CN108464881B - 脊柱多功能康复机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用下肢多种运动全方位拉伸脊柱的脊柱多功能康复机器人，包括机架、控制柜、设置在机架上的床体***和下肢固定***，所述机架转动连接床底骨架，床底骨架上设置床体***；床底骨架下表面分别铰接第一直线驱动机构和摆臂，第一直线驱动机构和摆臂之间铰接，摆臂上设置伸出床底骨架的下肢固定***。摆臂通过转轴转动连接下肢固定***；摆臂上铰接第二直线驱动机构，第二直线驱动机构另一端铰接在下肢固定***上通过第二直线驱动机构伸缩驱动下肢固定***绕转轴转动。床体***在重力作用下向下移动，具有更好的牵引拉伸效果。床体***上按摩滚轮组件沿着导轨前后上下移动，符合人体曲线。

Description

脊柱多功能康复机器人
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种一种脊柱多功能康复机器人。
背景技术
现有的颈椎或者脊柱拉伸装置，常用方法是人体躺卧在拉伸床上，脚部固定，通过床体倾斜后人体自身的重力实现脊柱牵引拉伸。但是这种方法拉伸力为人自身重力的分力、比较稳定，不能根据需要调节拉伸力的大小。拉伸力的方向比较单一，为纵向的牵引力，不能实现其他方向的拉伸。只能拉伸不能同时实现脊柱按摩，功效单一，对人体脊柱康复治疗效果不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用下肢多种运动全方位拉伸脊柱同时按摩脊柱的脊柱多功能康复机器人。
本发明的目的是以下述方式实现的：脊柱多功能康复机器人，包括机架、控制柜、设置在机架上的床体***和下肢固定***，所述机架转动连接床底骨架，床底骨架上设置床体***；床底骨架下表面分别铰接第一直线驱动机构和摆臂，第一直线驱动机构和摆臂之间铰接，摆臂上设置伸出床底骨架的下肢固定***。
摆臂通过转轴转动连接下肢固定***；摆臂上铰接第二直线驱动机构，第二直线驱动机构另一端铰接在下肢固定***上通过第二直线驱动机构伸缩驱动下肢固定***绕转轴转动。
机架底部铰接第三直线驱动机构，第三直线驱动机构另一端铰接在床底骨架一侧，第三驱动机构伸缩驱动床底骨架转动。
床底骨架上设置床体滑块，床体***包括床体面板，床体滑块与床体面板上设置的床体滑轨滑动连接；床体滑轨上滑动设置限位滑块，限位滑块与一端固定在床体面板上的床体电动推杆输出端相连。
床体***包括头部组件，床体面板上设置头部电动推杆，头部电动推杆输出端连接头部组件。
床体面板上沿着人体脊柱位置设置按摩槽，按摩槽内设置导轨组件，导轨组件一端转动连接床体面板，另一端下表面与凸轮机构的凸轮滑动接触；导轨组件上设置按摩滚轮组件，按摩滚轮组件固定在床体面板下方设置同步带传动机构上，被同步带传动机构的同步带带动在导轨组件上滑动。
第二直线驱动机构铰接在下肢固定***的推杆固定板上，推杆固定板和脚踏主体滑动连接，脚踏伸缩推杆一端连接推杆固定板，另一端连接脚踏主体，脚踏伸缩推杆伸缩带动脚踏主体移动；脚踏主体上设置脚踏板和腿支撑板；腿支撑板上方设置与脚踏主体转动连接且上端设置压腿柱的压腿柱连接板，压腿柱连接板与脚踏主体之间铰接压腿推杆，压腿推杆伸缩引起压腿柱连接板转动带动压腿柱压紧腿部。
本发明的有益效果是：床体***可以倾斜，床体***在重力作用下可以向下移动，具有更好的牵引拉伸效果。床体***上设置按摩滚轮组件，按摩滚轮组件不但可以沿着导轨前后移动，还可以随着导轨上下移动，可以符合人体曲线，具有更换的按摩运动效果。
下肢固定***可以实现上下、左右的摆动，给脊柱不同大小、方向的牵拉力，具有更好的拉伸效果。且驱动部分设置在床底骨架下方，有效的节省了空间，可以使下肢固定***有更大的摆动角度。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图。
图2为机架与下肢固定***示意图。
图3为机架部分示意图。
图4为下肢固定***示意图。
图5为机架与下肢固定***连接处放大图。
图6为床体***示意图。
