上肢康复辅助外骨骼臂部支撑结构

这款上肢外骨骼臂部结构，主要面向康复训练、工业作业辅助两大场景落地，在康复医疗场景中，可适配上肢运动功能障碍患者的渐进式训练需求，通过结构的限位与支撑，帮助患者完成肩肘关节的可控活动，避免训练过程中关节受力过载造成二次损伤；在工业场景中，可适配长时间抬臂作业的工位，比如装配线上部紧固件安装、大型设备舱内高位检修等场景，为作业人员的手臂提供持续的重力抵消支撑，降低长时间抬臂带来的肌肉劳损风险。从功能特性来看，中间的回转铰接结构是整个部件的核心，内置的限位结构可约束臂杆的摆动角度范围，匹配人体上肢肩肘关节的正常活动角度区间，避免超出人体生理活动极限造成穿戴不适或损伤，两侧延伸的臂杆分别对应大臂与小臂的支撑段，杆体采用等截面长条结构，在保证结构刚性的前提下尽可能降低自身重量，减少穿戴时的额外负重。设计过程中优先考虑了穿戴适配性，铰接中心的位置对齐人体上肢的肘关节回转中心，保证臂部活动时结构与人体肢体的运动轨迹重合，不会出现运动干涉或牵拉束缚的问题，臂杆的长度预留了适配不同臂长人群的调节余量，可通过端部的固定结构调整有效支撑长度，覆盖多数成年人群的臂部尺寸范围。安装边界方面，铰接部位的中心孔用于连接驱动或阻尼模块，可根据不同的应用场景匹配被动阻尼元件或者伺服驱动单元，臂杆的端部设置有绑带安装位，用于和人体臂部或者穿戴护具连接，整个结构的外轮廓做了圆角过渡处理，避免活动过程中剐蹭衣物或者人体皮肤，铰接部位的径向尺寸控制在合理范围内，不会在臂部弯曲时对肘窝部位造成压迫。结构的受力路径经过优化，臂杆承受的弯曲载荷可直接传递到中间铰接座，再通过铰接座传递到背部的主承载框架，避免局部应力集中造成结构变形，杆体的截面形状经过选型，在相同重量下比普通矩形截面拥有更好的抗弯曲性能，适配长时间反复摆动的疲劳强度要求。