CN113332100A - 一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 - Google Patents
一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113332100A CN113332100A CN202110647489.1A CN202110647489A CN113332100A CN 113332100 A CN113332100 A CN 113332100A CN 202110647489 A CN202110647489 A CN 202110647489A CN 113332100 A CN113332100 A CN 113332100A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thigh
- knee joint
- joint
- hip joint
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 title claims abstract description 24
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 claims abstract description 88
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 claims abstract description 86
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims abstract description 86
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 81
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 claims abstract description 71
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 claims abstract description 39
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims abstract description 35
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 26
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 244000309466 calf Species 0.000 description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 6
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 2
- 206010034719 Personality change Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
- A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
- A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
- A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
- A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
- A61H1/0244—Hip
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/12—Driving means
- A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
- A61H2205/08—Trunk
- A61H2205/088—Hip
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
- A61H2205/10—Leg
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种多姿态多自由度的下肢康复机器人。本发明包括支撑机构、安装在支撑机构上的悬吊机构、对称安装在支撑机构上的机械腿宽度调节机构以及安装在机械腿宽度调节机构上的机械腿;机械腿包括依次设置的髋关节组件、大腿组件、膝关节组件、小腿组件、踝关节组件以及脚踏板;支撑机构包括固定平台、一端转动连接在固定平台上且另一端通过立柱搭接在固定平台上的活动平台以及固定端安装在固定平台上其伸缩端转动连接在活动平台上的姿态变换电动推杆。本发明的大腿组件和小腿组件均可调节长度以适用不同身高的患者,且在患者坐、躺以及站三种姿态下均可做康复训练,结构简单易于控制。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种多姿态多自由度 的下肢康复机器人。
