者按照自己的意愿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，能夠激發(fā)患者訓(xùn)練的興趣和積極性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，并且可以針對(duì)不同時(shí)期的患者調(diào)整患者的康復(fù)運(yùn)動(dòng)，功能非常全面。

優(yōu)選的，如圖10所示，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件可以包括主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301、主動(dòng)肩關(guān)節(jié)限位裝置302、肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303和橫梁304，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括主動(dòng)肩關(guān)節(jié)上豎臂305、主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307、主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)前臂309、主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310、肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312和主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸限位裝置308，其中：

主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301豎向設(shè)置，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301的上端通過(guò)螺栓固定在懸梁臂2上，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301的下端與橫梁304的一端連接，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301的外側(cè)套設(shè)有主動(dòng)肩關(guān)節(jié)限位裝置302，肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收角度傳感器303通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)肩關(guān)節(jié)限位裝置302上，采集主動(dòng)肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸301的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行反饋。

主動(dòng)肩關(guān)節(jié)上豎臂305的上端與橫梁304的另一端連接，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)上豎臂305的下端與主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307的上端垂直固定，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)上豎臂305和主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307上設(shè)置有主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸調(diào)節(jié)高度裝置306(具體可以為絲杠調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置中的按鈕，進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其他調(diào)節(jié)方式，均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施)，通過(guò)主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸調(diào)節(jié)高度裝置306來(lái)調(diào)節(jié)主動(dòng)肩關(guān)節(jié)上豎臂305和主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307的高度，以適應(yīng)不同的人群，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307的下端與主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)前臂309的一端連接，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)前臂309的另一端與主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310平行固定，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310上設(shè)置有主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸調(diào)節(jié)長(zhǎng)度裝置311(具體可以為絲杠調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)，來(lái)調(diào)節(jié)主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310的長(zhǎng)度，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其他調(diào)節(jié)方式，均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施)，肩關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器312焊接在主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307上，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸限位裝置308分別位于主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)前臂309的兩側(cè)通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)肩關(guān)節(jié)下豎臂307上，主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310與主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件連接。

本發(fā)明中，為了機(jī)器人的輕便性、靈活性，不同人群的適應(yīng)性，肩關(guān)節(jié)采用連桿結(jié)構(gòu)，同時(shí)外展、內(nèi)收組件和屈伸組件采用調(diào)節(jié)長(zhǎng)度裝置。

進(jìn)一步的，如圖11所示，主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件可以包括主動(dòng)上臂固定板313、上臂彎軌固定件413、上臂彎軌315、上臂內(nèi)外旋角度傳感器314、上臂上連接件316、上臂下連接件317和主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋限位裝置318，主動(dòng)肘屈伸組件可以包括肘屈伸上連接件321、肘屈伸下連接件319和肘屈伸角度傳感器320，其中：

主動(dòng)上臂固定板313通過(guò)螺栓與主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件連接，具體地，如圖5所示，主動(dòng)上臂固定板313通過(guò)螺栓可以與主動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸擺動(dòng)后臂310連接，上臂彎軌固定件413通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)上臂固定板313上，上臂彎軌315固定在上臂彎軌固定件413上，上臂彎軌315能夠相對(duì)上臂彎軌固定件413轉(zhuǎn)動(dòng)，上臂內(nèi)外旋角度傳感器314通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)上臂固定板313上，上臂彎軌315的一端與上臂上連接件316連接，上臂彎軌315的另一端與上臂下連接件317連接，主動(dòng)上臂內(nèi)、外旋限位裝置318分別固定在上臂上連接件316和上臂下連接件317上；

肘屈伸上連接件321與上臂上連接件316鉸接，肘屈伸下連接件319與上臂下連接件317鉸接，肘屈伸角度傳感器320固定在上臂下連接件317上，肘屈伸上連接件321與主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件連接。

本發(fā)明中，為了保證上臂內(nèi)、外旋過(guò)程中設(shè)備固定，采用彎軌結(jié)構(gòu)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有上臂彎軌315相對(duì)于設(shè)備相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少運(yùn)動(dòng)負(fù)重，主動(dòng)肘屈伸結(jié)構(gòu)采用鉸接形式，方便運(yùn)動(dòng)，同時(shí)角度傳感器能夠采集相對(duì)軸的運(yùn)動(dòng)角度信息，傳遞給從臂。

本發(fā)明中，如圖11所示，主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件可以包括前臂固定板324、前臂彎軌322、前臂彎軌固定件413’和前臂內(nèi)外旋角度傳感器323，其中：