其中1为脚踏主体，2为压腿推杆，3为压腿柱连接板，4为脚踏板，5为压腿柱，6为腿支撑板，7为腿部导轨，8为脚踏连接板，9为腿部滑块，10为导轨固定板，11为脚踏伸缩推杆；12为同步带传动机构，13为凸轮机构，14为导轨组件，15为床体电动推杆，16为床体连接架，17为床体滑轨，18为按摩滚轮组件，19为头部电动推杆，20为头部移动导向杆，21为头部组件； 22为摆臂，23为左右摇摆推杆，24为推杆尾座，25为床体倾斜推杆，26为翻转支撑柱，27为上下摇摆推杆，28为轴承组件，29为床底骨架；30为机架，31为床体面板，32为限位滑块，33为床体滑块，34为按摩槽，35为控制柜，36为床体***，37为下肢固定***。
具体实施方式
实施例
如图1-6所示，一种脊柱多功能康复机器人，包括机架30、控制柜35、设置在机架30上的床体***36和下肢固定***37。机架30包括底座和垂直底座的翻转支撑柱26。翻转支撑柱26上固定轴承组件28，通过轴承组件28和销轴转动连接床底骨架29，床底骨架29上设置床体***36。机架30底部铰接第三直线驱动机构尾部，第三直线驱动机构头部铰接在床底骨架29一侧，第三驱动机构伸缩驱动床底骨架29沿着轴承组件28转动。第三直线驱动机构可以为电动推杆即床体倾斜推杆25。
床底骨架29下表面分别铰接第一直线驱动机构和摆臂22，第一直线驱动机构和摆臂22铰接，摆臂22上设置伸出床底骨架的下肢固定***37。第一直线驱动机构可以为电动推杆即上下摇摆推杆27。上下摇摆推杆27尾部固定在床底骨架29上，头部固定在摆臂22上，摆臂22与床底骨架29通过销轴连接，通过上下摇摆推杆27的伸出与收回实现摆臂22的上下摇摆，从而带动下肢固定***37的上下摇摆。
摆臂22通过转轴转动连接下肢固定***37，摆臂22上铰接第二直线驱动机构，第二直线驱动机构另一端铰接在下肢固定***37上通过第二直线驱动机构伸缩驱动下肢固定***37绕转轴转动。第二直线驱动机构为电动推杆即左右摇摆推杆23。左右摇摆推杆23尾部通过推杆尾座24固定在摆臂22上，头部通过推杆尾座24固定在下肢固定***37的导轨固定板10上，导轨固定板10与床底骨架29之间通过转轴转动连接。通过左右摇摆推杆23的伸出与收回下肢固定***37的左右摇摆。
导轨固定板10上固定腿部滑轨7，脚踏连接板9上固定腿部滑块9，导轨固定板10和脚踏连接板9之间滑动连接。导轨固定板10上固定脚踏伸缩推杆11的尾部，脚踏伸缩推杆11为电动推杆，其头部固定在脚踏连接板9上，通过脚踏伸缩推杆11伸缩带动脚踏连接板9沿着腿部滑轨7滑动，从而调整下肢固定***37的整体长度，以适应不同身高的患者。脚踏连接板9通过螺栓连接脚踏主体1，脚踏主体1上设置脚踏板4和腿支撑板6，腿支撑板6上可以为支撑海绵。腿支撑板6上方设置与脚踏主体1转动连接且上端设置压腿柱5的压腿柱连接板3，压腿柱连接板3与脚踏主体1之间铰接压腿推杆2，压腿推杆为电动推杆，其伸缩引起压腿柱连接板3转动带动压腿柱5压紧腿部。
床底骨架29两侧固定床体连接架16，两个床体连接架16上分别固定床体滑块33，床体***36包括床体面板31，床体滑块33与床体面板31上设置床体滑轨17滑动连接。床体面板31和滑轨可以与床体滑块33以及床体骨架29之间滑动。床体滑轨17上滑动设置限位滑块32，限位滑块32与尾部固定在床体面板31上的床体电动推杆15头部相连，通过控制床体电动推杆15的伸长长度控制床体***36向人体头部所在方向移动距离或者将床体***36锁死。初始状态下，床体电动推杆15处于压缩状态，床底骨架29倾斜后，床体***36由于重力带动床体滑轨17与床底骨架29之间滑动。当限位滑块32移动到与床体滑块33接触时候，床体***36不能再向下滑动，此时限位滑块32起到限位的作用。需要床体***36回到初始位置时，床体电动推杆15伸长。由于限位滑块32与床体滑块33接触，所以限位滑块32相对床底骨架29位置不改变，床体***36移动回到原位。床底骨架29倾斜后，床体***36由于重力下滑时，人体受到的牵引力等于人和床体***36的重力沿着床体***36倾斜方向的分力，牵引力比较大。
床体***36包括头部组件21，床体面板31上设置头部电动推杆19，头部电动推杆19输出端连接头部组件21。通过控制头部电动推杆19控制头部组件21伸缩，头部组件21上设有头部移动导向杆20可使头部组件21移动稳定。通过调节头部组件21伸缩的长度以适应不同身高的患者。