背景技术
人体下肢包括髋关节、大腿、膝关节、小腿、踝关节、脚,髋关 节作为调动整个人体下肢运动的主力部分,必须要让髋关节尽可能多 的活动起来。髋关节具有外展/内收、前屈/后伸、内旋/外旋这3种 运动形式。其中外展/内收、前屈/后伸这两个方向上的自由度运用比 较多,而对于转动相对较小的内旋/外旋则不进行考虑。膝关节的主 要运动为弯曲和伸展,踝关节的主要运动为前后移动,但是目前的下 肢外骨骼机器人在个性化、人性化的设计上还远远不足,机器人与患 者,机器人与医生之间的协调也不足,不能满足患者下肢在多个自由 度上同时进行运动。随着机器人技术的蓬勃发展,近年来,研究人员 研制出了许多用于康复训练的机器人。
下肢康复机器人属于康复机器人的一种,主要用来辅助患者的下 肢康复训练。现有的下肢康复训练机器人已经可以完成髋、膝、踝关 节的动作,具有主动、被动、抗阻等训练模式,也有传感器可以进行 步态分析和步态训练。但是它们仍然存在单腿只有三个自由度、单个 机器人只能使用一种姿态(坐姿态或站姿态)来进行训练等不足,在 多自由度和多姿态训练方面均有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不能实现下肢多自 由训练且只能一种姿态下进行康复训练的缺陷,提供了一种患 者在坐、躺以及站三种姿态下均可做康复训练且具有多种自由 度训练的多姿态多自由度的下肢康复机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:包 括支撑机构、安装在所述支撑机构上的悬吊机构、对称安装在 所述支撑机构上的机械腿宽度调节机构以及安装在所述机械腿 宽度调节机构上的机械腿;所述机械腿包括依次设置的髋关节 组件、大腿组件、膝关节组件、小腿组件、踝关节组件以及脚 踏板;
所述支撑机构包括固定平台、一端转动连接在所述固定平 台上且另一端通过立柱搭接在所述固定平台上的活动平台以及 固定端安装在所述固定平台上其伸缩端转动连接在所述活动平台上 的姿态变换电动推杆;
所述悬吊机构包括固定安装在所述活动平台上的悬吊支 架、安装在所述悬吊支架上的座椅支架以及固定端转动安装在 所述活动平台上的座椅电动推杆;所述座椅电动推杆的伸缩端 固定连接在所述座椅支架上的背部支架上;
所述髋关节组件包括安装在所述机械腿宽度调节机构上的 回转驱动、安装在所述回转驱动的输出端的髋关节支座、安装 在所述髋关节支座上的髋关节电机、与所述髋关节电机输出轴 同轴设置的髋关节传动机构以及与所述髋关节传动机构的输出 端同轴设置的髋关节转轴。
进一步地,所述大腿组件包括通过大腿连接件与所述髋关 节转轴转动连接的大腿壳体、安装在所述大腿壳体内部的大腿 调节电机、与所述大腿调节电机输出轴同轴设置的大腿主动齿 轮、与所述大腿主动齿轮外啮合连接的大腿从动齿轮以及与所 述大腿从动齿轮同轴设置的大腿调节滚珠丝杠;所述大腿调节 滚珠丝杠的螺母固定安装在膝关节连接板上;所述膝关节连接 板上开设有大腿导向槽,所述大腿调节滚珠丝杠的末端设置在有与所述滑槽相适配的大腿导向块。
进一步地,所述膝关节组件包括固定安装在所述大腿调节 机构上的膝关节支座、安装在所述膝关节支座上的膝关节电机、 与所述膝关节电机输出轴同轴设置的膝关节传动机构以及与所 述膝关节传动机构输出端同轴设置的膝关节转轴。
进一步地,所述小腿组件包括通过小腿连接件与所述膝关 节组件转动连接的小腿壳体、安装在所述小腿壳体内的小腿调 节电机、与所述小腿调节电机输出轴同轴设置的小腿主动齿轮、 与所述小腿主动齿轮外啮合连接的小腿从动齿轮以及与所述小 腿从动齿轮的输出轴同轴设置的小腿调节滚珠丝杠;所述小腿 调节滚珠丝杠的螺母固定安装在踝关节连接板上;所述踝关节 连接板上开设有小腿导向槽,所述小腿调节滚珠丝杠的末端设置在有与所述小腿导向槽相适配的小腿导向块。
进一步地,所述踝关节组件包括安装在所述小腿组件上的 踝关节支座、安装在所述踝关节支座上的踝关节减速电机、与 所述踝关节减速电机的输出轴同轴设置的脚踏连杆;所述脚踏 连杆的尾端固定安装有脚踏板。
进一步地,所述机械腿宽度调节机构包括固定安装在所述 悬吊机构上的宽度调节滑轨和宽度调节电机、通过回转驱动支 撑座与所述回转驱动连接且与所述宽度调节滑轨相适配的宽度 调节滑块、与所述宽度调节电机的输出轴同轴设置的宽度调节 滚珠丝杠;所述宽度调节滚珠丝杠的螺母与所述宽度调节滑块 固定连接。
进一步地,所述髋关节传动机构包括与所述髋关节电机输 出轴同轴设置的髋关节主动带轮和通过同步带与所述髋关节主 动带轮传动的髋关节从动带轮;所述髋关节转轴与所述髋关节 从动带轮的输出轴同轴设置,所述髋关节转轴的外侧通过减速 器与所述大腿连接件连接。
