CN112494270B - 一种昏迷患者下肢运动辅助机器人*** - Google Patents

一种昏迷患者下肢运动辅助机器人*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，包括固定模块、移动模块。针对在重症监护室内已经昏迷的病人，医护人员可以通过操作钢筋弯钩将移动模块与固定模块相连，同时将活动脚刹车固定，使整个下肢运动辅助机器人***处于稳定状态，同时，医护人员将患者的双腿固定于下肢护具中，通过水平放置的丝杠螺母驱动实现患者双腿的弯曲和开合，通过竖直放置的直线推杆实现患者双腿的抬升，辅助患者进行下肢的运动，以往肌肉萎缩等症状的发生。本发明通过固定部分、移动模块的结合，实现辅助昏迷患者下肢进行三维空间的运动，同时机器人***可以与护理床直接对接，使用简单方便，同时，良好的控制***，可以适应不同程度的昏迷患者，能为患者提供一个安全、有效的运动辅助。

Description

一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***
技术领域
本发明涉及康复机器人领域，是一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，具体来说，是一种针对在重症监护室内已经昏迷的病人，为防止患者肌肉萎缩等症状的发生，采用自动化的机器人***，辅助昏迷患者下肢进行三维空间的运动，该***具有使用方便，安全高效的特点，能为患者提供一个安全、高效的辅助训练。
背景技术
近年来，随着心脑血管等疾病发病明显增加，据统计有80％的中风患者未能及时进行康复性的治疗，导致肌肉萎缩、步态紊乱等严重的后遗症，严重影响了患者及家人的生活质量。因此越来越多的专家学者开始研制用于下肢关节康复的机器人。
对于现有的下肢康复机器人的设计，公开号CN201921828693.8的发明专利《一种下肢关节康复机器人》采用固定支架总成、机械大腿段及机械小腿段的分段设计，其中大腿段与小腿段通过关节轴承铰接。此外，公开号CN102949281B的中国实用新型专利《下肢关节康复机器人》用于对下肢残障患者进行被动的助力训练。但上述专利的康复机器人都需要患者有自主的意识，不适用于陷入昏迷的患者。
针对上述设计中存在的问题，需要设计出一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，在保证具有较高的安全性和有效性的条件下，能与现有护理床直接连接，增强了装置的实用性，能够应用于多种患者的康复治疗中。
发明内容
本发明的目的是提供一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，该机器人***通过自动控制***，辅助昏迷患者进行下肢三维空间的运动，医护人员在护理患者时，将患者的下肢放入下肢护具中，通过直线推杆和滚珠丝杠的驱动，配合各被动关节，实现昏迷患者髋关节的屈伸收展以及膝关节的屈伸训练。为昏迷人员提供一个安全、有效的康复运动。
一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，包括固定模块(1)、移动模块(2)。
固定模块(1)包括护理床(11)、钢筋弯钩(12)；各个构件和设备的连接关系为：钢筋弯钩(12)一端的销***护理床(11)的销孔中；
移动模块(2)包括两个脚护具(21)、两个小腿护具(22)、两个膝被动关节(23)、两个大腿护具(24)、两个髋被动关节(25)、移动支架横梁(26)、四根移动支架腿(27)、两个移动支架梁(28)、直线推杆座(29)、两个直线推杆缸体(210)、两个直线推杆(211)、两个髋关节收展滚珠丝杠座(212)、两套髋关节收展滚珠丝杠(213)、两个髋关节收展滚珠丝杠螺母(214)、两个髋关节收展被动关节(215)、两个髋关节屈伸被动关节(216)、两套膝关节屈伸滚珠丝杠(217)、两个膝关节滚珠丝杠螺母(218)、两个脚支座(219)、两个踝收展被动关节(220)、两个小腿护具与脚护具连接件(221)、平台(222)；各个构件的连接关系为：两个脚护具(21)都通过小腿护具与脚护具连接件(221)连接到对应的两个小腿护具(22)上；两个小腿护具(22)都通过膝被动关节(23)与两个对应的大腿护具(24)连接；两个大腿护具(24)连接到两个对应的髋被动关节(25)上；两个髋被动关节(25)都固连到移动支架横梁(26)上；移动支架横梁(26)两端分别焊接到两根移动支架腿(27)上；两根移动支架腿(27)分别焊接到两个对应的移动支架梁(28)上；两个移动支架梁(28)分别焊接到对应的两根移动支架腿(27)上；直线推杆座(29)连接到两个移动支架横梁(28)上；两个直线推杆缸体(210)固连到直线推杆座(29)上；两个直线推杆(211)与两个直线推杆缸体(210)在内部连接；两个髋关节收展滚珠丝杠座(212)与直线推杆(211)