技术领域
本发明涉及一种医疗康复训练器械，具体的说是涉及一种上肢康复训练机器人机械手。
背景技术
脑血管疾病引发的中风偏瘫、工伤、手术所致的肢体功能障碍，严重影响了患者的日常生活，为了解决患者的医疗疾病，恢复患者的劳动和生活能力,现在人们越来越接收采用康复训练机器人进行康复训练的医疗方式，但目前的训练机器人尤其是人体上部偏瘫的训练康复机器人大都是帮助大关节的康复训练，特别是手部的康复训练，由于设备太过粗糙简单，无法有效的实现病者手部康复训练的需求，因为病者通常手部关节更多更加灵活，是劳动者进行医疗康复和后期进行生活或生产的主要部位，因此康复手部的功能就显得非常重要的，但大部分的康复机器人都忽略了这一点，如专利ZL201110087599.3的发明，提出了一种《上下肢康复训练机器人》，只是简单的肘部运动，同时也有肩部和腕部有较小的摆动，但是却忽略了对病者手部的康复训练，在医疗器械康复中加强手部康复训练，对患者上肢的精细动作进行康复是非常重要的。
发明内容
本发明的发明目的：
主要是为了克服对现有的人体上肢康复训练机器人只进行大关节的康复训练，而忽视对病人手部关节进行康复训练的技术缺点，提出一种上肢训练机器人机械手，通过推平四指的方式、拉伸拇指的方式使患者手部完全舒展，克服了现有设备的手部固定不稳定、使用不灵活、手部康复训练功能等不足，完善了患者手部精细动作康复训练的需求。
本发明的技术方案为：
提供了一种上肢康复训练机器人机械手，包括安装支架和伺服电机，其中伺服电机设置在安装支架的内部，在伺服电机的一端设置有编码器，在安装支架的外端面处设置有与伺服电机相连接的主动齿轮，在主动齿轮的两侧分别设置有与主动齿轮相互匹配的从动齿轮，在安装支架内部伺服电机的两侧还分别设置有两个传动丝杠，两个传动丝杠分别与主动齿轮两侧的从动齿轮相互配合连接，在传动丝杠上设置有丝杠螺母，在丝杠螺母的下端连接设置有手部连接板，在安装支架的下端还设置有小臂支撑板，在小臂支撑板的前端部设置有弹性手背靠板，小臂支撑板和弹性手背靠板通过转动连接孔配合连接，在小臂支撑板和弹性手背靠板的转动连接处设置有弹簧体一，在安装支架的两侧分别设置有导向滑动轴承，在安装支架的两侧还设置有转动连杆，在转动连杆上开设有与导向滑动轴承相互匹配的弧形运动轨道槽一，在转动连杆的下部两侧分别安装有从动连杆，转动连杆和从动连杆的连接部位通过铰制孔螺钉紧固在手部连接板上，在转动连杆和从动连杆之间还连接有弹簧体二，在从动连杆的前端设置有手轮支架，手轮支架的两端还设置有凸台，在从动连杆的前端面还分别开设有位置相互一致的轨道槽二，手轮支架通过凸台固定在轨道槽二之间。
所述的转动连杆之间还设置有一个连接短杆，在连接短杆上设置有两个对称的导向轨道，折线形拇指连杆的一端固定在导向轨道内部，另一端连接有拇指套，且折线形拇指连杆的折线转折点处通过连杆转轴固定在手背靠板上。
所述的手轮支架主要有手掌推展滚轮和在手掌推展滚轮上包裹的皮带圈组成，且在手轮支架的凸台上压接有调节螺丝。
在安装支架上设置有限位霍尔元件。
所述的小臂支撑板上连接有腕部护罩，且在腕部护罩上加装有绷带。
本发明的有益效果是：
本发明提供的上肢康复训练机器人的机械手，设计结构简单，主要通过由连杆机构构成，通过连杆的移动转动、限位件、手掌推展结构、弹簧件、绑带等实现拇指伸展，四指推平，同时带动腕指关节做屈伸训练，极大的方便腕、掌、指便捷吻合的固定在机械手上，有效地提高了手部关节的活动范围并实现腕指关节的运动和灵活的调节，并且该机器手在运动过程中噪音小，康复力矩大，有效的实现了病人手部关节的灵活康复运动，为病人的康复和生产生活能力的恢复提供了强有力的保证。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的仰视结构示意图；
图3为本发明的手轮支架的结构示意图。
图中；1为伺服电机；2为编码器；3为主动齿轮；4为从动齿轮；5为传动丝杠；6为丝杠螺母；7为手部连接板；8为小臂支撑板；9为弹性手背靠板；10为转动连接孔；11为弹簧体一；12为安装支架；13为导向滑动轴承；14为转动连杆；15为轨道槽一；16为从动连杆；17为铰制孔螺钉；18为弹簧体二；19为手轮支架；20为凸台；21为轨道槽二；22为连接短杆；23导向轨道；24为拇指连杆；25为拇指套；26为连杆转轴；27为手掌推展滚轮；28皮带圈；29为调节螺丝；30为限位霍尔元件；31为腕部护罩；32为绷带。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的描述。
实施例一：如图1～3所示，提供了一种上肢康复训练机器人机械手，包括安装支架12和伺服电机1，其中伺服电机1设置在安装支架12的内部，在伺服电机1的一端设置有编码器2，在安装支架12的外端面处设置有与伺服电机1相连接的主动齿轮3，在主动齿轮3的两侧分别设置有与主动齿轮3相互匹配的从动齿轮4，在安装支架12内部伺服电机1的两侧还分别设置有两个传动丝杠5，两个传动丝杠5分别与主动齿轮3两侧的从动齿轮4相互配合连接，在传动丝杠5上设置有丝杠螺母6，在丝杠螺母6的下端连接设置有手部连接板7，在安装支架12的下端还设置有小臂支撑板8，在小臂支撑板8的前端部设置有弹性手背靠板9，小臂支撑板8和弹性手背靠板9通过转动连接孔10配合连接，在小臂支撑板8和弹性手背靠板9的转动连接处设置有弹簧体一11，在安装支架12的两侧分别设置有导向滑动轴承13，在安装支架12的两侧还设置有转动连杆14，在转动连杆14上开设有与导向滑动轴承13相互匹配的弧形运动轨道槽一15，在转动连杆14的下部两侧分别安装有从动连杆16，转动连杆14和从动连杆16的连接部位通过铰制孔螺钉17紧固在手部连接板7上，在转动连杆14和从动连杆16之间还连接有弹簧体二18，在从动连杆16的前端设置有手轮支架19，手轮支架19的两端还设置有凸台20，在从动连杆16的前端面还分别开设有位置相互一致的轨道槽二21，手轮支架通过凸台20固定在轨道槽二21之间，在具体是应用过程中，选用伺服电机可以使得机械手的动作和功能启动更加平稳、噪声小，特别适用于手臂机械的运动动力源，而采用编码器可以更加有效的控制伺服电机的启动或者停止，在伺服电机启动后，由主动齿轮带动从动齿轮运动，从而带来传动丝杠进行运转，丝杠运转后带动下部的手部连接板进行前后位移运转，继而带动转动连杆和从动连杆位移转动，由于转动连杆轨道槽设计为直线-曲线结构，所以在手部连接板水平位移的过程中，转动连杆和从动连杆会产生水平位移、角度位移，完成腕指关节的背伸、屈曲康复训练。
实施例二：其中具体描述的上肢康复训练机器人机械手的功能结构与实施例一基本相同，所不同的是，所述的转动连杆14之间还设置有一个连接短杆22，在连接短杆22上设置有两个对称的导向轨道23，折线形拇指连杆24的一端固定在导向轨道23内部，另一端连接有拇指套25，且折线形拇指连杆24的折线转折点处通过连杆转轴26固定在手背靠板9上，由于在转动连杆之间设置有连接短杆结构，并且在连接短杆上设置有两个对称的导向轨道，这样一来，就可以实现拇指连杆在导向轨道内的任意更换，从而方便了患者在医疗康复过程中，对患者左手和右手的更换康复治疗，更加方便了患者的康复使用，在拇指连杆的前端设置有拇指套结构，是为了将患者的拇指和四指进行摊开铺平，拉展拇指，加强拇指的康复训练，更加方便了实施例一种所述的手轮支架的康复按摩训练。
实施例三：其中具体描述的上肢康复训练机器人机械手的功能结构与实施例一基本相同，所不同的是，所述的手轮支架主要有手掌推展滚轮27和在手掌推展滚轮27上包裹的皮带圈28组成，且在手轮支架的凸台上压接有调节螺丝29，采用滚轮和皮带圈包裹的手轮支架结构，不但成本低，而且康复功能效果好，将患者的手部放置在皮带圈上后通过皮带圈的连续滚动来实现将患者手部从蜷缩的状态推带成伸直状态，手指处于伸展状态后，配合连杆的移动、转动完成腕指关节的背伸、屈曲康复训练，由于手轮支架是通过凸台固定在从动连杆的轨道槽内部的，可以通过设置调节螺丝来进行手轮支架的运动调节，从而达到适合病人手部长度合适的安装长度，从而更好的对患者的手部关节进行医疗康复按摩。
实施例四：所采用的上肢康复训练机器人的结构特点与实施例一和实施例二所采用的结构方式基本相同，所不同的是在安装支架上还设置有限位霍尔元件，采用限位霍尔元件后，可以根据脉冲信号列可以传感出运动物体的位移，以便系统监测机械手在安全范围内运动，更加有效的保护的患者的使用安全。
实施例五：所采用的上肢康复训练机器人的结构特点与实施例一、实施例二和实施例三所采用的结构方式基本相同，所不同的是在小臂支撑板上连接有腕部护罩31，且在腕部护罩上加装有绷带32，这个可以更加方便此康复手臂机械结构与人体关节的可靠连接，符合人机工程学的设计理念，为患者提供更加方便的佩戴治疗环境。
综上所述，本发明提供的上肢康复训练机器人的机械手，设计结构简单，主要通过由连杆机构构成，通过连杆的移动转动、限位件、手掌推展结构、弹簧件、绑带等实现拇指伸展，四指推平，同时带动腕指关节做屈伸训练，极大的方便腕、掌、指便捷吻合的固定在机械手上，有效地提高了手部关节的活动范围并实现腕指关节的运动和灵活的调节，并且该机器手在运动过程中噪音小，康复力矩大，有效的实现了病人手部关节的灵活康复运动，为病人的康复和生产生活能力的恢复提供了强有力的保证。