207與直線移位齒輪206上端連接固定，上連板208的兩端分別與曲柄207和滑座209的上部鉸接，滑座209的下部鉸接在支撐軸212上，能沿其軸向進行滑動，支撐軸212安裝在軸架210上，軸架的兩端裝有小壓板213，限制軸的軸向移動和周向轉動，軸架210與丁字板座204連接固定，支撐軸212上套裝有兩個第一壓簧211，分別位于滑座209的兩側，使滑座209在靜止狀態(tài)下自動回位到中間位置。如圖4所示，托架216與主固定座301連接固定，伸縮桿215與托架216為圓柱副鉸接，相互之間能軸向滑動，拉軸214上端與伸縮桿215的一端垂直固定，拉軸214下部插入滑座209的長槽228內配合，伸縮桿215的另一端與導板219固定連接，丁字搖板222的一端與半圓支座401上的定位螺柱223鉸接，另一端通過螺柱220、頂套221與導板219接觸連接，在肩屈伸90度時，前拉板408從如圖3的垂直位置向上轉到水平位置，在此位置做肩關節(jié)內收外展運動時，前拉板408上的兩個壓轉套409通過觸碰丁字搖板222的側邊來帶動導板219和伸縮桿215的前后移動，在托架216兩側的伸縮桿215上，對稱安裝有第二壓簧217和定位套218，使伸縮桿在不伸縮狀態(tài)下保持中間位置。伸縮桿215的軸向移動使拉軸214拉動滑座209沿支撐軸212來回左右直線移動，從而帶動直線移位齒輪206的轉動，通過與齒條205的嚙合運動，實現(xiàn)肩胛骨仿生機構的左右直線運動。
[0046]對于圖1、圖2所示的肩胛骨旋轉運動仿生機構3，參照圖3、圖4中作進一步詳細說明，肩胛骨旋轉運動仿生機構3包括齒輪單擺機構和齒輪轉動觸發(fā)機構。
[0047]齒輪單擺機構主要包括主固定座301、肩胛骨旋轉固定齒輪302、肩胛骨旋轉動齒輪303、擺軸304、限位軸307、第二滾動軸承308 (圖6)，肩胛骨旋轉固定齒輪302通過轉軸309 (圖中未顯示)與丁字板座204為固定連接，主固定座301與轉軸309之間為轉動副鉸接結構。肩胛骨旋轉動齒輪303與擺軸304為固定連接，擺軸304以轉動副鉸接的形式安裝在主固定座301上，肩胛骨旋轉動齒輪303與肩胛骨旋轉固定齒輪302為標準齒輪傳動嚙合狀態(tài)，擺軸304帶動肩胛骨旋轉動齒輪303旋轉時，肩胛骨旋轉固定齒輪302靜止不動，肩胛骨旋轉動齒輪303在旋轉的同時，帶動擺軸304及主固定座301向上旋轉擺動，限位軸307 (見圖4)與丁字板座204為固定連接，第二滾動軸承308安裝于限位軸307的端部，并于主固定座301上的弧形槽孔310接觸配合，其作用為限制主固定座301的運動范圍，以使該機構與人體肩胛骨的旋轉運動范圍相匹配。
[0048]齒輪轉動觸發(fā)機構主要由主固定座301、擺軸304、聯(lián)板305、擺臂306以及觸發(fā)部件壓轉套409、后拉板410，主固定座301、擺軸304、聯(lián)板305、擺臂306組成平面四連桿機構，通過擺臂306的擺動，可驅動擺軸304及肩胛骨旋轉動齒輪303做旋轉運動，在圖4狀態(tài)下當肩關節(jié)做外展運動訓練時，后拉板410上端的壓轉套409向內擺動，通過觸壓擺臂306的外側面，使擺臂306擺動，從而驅動肩胛骨旋轉動齒輪303旋轉，并繞肩胛骨旋轉固定齒輪302的軸線作旋轉擺動，從而達到肩胛骨旋轉運動康復訓練的目的。
[0049]對于圖1、圖2所示的盂肱關節(jié)運動仿生機構4，參照圖7中作進一步詳細說明，人體盂肱關節(jié)為我們日常所說的肩關節(jié)，它是一個球窩關節(jié)，具有三個自由度，本實用新型的盂肱關節(jié)運動仿生機構同樣具有三個自由度，人機雙運動鏈的匹配更加柔順、自然，盂肱關節(jié)運動仿生機構4由肩屈伸運動機構、肩收展運動機構和肩內外旋運動機構組成。