连接；两套髋关节收展滚珠丝杠(213)连接到对应的两个髋关节收展滚珠丝杠座(212)上；两个髋关节收展滚珠丝杠螺母(214)与两套髋关节收展滚珠丝杠(213)在内部连接；两个髋关节收展被动关节(215)与两个髋关节收展滚珠丝杠螺母(214)相连；两个髋关节屈伸被动关节(216)通过转动副与对应的两个髋关节收展被动关节(215)连接；两套膝关节屈伸滚珠丝杠(217)连接到对应的两个髋关节屈伸被动关节(216)中；两个膝关节滚珠丝杠螺母(218)与两套膝关节屈伸滚珠丝杠(217)在内部连接；两个脚支座(219)与对应的两个膝关节滚珠丝杠螺母(218)连接；两个踝收展被动关节(220)与对应的两个脚支座(219)相连；两个小腿护具与脚护具连接件(221)与踝收展被动关节(220)相连；平台(222)与四根移动支架腿(27)连接；
本发明的工作原理如下；
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，在使用昏迷患者下肢运动辅助机器人***时，通过钢筋弯钩(12)***移动支架腿(27)中，使固定模块(1)与移动模块(2)相连，医护人员将患者的下肢放入护具中，通过控制***使直线推杆(211)配合髋关节屈伸被动关节(215)驱动完成髋关节的屈伸运动；髋关节收展滚珠丝杠螺母(214)驱动配合髋关节收展被动关节(215)完成髋关节的收展运动；膝关节滚珠丝杠螺母(218)驱动完成膝关节屈伸运动。
本发明的优点在于：
1.本发明提出了一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，可以通过机器人技术，代替护理人员对昏迷患者下肢进行恢复性运动，以防止肌肉萎缩等症状的发生。
2.本发明的昏迷患者下肢运动辅助机器人***，能辅助患者的下肢进行三维空间***，同时采用被动关节，防止运动范围过度，造成伤害。
3.本发明的昏迷患者下肢运动辅助机器人***，能直接与护理床对接，使用方便简单。
4.本发明的昏迷患者下肢运动辅助机器人***，具有良好的控制***，可适用于不同程度的患者，并具有良好的安全措施。
附图说明
图1本发明中机器人***的整体状态示意图；
图2本发明中机器人***进行髋关节屈伸运动状态示意图；
图3本发明中机器人***进行髋关节收展运动状态示意图；
图4本发明中机器人***进行膝关节屈伸运动状态示意图；
图5本发明中机器人***固定模块示意图；
图6本发明中机器人***移动模块示意图；
图7本发明中机器人***固定模块组成部分示意图；
图8本发明中机器人***钢筋弯钩示意图；
图9本发明中机器人***移动模块组成部分示意图；
图10本发明中机器人***移动模块组成部分正面示意图；
图11本发明中机器人***髋关节屈伸运动结构示意图；
图12本发明中机器人***髋屈伸收展被动关节结构示意图；
图13本发明中机器人***髋关节收展运动结构示意图；
图14本发明中机器人***膝关节屈伸运动结构示意图；
图15本发明中机器人***髋被动关节结构示意图；
图16本发明中机器人***踝收展被动关节结构示意图；
图17本发明中机器人***小腿护具与脚护具连接件结构示意图；
图中：
1-固定模块2-移动模块
11-护理床12-钢筋弯钩
21-脚护具22-小腿护具23-膝连接杆24-大腿护具25-髋被动关节26-移动支架横梁27-移动支架腿28-移动支架梁29-直线推杆座210-直线推杆缸体211-直线推杆212-髋关节收展滚珠丝杠座213-髋关节收展滚珠丝杠214-髋关节收展滚珠丝杠螺母215-髋关节收展被动关节216-髋关节屈伸被动关节217-膝关节屈伸滚珠丝杠218-膝关节滚珠丝杠螺母219-脚支座220-踝收展被动关节
具体实施方式
下面结合附图和实施例说明本发明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
参照图1、图5、图6，本发明一种昏迷患者下肢运动辅助机器人***，包括固定模块(1)、移动模块(2)，固定模块(1)于移动模块(2)通过钢筋弯钩(12)连接。
参照图1、图2，机器人***正进行髋关节的屈伸运动，此时移动模块(2)处于固定模块(1)中、通过钢筋弯钩(12)固连。机器人***控制直线推杆(211)驱动，配合髋关节屈伸被动关节(216)和髋被动关节(25)完成髋关节的屈伸运动。
参照图1、图3，机器人***正进行髋关节的收展运动，此时移动模块(2)处于固定模块(1)中、通过钢筋弯钩(12)固连。机器人***控制髋关节收展滚珠丝杠螺母(214)驱动，配合髋关节收展被动关节(215)、髋被动关节(25)和踝收展被动关节(220)完成髋关节的收展运动。
参照图1、图4，机器人***正进行膝关节的屈伸运动，此时移动模块(2)处于固定模块(1)中、通过钢筋弯钩(12)固连。机器人***控制膝关节滚珠丝杠螺母(218)驱动，配合膝被动关节(23)和髋被动关节(25)完成膝关节的屈伸运动。