进一步地,所述膝关节传动机构包括与所述膝关节电机输 出轴同轴设置的膝关节主动带轮和通过同步带与所述膝关节主 动带轮传动的膝关节从动带轮;所述膝关节转轴与所述膝关节 从动带轮的输出轴同轴设置,所述髋关节转轴的外侧通过减速 器与所述小腿连接件连接。
进一步地,所述髋关节支座上设置有用于调节传动带的张 紧轮。
更进一步地,所述大腿壳体的外侧和小腿壳体的外侧均安 装有倾角传感器。
本发明的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人的有益效 果是:
1、本发明设置左右腿训练的机械腿机构,且设置有机械腿宽度 调节装置,根据患者的体型调节两个机械腿之间的距离,使本发明能 够适用不同体型的人群,且利用回转驱动实现髋关节外展/内收动作, 利用髋关节电机和转轴实现髋关节的前屈/后伸动作,回转驱动的使 用更大程度上节省安装空间、易于维护。本发明设置的膝关节组件、 踝关节组件实现腿部的前屈/后伸动作。
2、本发明设置有大腿调节机构和小腿调节机构,调节大腿组件 和小腿组件的长度以适用不同身高的患者,使本发明更具使用的广泛 性,且使用滚珠丝杠和电机实现长度的调节,结构简单易于控制。
3、本发明的悬吊机构上安装有可转动的座椅支架,在座椅电动 推杆和姿态变换电动推杆的共同作用下实现患者的躺姿态、坐姿态以 及站姿态的转换,且在支撑机构上设置有万向轮,方便整个康复机器 人的移动。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说 明。
图1是本发明实施例的整体结构示意图;
图2是本发明实施例的支撑机构的结构示意图;
图3是本发明实施例的悬吊机构的结构示意图;
图4是本发明实施例的机械腿的结构示意图;
图5是本发明实施例的髋关节组件的***图;
图6是本发明实施例的大腿组件的***图;
图7是本发明实施例的小腿组件的***图;
图8是本发明实施例的脚踏板连接示意图。
图9是本发明实施例的机械腿宽度调节机构的结构示意图;
图10是本发明实施例的座椅支架的结构示意图;
图11是本发明实施例的转动机构的结构示意图;
图中:1、支撑机构,11、固定平台,12、活动平台,13、 姿态变换电动推杆,14、转动机构,15、立柱,2、悬吊机构,21、 悬吊支架,22、座椅支架,221、背部支架,222、臀部支架,23、座椅电动推杆,24、扶手,25、座椅垫,3、机械腿宽度调 节机构,31、宽度调节滑轨,32、宽度调节电机,33、回转驱 动支撑座,34、宽度调节滑块,35、宽度调节滚珠丝杠,4、机 械腿,41、髋关节组件,411、回转驱动,412、髋关节支座,413、髋关节电机,414、髋关节传动机构,4141、髋关节主动 带轮,4142、髋关节从动带轮,415、髋关节转轴,416、张紧 轮,42、大腿组件,421、大腿连接件,422、大腿壳体,423、 大腿调节电机,424、大腿主动齿轮,425、大腿从动齿轮,426、 大腿调节滚珠丝杠,427、膝关节连接板,428、大腿导向槽, 429、大腿导向块,43、膝关节组件,431、膝关节支座,432、 膝关节电机,433、膝关节传动机构,4331、膝关节主动带轮, 4332、膝关节从动带轮,434、膝关节转轴,44、小腿组件,441、 小腿连接件,442、小腿壳体,443、小腿调节电机,444、小腿 主动齿轮,445、小腿从动齿轮,446、小腿调节滚珠丝杠,447、 踝关节连接板,448、小腿导向槽,449、小腿导向块,45、踝 关节组件,451、踝关节支座,452、踝关节减速电机,46、脚 踏连杆,47、脚踏板,5、倾角传感器,6、万向轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化 的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本 发明有关的构成。
如图1-图11所示的本发明的一种多姿态多自由度的下肢康复机 器人的具体实施例,包括支撑机构1、安装在支撑机构1上的悬 吊机构2、对称安装在支撑机构1上的机械腿宽度调节机构3 以及安装在机械腿宽度调节机构3上的机械腿4;机械腿4包括 依次设置的髋关节组件41、大腿组件42、膝关节组件43、小腿 组件44、踝关节组件45以及脚踏板47;支撑机构1包括固定 平台11、一端转动连接在固定平台11上且另一端通过立柱15 搭接在固定平台11上的活动平台12以及固定端安装在固定平台 11上其伸缩端转动连接在活动平台12上的姿态变换电动推杆13;其 中当患者躺上后,靠近脚部的一端的活动平台12通过转动机构14 实现与固定平台11的转动连接,参照图11转动机构14包括固 定安装在固定平台11上的转动座和固定安装在活动平台12上 的转轴,转动座与转轴之间通过轴承转动连接。悬吊机构2包 括固定安装在活动平台12上的悬吊支架21、安装在悬吊支架 21上的座椅支架22以及固定端转动安装在活动平台12上的座 椅电动推杆23;座椅电动推杆23的伸缩端固定连接在座椅支架 22上的背部支架221上,其中如图10所示的座椅支架22包括 固定安装在悬吊支架21上的臀部支架222和转动连接在臀部支 架222上的背部支架221,且在臀部支架222和背部支架221 上均安装有座椅垫25,以增强患者在康复训练过程中的舒适度。 座椅电动推杆23的伸缩端通过铰接支架转动连接在背部支架 221上,启动座椅电动推杆23实现背部支架221的上升和下降, 从而实现患者在坐姿态和躺姿态之间的转换,也可以对患者躺 姿态和坐姿态的角度进行调整,进一步地提高患者的舒适度。 本发明实施例的悬吊支架21的左右两侧均安转有扶手24,用于 支撑患者站立或对患者起到保护作用。
