本发明涉及辅助医疗康复训练设备，具体涉及一种肩关节运动仿生康复训练装置。
背景技术：
1、脑血管疾病、肌骨损伤等很容易导致人体的肢体运动功能障碍，经过临床治疗后，康复治疗一般要早期介入，由于人体上肢比下肢动作精细，其功能恢复的难度较大。85％的脑卒中患者在发病一开始就表现有上肢功能的损害，到了病后3～6个月，仍然有55％～75％的患者存在有上肢的问题，影响了患者的日常生活能力。对于偏瘫患者、尤其是急性期偏瘫患者来说，为了维持关节活动度，临床上通常都需要进行尽可能大范围的单关节运动。上肢运动功能主要涉及三个关节：肩关节、肘关节和腕关节，肩关节的运动是人体上臂完成各种动作的基础，肩关节本身稳定性较差，是人体中最易损伤的关节。根据有关运动创伤流行病学调查结果，上肢部分的运动创伤占22.18％，其中肩部创伤为主，占8.47％。在机械化程度提高的背景下，一些手工劳动工作还是必不可少的，会引起一些职业性的肌肉骨骼损伤流行病，其中肩部损伤约占10％。另外，肩周炎疾病在我国的发病率也很高，约为15.9％，人体肌骨机能有所下降以及其它慢性病导致的牵涉肩痛，都会引发肩周炎。同时临床上通常强调由近端关节到远端关节的逐步康复，因此肩的康复是患者上臂运动功能康复的前提；因此研制针对肩关节康复训练的设备是非常必要的。
2、对于肩关节或上肢多关节的运动康复，传统的康复训练方式主要由治疗师根据经验手动辅助患者进行训练，训练效果受到治疗师水平的影响，治疗师的工作强度也非常大。近年20多年来，国内外的一些研究机构开展了上肢康复训练技术的研究，研制出多种功能各异的上肢康复机器人和康复训练设备但真正能在临床推广应用的并不多。
3、在cn106137677b中公开了名称为“一种外骨骼式肘关节与肩关节康复器械”的发明专利，它包括背部支架、座椅和两个结构相同的外骨骼单臂部件，所述座椅固定焊接在背部支架的下侧；两个单臂部件分别安装在背部支架的两侧；所述背部支架内侧固定设有两个肘关节牵引液压缸和两个肩关节牵引液压缸；液压缸的牵引运动会牵引钢丝绳，通过钢丝绳的牵引以牵引外骨骼肘关节与肩关节的转动；在康复装置的肘关节和肩关节与膝关节处安装有角度传感器，用以测量关节处的角度，根据测得的不同角度值由中央控制装置控制牵引液压缸的运动。本发明采用液压助力可以很好的实现与人体上肢肘关节与肩关节的运动，能实现帮助患者活动关节与手臂的基本功能，易穿戴、传动柔顺，且便于驱动，运动效果良好。
4、上述专利虽然能够实现帮助患者活动关节与手臂的基本功能；但仍存在一些问题：每位患者的体型不同，针对不同体型的患者无法对关节康复训练组件的位置进行调整，在活动关节与手臂的过程中可能会因高度不适而对患者的关节和手臂造成伤害。
5、因此，本发明提供一种肩关节运动仿生康复训练装置，以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种肩关节运动仿生康复训练装置，以解决上述的无法对关节康复训练组件的位置进行调整，在活动关节与手臂的过程中可能会因高度不适而对患者的关节和手臂造成伤害的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
3、一种肩关节运动仿生康复训练装置，包括底座，在所述底座上竖直且固定安装有横截面为方形的支撑柱；在所述支撑柱的内部开设有安装腔；在所述安装腔的下部后侧壁上固定安装有承托板；在所述安装腔中且位于所述承托板上方安装有驱动组件；在所述支撑柱的上端面固定安装有调节驱动电机；在所述调节驱动电机的输出端安装有调节组件；在所述调节组件的前侧固定安装有移动板；在所述移动板的前侧中部固定安装有支撑板；在所述支撑板的两侧通过螺钉水平且固定安装有支撑臂；在两个所述支撑臂的端头处转动安装有转轴，在两个所述转轴的上端安装有支撑臂传动组件；在右侧的支撑臂底部固定安装有支撑臂驱动电机；所述支撑臂驱动电机的输出端与右侧的转轴固定连接；在两个所述转轴上转动安装有连接臂；在所述连接臂的端头处转动安装有上臂安装架，在所述上臂安装架中设置有上臂组件；在所述上臂组件的另一端端头处安装有下臂安装架，在所述下臂安装架中设置有下臂组件；在所述底座上且位于所述支撑柱的前侧固定安装有带有靠背的座椅；在所述靠背上安装有肩膀固定组件。