前臂固定板324與肘屈伸上連接件321連接，前臂彎軌322的一端與肘屈伸上連接件321連接，前臂彎軌322的另一端與肘屈伸下連接件319連接，前臂彎軌322固定在前臂彎軌固定件413’上，前臂彎軌322能夠相對(duì)前臂彎軌固定件413’轉(zhuǎn)動(dòng)，前臂彎軌固定件413’通過(guò)螺栓固定在前臂固定板324上，前臂內(nèi)外旋角度傳感器323通過(guò)螺栓固定在前臂固定板324上，前臂固定板324與主動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件連接。

本發(fā)明中，為了保證前臂內(nèi)、外旋過(guò)程中設(shè)備固定，采用彎軌結(jié)構(gòu)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有前臂彎軌322相對(duì)于設(shè)備相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少運(yùn)動(dòng)負(fù)重。

優(yōu)選的，如圖11所示，主動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括腕關(guān)節(jié)連接板325、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸328和腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327，其中：

腕關(guān)節(jié)連接板325焊接在主動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件上，具體地，如圖5所示，腕關(guān)節(jié)連接板325焊接在前臂固定板324上，腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸328的一端與腕關(guān)節(jié)連接板325連接，腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸328的另一端通過(guò)螺栓固設(shè)有第一把手329，腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸328上設(shè)置有腕關(guān)節(jié)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置326(具體可以通過(guò)螺紋旋鈕，壓緊進(jìn)行固定，松開(kāi)左右調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其他調(diào)節(jié)方式，均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施)，腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327焊接在腕關(guān)節(jié)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置326上。

本發(fā)明通過(guò)腕關(guān)節(jié)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置326可以調(diào)節(jié)腕部的活動(dòng)長(zhǎng)度，適應(yīng)不同人群，同時(shí)腕關(guān)節(jié)屈伸角度傳感器327通過(guò)腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸328的旋轉(zhuǎn)角度信息傳遞給從臂，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，如圖12所示，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收組件可以包括肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1、旋轉(zhuǎn)梁404和被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收限位裝置403，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括固定件405、肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2、肩關(guān)節(jié)連接件408和屈伸梁409，其中：

肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1豎向設(shè)置，肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1的一端通過(guò)螺栓固定在懸梁臂2上，肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1的另一端外側(cè)套設(shè)有減速機(jī)保護(hù)套402，減速機(jī)保護(hù)套402還通過(guò)螺栓固定在懸梁臂2上，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展、內(nèi)收限位裝置403焊接在減速機(jī)保護(hù)套402上，肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)梁404的一端，肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)梁404運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肩部外展、內(nèi)收運(yùn)動(dòng)；

固定件405的上端通過(guò)螺栓與旋轉(zhuǎn)梁404的另一端連接，肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2通過(guò)螺栓連接在固定件405的下端，肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2的輸出軸與連接件408連接，屈伸梁409的一端通過(guò)螺栓固設(shè)在連接件408上，屈伸梁409上固設(shè)有絲杠長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置410，固定件405上在屈伸梁409的兩側(cè)固設(shè)有被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸限位裝置407，屈伸梁409的另一端與被動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件連接，肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)屈伸梁409運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)被動(dòng)肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收限位裝置403來(lái)控制肩部運(yùn)動(dòng)范圍，通過(guò)控制肩關(guān)節(jié)外展內(nèi)收電機(jī)4-1轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以實(shí)現(xiàn)肩部的運(yùn)動(dòng)頻率，肩關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連接件408運(yùn)動(dòng)，連接件408帶動(dòng)屈伸梁409運(yùn)動(dòng)，通過(guò)絲杠長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置410可以調(diào)節(jié)屈伸梁409的長(zhǎng)度，保證不同人群的適應(yīng)長(zhǎng)度，被動(dòng)肩關(guān)節(jié)屈伸限位裝置407可以控制屈伸梁409的活動(dòng)范圍。

本發(fā)明中，如圖13所示，被動(dòng)上臂內(nèi)、外旋組件可以包括被動(dòng)上臂固定板412、上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3、彎軌組件414、上臂保護(hù)外殼434、上臂綁帶組件420(具體可以為固定手臂的綁帶)、上臂上連接板415和上臂下連接板418，被動(dòng)肘屈伸組件可以包括肘屈伸電機(jī)4-4、肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422，其中：