本发明实施例中在座椅支架22的左右两侧的活动平台12 上均设置有机械腿宽度调节机构3,如图9所示,机械腿宽度调 节机构3包括固定安装在悬吊机构2上的宽度调节滑轨31和宽 度调节电机32、通过回转驱动支撑座33与回转驱动411连接且 与宽度调节滑轨31相适配的宽度调节滑块34、与宽度调节电机 32的输出轴同轴设置的宽度调节滚珠丝杠35;宽度调节滚珠丝 杠35的螺母与宽度调节滑块34固定连接。启动宽度调节电机 32,带动宽度调节滚珠丝杠35的螺母移动,从而实现固定在宽 度调节滚珠丝杠35的螺母上的宽度调节滑块34在宽度调节滑 轨31上移动,实现左右两个机械腿4之间的距离的调节,使本 机器人适用不同胖瘦、不同体型的患者。
本发明实施例的机械腿4结构如图4到图9所示,参照图5, 髋关节组件41包括安装在机械腿宽度调节机构3上的回转驱动 411、安装在回转驱动411的输出端的髋关节支座412、安装在 髋关节支座412上的髋关节电机413、与髋关节电机413输出轴 同轴设置的髋关节传动机构414以及与髋关节传动机构414的 输出端同轴设置的髋关节转轴415。其中髋关节传动机构414 包括与髋关节电机413输出轴同轴设置的髋关节主动带轮4141 和通过同步带与髋关节主动带轮4141传动的髋关节从动带轮 4142;髋关节转轴415与髋关节从动带轮4142的输出轴同轴设 置,髋关节转轴415的外侧通过减速器与大腿连接件421连接。髋关节组件41的***设置有防尘外罩,髋关节支座412上设置 有用于调节传动带的张紧轮416,回转驱动411带动髋关节支座412转动,以实现髋关节的内收/外展动作,启动髋关节电机413, 带动髋关节电机413输出轴同轴设置的髋关节主动带轮4141转 动,即实现髋关节转轴415的转动,实现膝关节的前屈/后伸动 作。
参照图6,大腿组件42包括通过大腿连接件421与髋关节 转轴415转动连接的大腿壳体422、安装在大腿壳体422内部的 大腿调节电机423、与大腿调节电机423输出轴同轴设置的大腿 主动齿轮424、与大腿主动齿轮424外啮合连接的大腿从动齿轮 425以及与大腿从动齿轮425同轴设置的大腿调节滚珠丝杠 426;大腿调节滚珠丝杠426的螺母固定安装在膝关节连接板 427上;膝关节连接板427上开设有大腿导向槽428,大腿调节 滚珠丝杠426的螺杆末端设置在有与滑槽相适配的大腿导向块 429。启动大腿调节电机423,带动大腿调节滚珠丝杠426的螺 母移动,即带动固定安装在其螺母上的大腿导向块429在大腿 壳体422上滑动,从而实现大腿组件42的长度的调节,以适用 不同大腿长度的患者。
参照图6,膝关节组件43包括固定安装在大腿调节机构上的 膝关节支座431、安装在膝关节支座431上的膝关节电机432、 与膝关节电机432输出轴同轴设置的膝关节传动机构433以及 与膝关节传动机构433输出端同轴设置的膝关节转轴434,其中 膝关节传动机构433包括与膝关节电机432输出轴同轴设置的 膝关节主动带轮4331和通过同步带与膝关节主动带轮4331传 动的膝关节从动带轮4332;膝关节转轴434与膝关节从动带轮 4332的输出轴同轴设置,髋关节转轴415的外侧通过减速器与 小腿连接件441连接。其中膝关节传动机构433包括与膝关节 电机432输出轴同轴设置的膝关节主动带轮4331和通过同步带与膝关节主动带轮4331传动的膝关节从动带轮4332;膝关节转 轴434与膝关节从动带轮4332的输出轴同轴设置,髋关节转轴 415的外侧通过减速器与小腿连接件441连接。启动膝关节电机 432,带动与膝关节电机432的输出轴同轴设置的膝关节主动带 轮4331转动,通过同步带带动膝关节从动带轮4332转动,即 实现膝关节转轴434的转动,从而实现膝关节的前屈后伸动作。
参照图7,小腿组件44包括通过小腿连接件441与膝关节组 件43转动连接的小腿壳体442、安装在小腿壳体442内的小腿 调节电机443、与小腿调节电机443输出轴同轴设置的小腿主动 齿轮444、与小腿主动齿轮444外啮合连接的小腿从动齿轮445 以及与小腿从动齿轮445的输出轴同轴设置的小腿调节滚珠丝 杠446;小腿调节滚珠丝杠446的螺母固定安装在踝关节连接板 447上;踝关节连接板447上开设有小腿导向槽448,小腿调节 滚珠丝杠446的末端设置在有与小腿导向槽448相适配的小腿 导向块449。启动小腿调节电机443,驱动小腿调节滚珠丝杠446 的螺母移动,即带动固定在其螺母上的小腿导向块449在小腿壳体442上滑动,从而实现小腿组价的长度的调节,以适用不 同小腿长度的患者。