[0050]如圖7所示，肩屈伸運動機構為I個自由度的轉動副機構，主要由半圓支座401、下軸承瓦402、屈伸轉座403、肩屈伸齒輪404、肩屈伸驅動電機405、肩屈伸半齒輪406組成，半圓支座401與主固定座301為固定聯(lián)接一體件，半圓支座401與下軸承瓦402通過螺栓固定連接，它們分別相當于軸承的外圈和內圈，屈伸轉座403與半圓支座401和下軸承瓦402均為滾珠滑動連接的方式，半圓支座401的內圓周上設有雙排滾珠(圖中未顯示)，與屈伸轉座403上部圓弧表面上的凹槽(圖中未顯示)相配合，凹槽也起到了軸向定位的作用，防止屈伸轉座403軸向脫出，下軸承瓦402的外圓周表面上也設有雙排滾珠(圖中未顯示)，與屈伸轉座403下部圓弧表面直接接觸配合，此結構保證了屈伸轉座403相對于半圓支座401的順暢轉動，肩屈伸齒輪404與肩屈伸半齒輪406為齒輪傳動機構，肩屈伸半齒輪406固定連接在屈伸轉座403上，肩屈伸半齒輪406和屈伸轉座403的圓周角度均為230度，不但能達到肩關節(jié)前屈運動的最大180度角度，而且能夠最大作50度的后伸運動，與人體的肩前屈后伸活動度范圍相符，肩關節(jié)屈伸運動被動訓練時，由肩屈伸驅動電機405來驅動肩屈伸齒輪404轉動，并帶動屈伸轉座403旋轉，實現(xiàn)了肩屈伸運動。
[0051]如圖7所示，對于肩收展運動機構為I個自由度的轉動副機構，當肩屈伸運動機構處于任何位置時，肩收展運動機構都可實現(xiàn)一定范圍的轉動，從而大大擴大了人體上肢訓練的運動范圍，連接座柱407與后拉板410及前拉板408為鉸鏈連接，此機構運動時，由肩收展驅動電機411直接驅動后拉板410及前拉板408，一同繞連接座柱407的外凸軸的軸線轉動，實現(xiàn)肩收展運動訓練。
[0052]如圖7所示，肩內外旋運動機構主要包括肩內外旋驅動電機412、U型座413、外圈座414、肩旋轉半齒圈416、肩旋轉小齒輪417、齒圈固定座418 (見圖3)，兩個外圈座414由螺釘分別安裝在U型座413的上下支撐面上，并保證兩外圈座414的圓弧中心上下同心，兩外圈座的側面上下通過加強塊415由螺釘固定連接，起到了支撐加強作用，并且前拉板408及后拉板410也連接在加強塊415上，肩旋轉半齒圈416安裝在齒圈固定座418的凹槽上(圖中未顯示)并通過螺釘緊固連接，通過滾珠保持架419 (圖3)將滾動滾珠(圖中未顯示)固定在齒圈固定座418的上下平面上，最終通過滾珠與外圈座414的凹槽(圖中未顯示)接觸配合，肩旋轉小齒輪417通過齒輪軸(圖中未顯示)安裝固定在U型座413上，肩旋轉小齒輪417與齒輪軸為固定連接，并與肩旋轉半齒圈416嚙合，肩內外旋被動運動訓練時，肩內外旋驅動電機412直接驅動齒輪軸及肩旋轉小齒輪417轉動，并帶動齒圈固定座418轉動。
[0053]對于圖1、圖2所示的上臂輔助支撐系統(tǒng)5，參照圖8、圖9作進一步詳細說明，上臂輔助支撐系統(tǒng)5主要包括連接座51、調節(jié)上臂52、肘關節(jié)上支架53、肘關節(jié)下支架54、調節(jié)前臂55、前臂板56、手支架57、手固定器58、肘關節(jié)轉軸59。如圖8，連接座51通過螺釘安裝在齒圈固定座418的內部弧形面上，調節(jié)上臂52的上部設有長槽孔，通過螺栓與連接座51連接固定，連接長度可根據(jù)人體上臂的長度來調節(jié)，調節(jié)上臂52的下端與肘關節(jié)上支架53通過螺栓固定連接，肘關節(jié)上支架53和肘關節(jié)下支架54由肘關節(jié)轉軸59連接為鉸鏈結構，其相對轉動角度能達到人體肘關節(jié)活動度范圍。肘關節(jié)下支架54通過螺栓與調節(jié)前臂55的上端連接固定，調節(jié)前臂55的下部長槽孔端與前臂板56的上端由螺栓固定連接，連接長度可根據(jù)人體前臂的長度來調節(jié)，前臂板56的下端與手支架57通過螺栓固定連接，手固定器58的兩端通過螺釘與手支架57連接。