被動(dòng)上臂固定板412通過(guò)螺栓固定在肩關(guān)節(jié)屈伸組件上，具體地，如圖7所示，被動(dòng)上臂固定板412通過(guò)螺栓可以固定在屈伸梁409上，上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3通過(guò)螺栓固定在被動(dòng)上臂固定板412上，上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接彎軌組件414，上臂保護(hù)外殼434通過(guò)螺栓固設(shè)在被動(dòng)上臂固定板412上，上臂綁帶組件420通過(guò)螺栓固設(shè)在上臂保護(hù)外殼434上，彎軌組件414的上端與上臂上連接板415的一端連接，彎軌組件414的下端與上臂下連接板418的一端連接，上臂上連接板415與上臂下連接板418上固設(shè)有被動(dòng)上臂內(nèi)外旋限位裝置416，上臂內(nèi)外旋電機(jī)4-3的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)彎軌組件414運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上臂內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

肘屈伸電機(jī)4-4通過(guò)螺栓固定連接在上臂上連接板415上，肘屈伸電機(jī)4-4的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接肘屈伸上連接板421的一端，肘屈伸下連接板422的一端與上臂下連接板418鉸接，肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422的另一端分別與被動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件連接，肘屈伸電機(jī)4-4旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)肘屈伸上連接板421運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肘屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)被動(dòng)上臂內(nèi)外旋限位裝置416控制彎軌組件414的運(yùn)動(dòng)范圍，限定上臂內(nèi)、外旋的訓(xùn)練程度，肘屈伸下連接板422與上臂下連接板418鉸接，肘屈伸電機(jī)4-4帶動(dòng)肘屈伸上連接板421運(yùn)動(dòng)，可以將小臂組件整體跟隨運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，如圖13和圖14所示，被動(dòng)前臂內(nèi)、外旋組件可以包括前臂彎軌組件423、前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5、前臂內(nèi)外旋固定板433、前臂保護(hù)外殼425和前臂綁帶組件424，其中：

前臂彎軌組件423的上下兩端通過(guò)螺栓分別與肘屈伸上連接板421和肘屈伸下連接板422連接，前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5通過(guò)螺栓固定在前臂內(nèi)外旋固定板433上，前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接前臂彎軌組件423的中部，前臂保護(hù)外殼425通過(guò)螺栓固設(shè)在前臂內(nèi)外旋固定板433上，前臂綁帶組件424通過(guò)螺栓固設(shè)在前臂保護(hù)外殼425上，前臂保護(hù)外殼425與前臂固定板433連接，前臂內(nèi)外旋固定板433與被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件連接，前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)前臂彎軌組件423運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前臂內(nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明通過(guò)前臂內(nèi)外旋電機(jī)4-5帶動(dòng)前臂彎軌組件423運(yùn)動(dòng)，保證其余部位不動(dòng)的情況下，只是前臂的局部?jī)?nèi)、外旋運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，如圖13所示，被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸組件可以包括腕關(guān)節(jié)固定板426、腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6、旋轉(zhuǎn)桿429、第二把手430、被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸限位裝置427，其中：

腕關(guān)節(jié)固定板426通過(guò)螺栓固定在前臂內(nèi)、外旋組件上，具體地，如圖7和圖8所示，腕關(guān)節(jié)固定板426通過(guò)螺栓可以固定在前臂內(nèi)外旋固定板433上，腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6通過(guò)螺栓固定在腕關(guān)節(jié)固定板426上，腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6的輸出軸驅(qū)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)桿429的一端，旋轉(zhuǎn)桿429的另一端通過(guò)螺栓與第二把手430連接，腕關(guān)節(jié)固定板426上在旋轉(zhuǎn)桿429的兩側(cè)分別固設(shè)有被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸限位裝置427，腕關(guān)節(jié)屈伸電機(jī)4-6旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿429運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可以通過(guò)被動(dòng)腕關(guān)節(jié)屈伸限位裝置427控制腕部組件的運(yùn)動(dòng)范圍，實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)局部屈伸運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明中，如圖15所示，底座1可以包括底盤1-5、腳輪1-3、座椅1-4、主機(jī)箱1-1和升降柱1-2，其中：

腳輪1-3設(shè)置在底盤1-5的底面，座椅1-4設(shè)置在底盤1-5的上面，主機(jī)箱1-1設(shè)置在底盤1-5的上面且位于座椅1-4的后方，底盤1-5上還設(shè)置有升降柱1-2，懸梁臂2設(shè)置在升降柱1-2上。

本發(fā)明可以通過(guò)腳輪1-3，進(jìn)行位置移動(dòng)，同時(shí)升降柱1-2可以調(diào)節(jié)裝置的高度，適應(yīng)不同人群。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。