参照图7和图8,踝关节组件45包括安装在小腿组件44 上的踝关节支座451、安装在踝关节支座451上的踝关节减速电 机452、与踝关节减速电机452的输出轴同轴设置的脚踏连杆 46;脚踏连杆46的尾端固定安装有脚踏板47。启动踝关节减速 电机452,带动脚踏连杆46的转动,从而实现踝关节的前屈后 伸动作。
本发明实施例中大腿壳体422的外侧和小腿壳体442的外 侧均安装有倾角传感器5,用来检测腿部的弯曲角度。平台底座 通过地脚螺钉固定在地面上或在平台底座的下方设置有多个万向轮 6,方便整个康复机器人的移动。
本发明实施例的使用过程如下,当患者需要躺姿态做康复训练 时,姿态变换电动推杆13处于原始状态,活动平台12与固定平台 11平行,根据患者的体型调节机械腿宽度调节机构3,根据患者的大 腿长度、小腿长度调节大腿组件42和小腿组件44的长度,将患者的脚部通过绑带或魔术贴固定在脚踏板47上,将患者的大腿和小腿通 过绑带或魔术贴固定在大腿壳体422和小腿壳体442上,启动各个部 位的电机,实现腿部的康复训练。当患者需要调节座姿态时,启动座 椅电动推杆23,推动背部支架221向上调节移动,以适应患者 的舒适训练角度。
当患者需要站姿态做康复训练时,启动姿态变换电动推杆 13,推动活动平台12的一端与固定平台11转动连接,使活动平台 12转动到与固定平台11垂直的状态,患者手握扶手24,将患者的脚 部通过白带或魔术贴固定在脚踏板47上,将患者的大腿和小腿均通 过绑带或魔术贴固定在大腿组件42和小腿组件44上,启动相应的电 机,实现患者的腿部康复训练。
应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用 于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍 处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:包括支撑机构(1)、安装在所述支撑机构(1)上的悬吊机构(2)、对称安装在所述支撑机构(1)上的机械腿宽度调节机构(3)以及安装在所述机械腿宽度调节机构(3)上的机械腿(4);所述机械腿(4)包括依次设置的髋关节组件(41)、大腿组件(42)、膝关节组件(43)、小腿组件(44)、踝关节组件(45)以及脚踏板(47);
所述支撑机构(1)包括固定平台(11)、一端转动连接在所述固定平台(11)上且另一端通过立柱(15)搭接在所述固定平台(11)上的活动平台(12)以及固定端安装在所述固定平台(11)上其伸缩端转动连接在所述活动平台(12)上的姿态变换电动推杆(13);
所述悬吊机构(2)包括固定安装在所述活动平台(12)上的悬吊支架(21)、安装在所述悬吊支架(21)上的座椅支架(22)以及固定端转动安装在所述活动平台(12)上的座椅电动推杆(23);所述座椅电动推杆(23)的伸缩端固定连接在所述座椅支架(22)上的背部支架(221)上;
所述髋关节组件(41)包括安装在所述机械腿宽度调节机构(3)上的回转驱动(411)、安装在所述回转驱动(411)的输出端的髋关节支座(412)、安装在所述髋关节支座(412)上的髋关节电机(413)、与所述髋关节电机(413)输出轴同轴设置的髋关节传动机构(414)以及与所述髋关节传动机构(414)的输出端同轴设置的髋关节转轴(415)。
2.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述大腿组件(42)包括通过大腿连接件(421)与所述髋关节转轴(415)转动连接的大腿壳体(422)、安装在所述大腿壳体(422)内部的大腿调节电机(423)、与所述大腿调节电机(423)输出轴同轴设置的大腿主动齿轮(424)、与所述大腿主动齿轮(424)外啮合连接的大腿从动齿轮(425)以及与所述大腿从动齿轮(425)同轴设置的大腿调节滚珠丝杠(426);所述大腿调节滚珠丝杠(426)的螺母固定安装在膝关节连接板(427)上;所述膝关节连接板(427)上开设有大腿导向槽(428),所述大腿调节滚珠丝杠(426)的螺杆末端设置有与所述大腿导向槽(428)相适配的大腿导向块(429)。
3.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述膝关节组件(43)包括固定安装在所述大腿调节机构上的膝关节支座(431)、安装在所述膝关节支座(431)上的膝关节电机(432)、与所述膝关节电机(432)输出轴同轴设置的膝关节传动机构(433)以及与所述膝关节传动机构(433)输出端同轴设置的膝关节转轴(434)。
4.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述小腿组件(44)包括通过小腿连接件(441)与所述膝关节组件(43)转动连接的小腿壳体(442)、安装在所述小腿壳体(442)内的小腿调节电机(443)、与所述小腿调节电机(443)输出轴同轴设置的小腿主动齿轮(444)、与所述小腿主动齿轮(444)外啮合连接的小腿从动齿轮(445)以及与所述小腿从动齿轮(445)的输出轴同轴设置的小腿调节滚珠丝杠(446);所述小腿调节滚珠丝杠(446)的螺母固定安装在踝关节连接板(447)上;所述踝关节连接板(447)上开设有小腿导向槽(448),所述小腿调节滚珠丝杠(446)的螺杆末端设置有与所述小腿导向槽(448)相适配的小腿导向块(449)。