Claims (1)

1.一种用于昏迷患者下肢运动辅助机器人***，其特征在于：包括固定模块（1）、移动模块（2）；
固定模块（1）包括护理床（11）、钢筋弯钩（12）；
钢筋弯钩（12）一端的销***护理床（11）的销孔中；
移动模块（2）包括两个脚护具（21）、两个小腿护具（22）、两个膝被动关节（23）、两个大腿护具（24）、两个髋被动关节（25）、移动支架横梁（26）、四根移动支架腿（27）、两个移动支架梁（28）、直线推杆座（29）、两个直线推杆缸体（210）、两个直线推杆（211）、两个髋关节收展滚珠丝杠座（212）、两套髋关节收展滚珠丝杠（213）、两个髋关节收展滚珠丝杠螺母（214）、两个髋关节收展被动关节（215）、两个髋关节屈伸被动关节（216）、两套膝关节屈伸滚珠丝杠（217）、两个膝关节滚珠丝杠螺母（218）、两个脚支座（219）、两个踝收展被动关节（220）、两个小腿护具与脚护具连接件（221）、平台（222）；两个脚护具（21）都通过小腿护具与脚护具连接件（221）连接到对应的两个小腿护具（22）上；两个小腿护具（22）都通过膝被动关节（23）与两个对应的大腿护具（24）连接；两个大腿护具（24）连接到两个对应的髋被动关节（25）上；两个髋被动关节（25）都固连到移动支架横梁（26）上；移动支架横梁（26）两端分别焊接到两根移动支架腿（27）上；两根移动支架腿（27）分别焊接到两个对应的移动支架梁（28）上；两个移动支架梁（28）分别焊接到对应的两根移动支架腿（27）上；直线推杆座（29）连接到两个移动支架梁（28）上；两个直线推杆缸体（210）固连到直线推杆座（29）上；两个直线推杆（211）与两个直线推杆缸体（210）在内部连接；两个髋关节收展滚珠丝杠座（212）与直线推杆（211）连接；两套髋关节收展滚珠丝杠（213）连接到对应的两个髋关节收展滚珠丝杠座（212）上；两个髋关节收展滚珠丝杠螺母（214）与两套髋关节收展滚珠丝杠（213）在内部连接；两个髋关节收展被动关节（215）与两个髋关节收展滚珠丝杠螺母（214）相连；两个髋关节屈伸被动关节（216）通过转动副与对应的两个髋关节收展被动关节（215）连接；两套膝关节屈伸滚珠丝杠（217）连接到对应的两个髋关节屈伸被动关节（216）中；两个膝关节滚珠丝杠螺母（218）与两套膝关节屈伸滚珠丝杠（217）在内部连接；两个脚支座（219）与对应的两个膝关节滚珠丝杠螺母（218）连接；两个踝收展被动关节（220）与对应的两个脚支座（219）相连；两个小腿护具与脚护具连接件（221）与踝收展被动关节（220）相连；平台（222）与四根移动支架腿（27）连接。
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