床体面板31上沿着人体脊柱位置设置按摩槽34，按摩槽内34设置导轨组件14，导轨组件14一端转动连接床体面板31，另一端下表面与凸轮机构13的凸轮滑动接触。导轨组件14上设置按摩滚轮组件18，按摩滚轮组件18固定在床体面板31下方设置的同步带传动机构12上，被同步带传动机构12的同步带带动在导轨组件14上来回滑动。通过凸轮机构13凸轮的转动使导轨组件14一端升起或降低，按摩滚轮组件18的两个按摩滚轮分别接触患者脊柱的两侧，按摩滚轮组件18的来回移动和随着导轨组件14的上下升降可以通过程序控制，从而使按摩滚轮的按摩符合人体脊柱的生理弧度，达到更好的治疗效果。按摩滚轮组件18的两个按摩滚轮装有超声波传感器，能检测到金属。在治疗过程中，在患者脊柱病变部位附近放置金属薄片。按摩滚轮运动过程中，超声波传感器检测到金属薄片后即会停止，按摩滚轮将再凸轮机构13带动下做上下运动按摩脊柱。
控制柜35中设有电脑，控制柜35通过数据线与驱动电机、各种电动推杆等连接实现数据的传输，通过程序控制设备的治疗模式设置治疗参数。
具体实施时，患者躺在床上之后，根据患者身高通过脚踏伸缩推杆11伸缩调整脚踏板4到床体面板31的距离、通过头部电动推杆19的伸缩调整头部组件21到床体面板31的距离。调整好躺卧位置好，压腿柱压紧腿部，通过控制柜35***选择治疗模式设置治疗参数。床体倾斜推杆25伸长控制床底骨架29倾斜，床体***36头部向下倾斜，倾斜后由于自身重力沿着床底骨架29下滑，使人体脊柱承受牵引力。到床体***36的限位滑块32与床体滑块33接触限位后，床体***36停止滑动。通过上下摇摆推杆27的伸出与收回实现摆臂22的上下摇摆，从而带动下肢固定***37的上下摇摆；通过左右摇摆推杆23的伸出与收回下肢固定***37的左右摇摆。下肢固定***37带动人体下肢摇摆，从而给人体脊柱提供不同大小和方向的牵引力，达到更好的治疗效果。同时，按摩滚轮组件18由同步带传动机构12带动沿着人体脊柱往复运动，通过凸轮机构13调整按摩滚轮组件18上下位置以符合人体需要并在病变位置上下运动按摩。

Claims (4)

1.脊柱多功能康复机器人，包括机架、控制柜、设置在机架上的床体***和下肢固定***；其特征在于：所述机架转动连接床底骨架，床底骨架上设置床体***；床底骨架下表面分别铰接第一直线驱动机构和摆臂，第一直线驱动机构和摆臂之间铰接，摆臂上设置伸出床底骨架的下肢固定***；
所述摆臂通过转轴转动连接下肢固定***；摆臂上铰接第二直线驱动机构，第二直线驱动机构另一端铰接在下肢固定***上通过第二直线驱动机构伸缩驱动下肢固定***绕转轴转动；
所述机架底部铰接第三直线驱动机构，第三直线驱动机构另一端铰接在床底骨架一侧，第三直线驱动机构伸缩驱动床底骨架转动；
床体***包括床体面板，所述床体面板上沿着人体脊柱位置设置按摩槽，按摩槽内设置导轨组件，导轨组件一端转动连接床体面板，另一端下表面与凸轮机构的凸轮滑动接触；导轨组件上设置按摩滚轮组件，按摩滚轮组件固定在床体面板下方设置同步带传动机构上，被同步带传动机构的同步带带动在导轨组件上滑动；
机架包括底座和垂直底座的翻转支撑柱，翻转支撑柱上固定轴承组件，通过轴承组件和销轴转动连接床底骨架。
2.根据权利要求1所述脊柱多功能康复机器人，其特征在于：所述床底骨架上设置床体滑块，床体滑块与床体面板上设置的床体滑轨滑动连接；床体滑轨上滑动设置限位滑块，限位滑块与一端固定在床体面板上的床体电动推杆输出端相连。
3.根据权利要求2所述脊柱多功能康复机器人，其特征在于：所述床体***包括头部组件，床体面板上设置头部电动推杆，头部电动推杆输出端连接头部组件。
4.根据权利要求1-3任一所述脊柱多功能康复机器人，其特征在于：所述第二直线驱动机构铰接在下肢固定***的推杆固定板上，推杆固定板和脚踏主体滑动连接，脚踏伸缩推杆一端连接推杆固定板，另一端连接脚踏主体，脚踏伸缩推杆伸缩带动脚踏主体移动；脚踏主体上设置脚踏板和腿支撑板；腿支撑板上方设置与脚踏主体转动连接且上端设置压腿柱的压腿柱连接板，压腿柱连接板与脚踏主体之间铰接压腿推杆，压腿推杆伸缩引起压腿柱连接板转动带动压腿柱压紧腿部。
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