5.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述踝关节组件(45)包括安装在所述小腿组件(44)上的踝关节支座(451)、安装在所述踝关节支座(451)上的踝关节减速电机(452)、与所述踝关节减速电机(452)的输出轴同轴设置的脚踏连杆(46);所述脚踏连杆(46)的尾端固定安装有脚踏板(47)。
6.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述机械腿宽度调节机构(3)包括固定安装在所述悬吊机构(2)上的宽度调节滑轨(31)和宽度调节电机(32)、通过回转驱动支撑座(33)与所述回转驱动(411)连接且与所述宽度调节滑轨(31)相适配的宽度调节滑块(34)、与所述宽度调节电机(32)的输出轴同轴设置的宽度调节滚珠丝杠(35);所述宽度调节滚珠丝杠(35)的螺母与所述宽度调节滑块(34)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述髋关节传动机构(414)包括与所述髋关节电机(413)输出轴同轴设置的髋关节主动带轮(4141)和通过同步带与所述髋关节主动带轮(4141)传动的髋关节从动带轮(4142);所述髋关节转轴(415)与所述髋关节从动带轮(4142)的输出轴同轴设置,所述髋关节转轴(415)的外侧通过减速器与所述大腿连接件(421)连接。
8.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述膝关节传动机构(433)包括与所述膝关节电机(432)输出轴同轴设置的膝关节主动带轮(4331)和通过同步带与所述膝关节主动带轮(4331)传动的膝关节从动带轮(4332);所述膝关节转轴(434)与所述膝关节从动带轮(4332)的输出轴同轴设置,所述髋关节转轴(415)的外侧通过减速器与所述小腿连接件(441)连接。
9.根据权利要求1所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述髋关节支座(412)上设置有用于调节传动带的张紧轮(416)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种多姿态多自由度的下肢康复机器人,其特征在于:所述大腿壳体(422)的外侧和小腿壳体(442)的外侧均安装有倾角传感器(5)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110647489.1A CN113332100A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110647489.1A CN113332100A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113332100A true CN113332100A (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=77476407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110647489.1A Pending CN113332100A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113332100A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114010458A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 中南大学湘雅医院 | 一种重症病人腿部活动装置 |
CN114366558A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种可分离式快速穿戴的下肢康复外骨骼*** |
CN114733145A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-12 | 深圳市人民医院 | 智能多功能下肢康复训练一体机 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003230611A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-19 | Yaskawa Electric Corp | 肢体駆動装置 |