4、优选的，所述驱动组件包括在支撑柱顶部开设的安装孔；在所述安装孔中设置有按压杆；在所述按压杆的底部固定安装有抵板；在所述按压杆的顶部固定连接有按压板；在所述支撑柱的顶部且位于所述按压杆外固定连接有按压弹簧；所述按压弹簧的上端与所述按压板的底部固定连接；在所述安装腔的两侧内壁上且位于所述承托板的上方固定安装有支撑轴；在所述支撑轴上转动安装有驱动齿轮；在所述承托板上且贯穿所述承托板安装有驱动竖轴；在所述驱动竖轴的前侧固定安装有齿条a，且所述齿条a与所述驱动齿轮啮合；在所述驱动竖轴的底部固定安装有挡板；在所述驱动竖轴外且位于所述承托板的下方套设有复位弹簧a；所述复位弹簧a的下端与所述挡板的上端面固定连接；所述复位弹簧a的下端与所述承托板的下端面固定连接；在所述承托板的上方贯穿所述支撑柱的前侧壁设置有驱动横轴；在所述驱动横轴上固定安装有齿条b，且所述齿条b与所述驱动齿轮啮合；在所述驱动横轴的后端固定连接有复位弹簧b；所述复位弹簧b的另一端与所述支撑柱的后侧壁固定连接。
5、优选的，所述调节组件包括设置在支撑柱前侧壁上的滑槽，在所述滑槽中滑动安装有滑板；在所述滑板的前侧对称且固定安装有两个调节轮轴；在两个所述调节轮轴上分别转动安装有调节轮a和调节轮b；在所述调节驱动电机的输出轴上固定安装有带轮a；在所述安装腔的底部贯穿所述支撑柱的前侧壁固定设置有安装轴；在所述安装轴的前端转动安装有带轮b；在所述调节轮a、调节轮b、带轮a和带轮b外套设有调节传送带；所述调节传送带呈s形穿过调节轮a和调节轮b；在两个所述安装轴的前端固定安装有移动板。
6、优选的，所述支撑臂传动组件包括固定安装在两个转轴上端的支撑臂传动轮；在所述支撑臂传动轮外套设有支撑臂传动皮带。
7、优选的，所述上臂组件包括固定安装在上臂安装架侧壁上的驱动电机；所述驱动电机的输出端固定安装有上臂转轴a；所述上臂转轴a转动安装在所述上臂安装架的两侧壁上；在所述上臂转轴a上固定安装有上臂连接杆；在所述上臂连接杆的内部开设有空腔；在所述上臂连接杆的另一端转动安装有上臂转轴b；在所述上臂转轴a和上臂转轴b上固定安装有上臂传动轮；在两个所述上臂传动轮外套设有上臂传动皮带；所述上臂转轴b的两端与所述下臂安装架的两侧壁转动连接。
8、优选的，所述下臂组件包括竖直且转动安装在下臂安装架两侧壁上的下臂转轴；在所述下臂转轴上固定安装有下臂连接杆；在所述上臂转轴b和所述下臂转轴上安装有下臂驱动组件；在所述上臂连接杆和所述下臂连接杆的内侧固定安装有手臂套环。
9、优选的，所述下臂驱动组件包括开设在上臂连接杆和所述下臂连接杆上的缺口；所述缺口均设置在靠近所述下臂安装架的一端；在所述上臂转轴b上固定安装有蜗轮a；在所述下臂转轴上固定安装有蜗轮b；在所述涡轮a和蜗轮b上啮合有蜗杆；所述蜗杆的一端与所述上臂安装架转动连接。
10、优选的，所述手臂套环包括固定连接在所述上臂连接杆和所述下臂连接杆内侧的支杆；在所述支杆的另一端固定连接有套环；每个所述上臂连接杆和所述下臂连接杆的内侧均固定安装有两组手臂套环。
11、优选的，所述肩膀固定组件包括设置在所述靠背上的安装框；在所述安装框中转动安装有双向丝杆；在所述双向丝杆的中部固定安装有从动锥齿轮；在所述双向丝杆上对称安装有两个螺纹块；在两个所述螺纹块前侧固定安装有延伸板；在所述延伸板的中心处螺纹安装有调节丝杆；在所述调节丝杆的下端安装有固定块；所述固定块的内壁设置为弧形且粘有橡胶垫。
12、优选的，在所述支撑柱的前侧外壁上与所述驱动横轴对应的位置固定连接有安装环，在所述安装环上转动安装有驱动带轮；在所述驱动带轮的内部设置有安装槽；在所述驱动带轮的中心处且贯穿所述驱动带轮的前侧壁设置有带插块的齿轮轴；在所述齿轮轴的前端端头处固定安装有主动锥齿轮，且所述主动锥齿轮可与所述从动锥齿轮啮合；所述驱动带轮的前侧壁上设置有与所述齿轮轴相配合的通孔；在所述齿轮轴的后端固定安装有圆板；在所述圆板的前侧且位于所述齿轮轴外套设有压缩弹簧；所述压缩弹簧的另一端与所述驱动带轮的内壁固定连接；在所述驱动带轮的外圆周上开设有皮带安装槽；所述调节传送带与所述皮带安装槽贴合。优选的，所述。
13、本发明的有益效果为：本发明通过设置驱动组件、调节驱动电机、调节组件、肩膀固定组件，并通过各部分之间相互配合，能够实现在对支撑臂进行高度调节的同时对肩膀固定组件之间的距离进行同步调节，从而使康复训练装置适用于不同体型的患者，并且不会是患者产生不适；通过设置上臂组件、下臂组件及下臂驱动组件，能够使人体上肢肘关节与肩关节灵活转动，从而帮助患者进行康复训练。