[0054]本實用新型在具體工作時:康復訓練裝置的底板11通過地腳14可靠的放置在水平地面上。根據(jù)患者的康復運動訓練位姿(坐姿或站姿)，提前調節(jié)動柱132的高度，使人體的肩關節(jié)對位于該裝置的盂肱關節(jié)運動仿生機構4的運動自由度中心點(肩屈伸運動機構、肩收展運動機構和肩內外旋運動機構三個運動旋轉軸的交點)。調整調節(jié)上臂52、調節(jié)前臂55長槽孔處的連接螺栓固定位置，使上臂輔助支撐系統(tǒng)5的長度尺寸與患者上臂、前臂的長度尺寸相適應，且患者的手能自然抓握到手固定器58。通過臨床實際康復訓練要求設定的訓練數(shù)據(jù)，由肩屈伸驅動電機405、肩收展驅動電機411、肩內外旋驅動電機412按任務程序驅動盂肱關節(jié)運動仿生機構4帶動人體肩關節(jié)做被動運動訓練，本實用新型的肩胛骨左右直線運動仿生機構2、肩胛骨旋轉運動仿生機構3為兩個隨動自由度運動機構，其運動在肩收展被動康復訓練運動條件下產(chǎn)生:上肢在正常下垂狀態(tài)下，由肩收展驅動電機411驅動做內收外展運動到一定角度時，會同時觸發(fā)肩胛骨旋轉運動仿生機構3動作，使裝置隨同人體肩胛骨做肩胛骨旋轉運動；上肢在前屈到水平位置狀態(tài)下，做由肩收展驅動電機411驅動做水平內收外展運動時，會同時肩胛骨左右直線運動仿生機構2動作，使裝置隨同人體肩胛骨做左右直線運動。這兩個隨動運動機構可有效的實現(xiàn)肩關節(jié)運動康復訓練的運動柔順性。
[0055]本實用新型的肩關節(jié)運動仿生康復訓練裝置，包含5個關節(jié)自由度，通過這5個關節(jié)自由度可以實現(xiàn)各種簡單和復雜的肩關節(jié)康復運動。在康復訓練的早期，為了單獨訓練某一個動作，可以單獨驅動，做單一的往返運動，促進運動功能的恢復，同時鍛煉肌肉力量，避免肌肉萎縮。隨著單個動作的訓練，肩關節(jié)復合體附近肌肉力量的逐漸增強，當恢復到一定階段，通過多個單一自由度的組合運動，實現(xiàn)復雜的肩關節(jié)運動，完成日常的簡單動作，比如通過5個自由度的組合，可以完成舉杯喝水、梳頭等簡單的日常動作。通過這樣的訓練過程，逐步實現(xiàn)患肢的康復。
[0056]本實用新型不僅局限于這一個實施例，凡是采用本實用新型的設計結構和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種肩關節(jié)運動仿生康復訓練裝置，其特征在于:它包括底座支撐系統(tǒng)(1)、肩胛骨左右直線運動仿生機構(2)、肩胛骨旋轉運動仿生機構(3)、盂肱關節(jié)運動仿生機構(4)、上臂輔助支撐系統(tǒng)(5); 底座支撐系統(tǒng)(I)放置于地面上，肩胛骨左右直線運動仿生機構(2)與底座支撐系統(tǒng)(I)固定連接，肩胛骨左右直線運動仿生機構(2)與肩胛骨旋轉運動仿生機構(3)為轉動副連接，盂肱關節(jié)運動仿生機構(4)與肩胛骨旋轉運動仿生機構(3)為轉動副連接，上臂輔助支撐系統(tǒng)(5)與盂肱關節(jié)運動仿生機