CN106539663A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 山东经典医疗器械科技有限公司 | 康复机器人用髋关节宽度可调机械腿 |
CN107126344A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-05 | 天津科技大学 | 下肢行走功能康复用外骨骼康复机器人与控制***及方法 |
CN107811805A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-20 | 上海理工大学 | 穿戴式下肢外骨骼康复机器人 |
CN108553271A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-09-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁流变阻尼器坐卧式下肢康复机器人 |
CN109172281A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-11 | 苏州帝维达生物科技有限公司 | 一种七自由度的下肢康复机器人 |
CN110025454A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-19 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种配重式下肢康复机器人 |
CN110169893A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-27 | 北京石油化工学院 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN110812022A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-21 | 西安星球通智能装备技术有限公司 | 一种具有下肢康复训练功能的自动轮椅 |
CN111658438A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-15 | 廊坊瑞立达智能机器有限公司 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN111888193A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 燕山大学 | 多姿态下肢康复机器人 |
CN111888186A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-11-06 | 埃斯顿(南京)医疗科技有限公司 | 一种三自由度床旁外骨骼下肢康复机器人及其使用方法 |
-
2021
- 2021-06-10 CN CN202110647489.1A patent/CN113332100A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003230611A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-19 | Yaskawa Electric Corp | 肢体駆動装置 |
CN106539663A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 山东经典医疗器械科技有限公司 | 康复机器人用髋关节宽度可调机械腿 |
CN107126344A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-05 | 天津科技大学 | 下肢行走功能康复用外骨骼康复机器人与控制***及方法 |
CN107811805A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-20 | 上海理工大学 | 穿戴式下肢外骨骼康复机器人 |
CN108553271A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-09-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种磁流变阻尼器坐卧式下肢康复机器人 |
CN109172281A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-11 | 苏州帝维达生物科技有限公司 | 一种七自由度的下肢康复机器人 |
CN110025454A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-19 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种配重式下肢康复机器人 |