1.一种肩关节运动仿生康复训练装置，包括底座(1)，其特征在于，在所述底座(1)上竖直且固定安装有横截面为方形的支撑柱(2)；在所述支撑柱(2)的内部开设有安装腔(3)；在所述安装腔(3)的下部后侧壁上固定安装有承托板(4)；在所述安装腔(3)中且位于所述承托板(4)的上方安装有驱动组件(5)；在所述支撑柱(2)的上端面固定安装有调节驱动电机(6)；在所述调节驱动电机(6)的输出端安装有调节组件(7)；在所述调节组件(7)的前侧固定安装有移动板(8)；在所述移动板(8)的前侧中部固定安装有支撑板(9)；在所述支撑板(9)的两侧通过螺钉水平且固定安装有支撑臂(10)；在两个所述支撑臂(10)的端头处转动安装有转轴(11)，在两个所述转轴(11)的上端安装有支撑臂传动组件(12)；在右侧的所述支撑臂(10)底部固定安装有支撑臂驱动电机(13)；所述支撑臂驱动电机(13)的输出端与右侧的转轴(11)固定连接；在两个所述转轴(11)上转动安装有连接臂(14)；在所述连接臂(14)的端头处转动安装有上臂安装架(15)，在所述上臂安装架(15)中设置有上臂组件(16)；在所述上臂组件(16)的另一端端头处安装有下臂安装架(17)，在所述下臂安装架(17)中设置有下臂组件(18)；在所述底座(1)上且位于所述支撑柱(2)的前侧固定安装有带有靠背(19)的座椅(20)；在所述靠背(19)上安装有肩膀固定组件(21)。
2.根据权利要求1所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述驱动组件(5)包括在支撑柱(2)顶部开设的安装孔(51)；在所述安装孔(51)中设置有按压杆(52)；在所述按压杆(52)的底部固定安装有抵板(53)；在所述按压杆(52)的顶部固定连接有按压板(531)；在所述支撑柱(2)的顶部且位于所述按压杆(52)外固定连接有按压弹簧(54)；所述按压弹簧(54)的上端与所述按压板(531)的底部固定连接；在所述安装腔(3)的两侧内壁上且位于所述承托板(4)的上方固定安装有支撑轴(55)；在所述支撑轴(55)上转动安装有驱动齿轮(56)；在所述承托板(4)上且贯穿所述承托板(4)安装有驱动竖轴(57)；在所述驱动竖轴(57)的前侧固定安装有齿条a(58)，且所述齿条a(58)与所述驱动齿轮(56)啮合；在所述驱动竖轴(57)的底部固定安装有挡板(59)；在所述驱动竖轴(57)外且位于所述承托板(4)的下方套设有复位弹簧a(50)；所述复位弹簧a(50)的下端与所述挡板(59)的上端面固定连接；所述复位弹簧a(50)的下端与所述承托板(4)的下端面固定连接；在所述承托板(4)的上方贯穿所述支撑柱(2)的前侧壁设置有驱动横轴(571)；在所述驱动横轴(571)上固定安装有齿条b(572)，且所述齿条b(572)与所述驱动齿轮(56)啮合；在所述驱动横轴(571)的后端固定连接有复位弹簧b(573)；所述复位弹簧b(573)的另一端与所述支撑柱(2)的后侧壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述调节组件(7)包括设置在支撑柱(2)前侧壁上的滑槽(71)，在所述滑槽(71)中滑动安装有滑板(72)；在所述滑板(72)的前侧对称且固定安装有两个调节轮轴(73)；在两个所述调节轮轴(73)上分别转动安装有调节轮a(74)和调节轮b(75)；在所述调节驱动电机(6)的输出轴上固定安装有带轮a(76)；在所述安装腔(3)的底部贯穿所述支撑柱(2)的前侧壁固定设置有安装轴(77)；在所述安装轴(77)的前端转动安装有带轮b(78)；在所述调节轮a(74)、调节轮b(75)、带轮a(76)和带轮b(78)外套设有调节传送带(79)；所述调节传送带(79)呈s形穿过调节轮a(74)和调节轮b(75)；在两个所述安装轴(77)的前端固定安装有移动板(8)。
4.根据权利要求1所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述支撑臂传动组件(12)包括固定安装在两个转轴(11)上端的支撑臂传动轮(121)；在所述支撑臂传动轮(121)外套设有支撑臂传动皮带(122)。
5.根据权利要求1所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述上臂组件(16)包括固定安装在上臂安装架(15)侧壁上的驱动电机(161)；所述驱动电机(161)的输出端固定安装有上臂转轴a(162)；所述上臂转轴a(162)转动安装在所述上臂安装架(15)的两侧壁上；在所述上臂转轴a(162)上固定安装有上臂连接杆(163)；在所述上臂连接杆(163)内部开设有空腔(164)；在所述上臂连接杆(163)的另一端转动安装有上臂转轴b(165)；在所述上臂转轴a(162)和上臂转轴b(165)上固定安装有上臂传动轮(166)；在两个所述上臂传动轮(166)外套设有上臂传动皮带(167)；所述上臂转轴b(165)的两端与所述下臂安装架(17)的两侧壁转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述下臂组件(18)包括竖直且转动安装在下臂安装架(17)两侧壁上的下臂转轴(181)；在所述下臂转轴(181)上固定安装有下臂连接杆(182)；在所述上臂转轴b(165)和所述下臂转轴(181)上安装有下臂驱动组件(183)；在所述上臂连接杆(163)和所述下臂连接杆(182)内侧固定安装有手臂套环(184)。
7.根据权利要求6所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述下臂驱动组件(183)包括开设在所述上臂连接杆(163)和所述下臂连接杆(182)上的缺口(1831)；所述缺口(1831)均设置在靠近下臂安装架(17)的一端；在所述上臂转轴b(165)上固定安装有蜗轮a(1832)；在所述下臂转轴(181)上固定安装有蜗轮b(1833)；在所述涡轮a(1832)和蜗轮b(1833)上啮合有蜗杆(1834)；所述蜗杆(1834)的一端与所述上臂安装架(15)转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述手臂套环(184)包括固定连接在所述上臂连接杆(163)和所述下臂连接杆(182)内侧的支杆(1841)；在所述支杆(1841)的另一端固定连接有套环(1842)；每个所述上臂连接杆(163)和所述下臂连接杆(182)的内侧均固定安装有两组手臂套环(184)。
9.根据权利要求1所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，所述肩膀固定组件(21)包括设置在所述靠背(19)上的安装框(211)；在所述安装框(211)中转动安装有双向丝杆(212)；在所述双向丝杆(212)的中部固定安装有从动锥齿轮(213)；在所述双向丝杆(212)上对称安装有两个螺纹块(214)；在两个所述螺纹块(214)的前侧固定安装有延伸板(215)；在所述延伸板(215)的中心处螺纹安装有调节丝杆(216)；在所述调节丝杆(216)的下端安装有固定块(217)；所述固定块(217)的内壁设置为弧形且粘有橡胶垫。
10.根据权利要求3或9所述的一种肩关节运动仿生康复训练装置，其特征在于，在所述支撑柱(2)的前侧外壁上与所述驱动横轴(571)对应的位置固定连接有安装环(22)，在所述安装环(22)上转动安装有驱动带轮(23)；在所述驱动带轮(23)的内部设置有安装槽(24)；在所述驱动带轮(23)的中心处且贯穿所述驱动带轮(23)的前侧壁设置有带插块(25)的齿轮轴(26)；在所述齿轮轴(26)的前端端头处固定安装有主动锥齿轮(27)，且所述主动锥齿轮(27)可与所述从动锥齿轮(213)啮合；所述驱动带轮(23)的前侧壁上设置有与所述齿轮轴(26)相配合的通孔(28)；在所述齿轮轴(26)的后端固定安装有圆板(29)；在所述圆板(29)的前侧且位于所述齿轮轴(26)外套设有压缩弹簧(30)；所述压缩弹簧(30)的另一端与所述驱动带轮(23)的内壁固定连接；在所述驱动带轮(23)的外圆周上开设有皮带安装槽(31)；所述调节传送带(79)与所述皮带安装槽(31)贴合。