CN110169893A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-27 | 北京石油化工学院 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN110812022A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-21 | 西安星球通智能装备技术有限公司 | 一种具有下肢康复训练功能的自动轮椅 |
CN111658438A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-15 | 廊坊瑞立达智能机器有限公司 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN111888186A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-11-06 | 埃斯顿(南京)医疗科技有限公司 | 一种三自由度床旁外骨骼下肢康复机器人及其使用方法 |
CN111888193A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 燕山大学 | 多姿态下肢康复机器人 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114010458A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 中南大学湘雅医院 | 一种重症病人腿部活动装置 |
CN114010458B (zh) * | 2021-11-04 | 2024-03-29 | 中南大学湘雅医院 | 一种重症病人腿部活动装置 |
CN114366558A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种可分离式快速穿戴的下肢康复外骨骼*** |
CN114733145A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-12 | 深圳市人民医院 | 智能多功能下肢康复训练一体机 |
CN114733145B (zh) * | 2022-04-02 | 2022-10-04 | 深圳市人民医院 | 智能多功能下肢康复训练一体机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113332100A (zh) | 一种多姿态多自由度的下肢康复机器人 | |
CN101984946B (zh) | 坐式外骨骼下肢康复机器人 | |
CN109662869B (zh) | 一种穿戴式柔性下肢助力机器人 | |
CN111821143B (zh) | 基于半直驱驱动器的下肢康复机器人及其控制方法 | |
US8083695B2 (en) | Walk assistance device | |
CN110812022B (zh) | 一种具有下肢康复训练功能的自动轮椅 | |
CN110353944B (zh) | 坐式联合驱动下肢康复机器人 | |
CN109431699B (zh) | 康复机器人 | |
CN110522606B (zh) | 一种踏板式步态康复训练装置 | |
CN110613561A (zh) | 一种多功能训练轮椅 | |
CN111658438A (zh) | 一种下肢康复训练机器人 | |
CN108814899B (zh) | 一种多位姿、轨迹可调的下肢训练装置 | |
CN113398527A (zh) | 一种固定式多自由度机械臂减重下肢外骨骼康复机器人 | |
CN213373522U (zh) | 一种辅助康复的机器人 | |
CN211095761U (zh) | 坐式联合驱动下肢康复机器人 | |
CN219184586U (zh) | 一种可变高度的移乘搬运式下肢康复机器人 | |
CN212416293U (zh) | 一种下肢康复训练机器人 | |
CN116421206A (zh) | 一种整体移动式x射线诊断设备 | |
CN113332096A (zh) | 一种纯机械驱动的便携式膝关节康复锻炼装置 | |
CN110974618A (zh) | 一种坐立两用步行训练助行装置 | |
CN107456713A (zh) | 复健载具 | |
CN219423247U (zh) | 多功能行走康复机器人 | |
CN215081735U (zh) | 一种下肢外骨骼机器人辅助机构 | |
CN216652823U (zh) | 一种神经内科康复训练椅 | |
CN216022945U (zh) | 一种固定式多自由度机械臂减重下肢外骨骼康复机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210903 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |