CN103462781B - 下肢康复训练机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种下肢康复训练机器人,包括四个模块:左右腿驱动机构,人重心及腿间距调整机构,高度调整机构,系统支架。系统支架放置在大地上,高度调整机构固定在系统支架上,人重心及腿间距调整机构固定在高度调整机构上,左右腿驱动机构固定在腿间距调整机构上。系统支架同大地固定在一起,保证了支架的稳定性;高度调整机构可以相对大地做上下运动,带动间距调整机构和左右腿驱动机构运动,达到调整高度的作用。腿间距调整机构可以调整左右腿驱动机构之间的距离。左右腿驱动机构采用电机直接驱动,方便使用不同曲线控制;人重心调整机构采用并联机构,增加了机构的稳定性;采用模块化设计,方便维护、维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗康复训练机器人装置,具体是一种下肢康复训练机器人。
背景技术
据统计,2012年底中国60岁以上老年人口达1.94亿,以后平均每年增加1000万老年人口。伴随着老龄化过程中明显的生理衰退,老年人四肢的灵活性将不断下降,对日常生活造成很多不利影响。所以对肢体康复训练是我国康复医疗的一项艰巨任务。康复机器人,这是工程技术和康复医学进行的完美结合。康复训练机器人可以帮助患者进行下肢行走运动,也可以辅助人进行手臂运动功能训练,配合人进行颈部运动训练等,这种机器人着手于患者的康复性训练,使患者的各种受损的运动功能得到恢复。
经文献检索发现相关专利文献,其中国专利申请号为:201010158178.0,专利名称为:一种下肢康复训练机器人,申请日为2010年4月28日。该外骨骼式机械结构包括由腰部机构左右对称依次连接的大腿机构和小腿机构。但是该设备存在一定的不足:1、该机器人未考虑人走路时重心上下浮动,缺乏舒适性;2、该机器人腿关节未考虑机械限位,防止电机故障时旋转角度过大伤害病人。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供了一种下肢康复训练机器人。
本发明是通过以下技术方案实现的:
根据本发明提供的下肢康复训练机器人,包括:腿驱动机构1、人重心及腿间距调整机构2、高度调整机构3、系统支架4;
系统支架4用于放置在大地上;高度调整机构3连接在系统支架4上,以保证高度调整机构3的外框架相对大地固定不动,高度调整机构3的运动模块相对大地做上下运动;人重心及腿间距调整机构2连接在高度调整机构3上,当高度调整机构3的运动模块上下运动时,带动人重心及腿间距调整机构2及安装在人重心及腿间距调整机构2上的腿驱动机构1上下运动,达到高度调整的作用;人重心及腿间距调整机构2还调整分别对应左、右腿的两个腿驱动机构1之间的间距。
优选地,腿驱动机构1包括:腿机构固定架5、第一直角减速器6、第二直角减速器12、第一直流伺服电机7、第二直流伺服电机11、扭力输出轴26、角接触球轴承25、第一大腿机构固定板8、第二大腿机构固定板10、梯形牙丝杆9、第一轴承座20、第二轴承座22、梯形牙传送块21、小腿机构固定板13、脚固定杆14、第一腿固定装置15、第二腿固定装置16、第一锥齿轮17、第二锥齿轮18、第一把手19、减速器固定座23、圆环24;
腿机构固定架5固定在人重心及腿间距调整机构2的间距调整块42上,减速器固定座23固定在腿机构固定架5上,角接触球轴承25外径固定在腿机构固定架5及减速器固定座23的轴承孔内;扭力输出轴26插入角接触球轴承25内径,圆环24固定在第二大腿机构固定板10同角接触球轴承25内环之间,防止第二大腿机构固定板10同角接触球轴承25摩擦,扭力输出轴26输出端同第一大腿机构固定板8连接,第二腿固定装置16固定在第一大腿机构固定板8上,第一直角减速器6输出轴插入扭力输出轴26键槽孔内,直流伺服电机7输出轴插入直角减速器6输入轴,直角减速器6外壳固定在减速器固定座23上,第一直流伺服电机7外壳固定在第一直角减速器6外壳上,这样腿机构固定架5、减速器固定座23、第一直角减速器6外壳、第一直流伺服电机7外壳固定在一起,无相对运动,因角接触球轴承25、扭力输出轴26同腿机构固定架5及减速器固定座23有相对转动,最终第一直流伺服电机7输出轴转动带动第一直角减速器6输入轴转动,第一直角减速器6输出轴带动扭力输出轴26转动,扭力输出轴26带动第一大腿机构固定板8转动,这样第一大腿机构固定板8相对腿机构固定架5能够转动,同时腿机构固定架5上的限位机构限制第一大腿机构固定板8在一定角度范围内转动;第二直流伺服电机11同第二直角减速器12连接,第二直角减速器12外壳同第二大腿机构固定板10连接,第二直角减速器12输出轴同小腿机构固定板13连接,脚固定杆14、第一腿固定装置15分别固定在小腿机构固定板13,第二直流伺服电机11通过第二直角减速器12将扭矩输出给小腿机构固定板13,使第二大腿机构固定板10同小腿机构固定板13相对转动,第二大腿机构固定板10上的限位装置限制小腿机构固定板13在一定范围内转动;第二大腿机构固定板10插入第一大腿机构固定板8的C型槽内,限制3个转动副和2个移动副,第一轴承座20、第二轴承座22固定在第一大腿机构固定板8上,梯形牙丝杆9两端分别通过角接触球轴承25安装在第一轴承座20、第二轴承座22上,并同第一轴承座20、第二轴承座22能相对转动,梯形牙传送块21安装在第二大腿机构固定板10上并通过梯形牙安装在梯形牙丝杆9上,并同梯形牙丝杆9有转动副,第二锥齿轮18安装在梯形牙杆9上,第一锥齿轮17啮合第二锥齿轮18,第二锥齿轮18通过第一把手19转动,这样梯形牙丝杆9,第一锥齿轮17、第一锥齿轮18、第一把手19同第一大腿机构固定板8、第一轴承座20、第二轴承座22只有相对转动,无相对移动。
优选地,人重心及腿间距调整机构2包括相连接的人重心距调整机构和大腿间距调整机构B;
大腿间距调整机构B包括:第一靠背机构35、第二靠背机构36、导杆支架固定座37、第一导杆38、带法兰直线轴承39、第三轴承座40、左右旋梯形牙杆41、间距调整块42、第二把手44;
第一靠背机构35、第二靠背机构36连接在一起,导杆支架固定座37固定在第二靠背机构36上,第一导杆38固定在导杆支架固定座37上,带法兰直线轴承39固定在间距调整块42上,带法兰直线轴承39插入第一导杆38,这样间距调整块42同第一靠背机构35、第二靠背机构36能相对移动,第三轴承座40固定在第二靠背机构36上,左右旋梯形牙杆41通过角接触球轴承安装在第三轴承座40上,同第三轴承座40有相对转动,左右旋梯形牙杆41两端分别安装间距调整块42,左右旋梯形牙杆41与间距调整块42之间形成一个移动副,第二把手44固定在左右旋梯形牙杆41上,通过旋转第二把手44带动左右旋梯形牙杆41转动,间距调整块42相对或相向运动,达到调整间距的目的;
人重心调整机构包括:第一固定支架板27、第二固定支架板28、第三固定支架板29、摆杆固定架30、摆杆34、弹簧31、弹簧支撑架32、摆杆限位装置33;
第一固定支架板27、第二固定支架板28、第三固定支架板29连接在一起,弹簧支撑架32连接在第一固定支架板27上,摆杆限位装置33固定在弹簧支撑架32上,摆杆固定架30连接在第一固定支架板27上,摆杆34通过角接触球轴承安装在摆杆固定架30上,摆杆34与摆杆固定架30两者形成一个转动副,弹簧31安装在摆杆34和弹簧支撑架32之间,给摆杆34一个向上的弹簧力,通过弹簧力和重力大小变化引起摆杆上下摆动。
优选地,高度调整机构3包括:第四固定支架板45、第二导杆46、直线轴承47、升降平台48、梯形牙杆49、第四轴承座50、第三把手51;
第四固定支架板45连接在系统支架4上,第二导杆46通过直线轴承47安装在升降平台48上,第二导杆46和升降平台48两者形成一个移动副,梯形牙杆49通过角接触球轴承安装在第四固定支架板45上,第四轴承座50固定在固定支架板上,限制角接触球轴承上下移动,梯形牙杆49安装在升降平台48上,形成一个旋转移动副,第三把手51固定在梯形牙杆49上,通过旋转第三把手51带动梯形牙杆49转动,从而引起降平台48的上下运动,达到高度调节的目的。
优选地,系统支架4包括:铝型材52、底脚53;
铝型材52构成系统支架的主体,底脚53安装在铝型材52上,底脚53用于放置在大地上。
优选地,人重心调整机构采用并联机构,当一个机构故障不起作用时,另一个机构还能正常使用,降低了因其故障造成人的意外伤害。
本发明的原理如下:
左(右)腿驱动机构主要由左(右)髋关节,左(右)膝关节驱动机构及髋膝关节间距调整机构。其中关节驱动机构采用电机直接驱动,动力源为直流伺服电机,型号为Saegmotor48SYK91系列,采用电机直接驱动能线形表示关节转速度同电机转速的关系。关节间距调整机构采用丝杆传动,调整间距范围为350mm~500mm,能满足一般成年人的要求。髋关节机构具体为电机定子同减速器外壳箱体相连,减速器外壳箱体同髋关节支架相连接;电机输出端同减速箱输入端连接,减速箱输出端同髋关节驱动轴连接,髋关节驱动轴同大腿机构A连接,髋关节支架同髋关节驱动轴之间安装角接触球轴承,保证整个机构的稳定性。膝关节机构具体为电机定子同减速器外壳箱体相连,减速器外壳箱体同大腿机构B相连接;电机输出端同减速箱输入端连接,减速箱输出端同膝关节驱动轴连接,膝关节驱动轴同小腿机构连接,膝关节支架同膝关节驱动轴之间安装角接触球轴承,保证整个机构的稳定性。关节间距调整机构具体为大腿机构A同大腿机构B通过梯形牙螺杆相连接及间距调整。
人重心调整机构原理为杠杆定轴摆动,上下摆动动力源分别为弹簧力和重力。其中杠杆摆动在L方向的影响:其中L=600mm,为转轴到人的距离,H=±30mm,为人重心浮动范围,最后计算得ΔL=0.75mm。弹簧理想长度设计依据:F=k*Δx,F为弹簧力,k为弹簧系数,Δx为弹簧变形量。从中可以看出弹簧力与弹簧长度没有关系,所以在满足变形量Δx的前提下,弹簧长度越短越好。人重心调整机构具体为靠背同摆动杆连接,摆动杆通过旋转轴同支架连接,旋转轴同支架之间安装角接触球轴承。
腿间距调整机构采用一个梯形牙螺杆,其中左腿调整采用左旋牙,右腿调整采用右旋牙,保证左右腿始终按相反的方向运动,起到调整间距的功能。腿间距调整机构具体为左右轴承座安装在靠背两端,梯形牙螺杆两端通过角接触球轴承分别安装在左右轴承座上,梯形牙螺杆左旋牙安装左髋关节支架,梯形牙螺杆右旋牙安装右髋关节支架。
高度调整机构采用梯形牙螺杆调整,保证不同高度的人使用。高度调整机构具体为梯形牙螺杆两端通过角接触球轴承同上下轴承座相连接,上下轴承座固定在高度调整机构支架上,高度调整升降板安装于梯形牙螺杆螺牙处,通过旋转梯形牙螺杆来调节高度调整升降板上下位置。另外高度调整升降板通过4个直线轴承和轴承杆安装在高度调整机构支架上,保证了整个机构的稳定性。
系统支架采用用60*60mm铝型材,用于支撑整个康复机器人及受试者的重量。
与现有技术相比,本发明具有以下的优点:
1、采用电机直接驱动,能线形表示关节转速度同电机转速的关系,方便直接用不同曲线控制。
2、采用RS232串口通信,保证了数据的稳定性;
3、人重心调整机构采用了并联机构,如果1个机构的稳定性为80%,2个并联机构的稳定性为1-(1-0.8)*(1-0.8)=96%,则机构稳定性提高了16%;
4、采用模块化设计,本发明包括4个主要模块:腿驱动机构、人重心及腿间距调整机构、高度调整机构、系统支架,方便其维护、维修。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明结构等轴侧图;
图2为腿驱动机构等轴侧图;
图3为大腿间距调整机构等轴侧图;
图4为腿关节剖视图;
图5为人重心及腿间距调整机构等轴侧图;
图6为高度调整机构等轴侧图;
图7为系统支架等轴侧图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示,本发明包括:腿驱动机构1、人重心及腿间距调整机构2、高度调整机构3、系统支架4。
如图2所示,腿驱动机构1包括:腿机构固定架5、第一直角减速器6、第二直角减速器12、第一直流伺服电机7、第二直流伺服电机11、扭力输出轴26、角接触球轴承25、第一大腿机构固定板8、第二大腿机构固定板10、梯形牙丝杆9、第一轴承座20、第二轴承座22、梯形牙传送块21、小腿机构固定板13、脚固定杆14、第一腿固定装置15、第二腿固定装置16、第一锥齿轮17、第二锥齿轮18、第一把手19、减速器固定座23、圆环24。
具体连接关系为,腿机构固定架5固定在人重心及腿间距调整机构2的间距调整块42上,减速器固定座23固定在腿机构固定架5上,角接触球轴承25外径固定在腿机构固定架5及减速器固定座23的轴承孔内。扭力输出轴26插入角接触球轴承25内径,圆环24固定在第二大腿机构固定板10同角接触球轴承25内环之间,防止第二大腿机构固定板10同角接触球轴承25摩擦,扭力输出轴26输出端同第一大腿机构固定板8连接,第二腿固定装置16固定在第一大腿机构固定板8上,第一直角减速器6输出轴插入扭力输出轴26键槽孔内,直流伺服电机7输出轴插入直角减速器6输入轴,直角减速器6外壳固定在减速器固定座23上,第一直流伺服电机7外壳固定在第一直角减速器6外壳上,这样腿机构固定架5、减速器固定座23、第一直角减速器6外壳、第一直流伺服电机7外壳固定在一起,无相对运动,因角接触球轴承25、扭力输出轴26同腿机构固定架5及减速器固定座23有相对转动,最终第一直流伺服电机7输出轴转动带动第一直角减速器6输入轴转动,第一直角减速器6输出轴带动扭力输出轴26转动,扭力输出轴26带动第一大腿机构固定板8转动,这样第一大腿机构固定板8相对腿机构固定架5能够转动,同时腿机构固定架5上的限位机构限制第一大腿机构固定板8在一定角度范围内转动,康复机器人的髋关节由此构成。
第二直流伺服电机11同第二直角减速器12连接,第二直角减速器12外壳同第二大腿机构固定板10连接,第二直角减速器12输出轴同小腿机构固定板13连接,脚固定杆14、第一腿固定装置15分别固定在小腿机构固定板13,第二直流伺服电机11通过第二直角减速器12将扭矩输出给小腿机构固定板13,使第二大腿机构固定板10同小腿机构固定板13相对转动,第二大腿机构固定板10上的限位装置限制小腿机构固定板13在一定范围内转动。康复机器人的膝关节由此构成。
所述髋关节和膝关节采用直流伺服电机通过减速器直接驱动,能线形表示关节转速度同电机转速的关系,方便直接用不同曲线控制。
大腿间距调整机构A包括第一大腿机构固定板8、第二大腿机构固定板10、梯形牙丝杆9、第一锥齿轮17、第二锥齿轮18、第一把手19、第一轴承座20、第二轴承座22、梯形牙传送块21。
具体连接关系为,第二大腿机构固定板10插入第一大腿机构固定板8的C型槽内,限制3个转动副和2个移动副,第一轴承座20、第二22轴承座固定在第一大腿机构固定板8上,梯形牙丝杆9两端分别通过角接触球轴承25安装在第一轴承座20、第二轴承座22上,并同第一轴承座20、第二轴承座22能相对转动,梯形牙传送块21安装在第二大腿机构固定板10上并通过梯形牙安装在梯形牙丝杆9上,并同梯形牙丝杆9有转动副,第二锥齿轮18安装在梯形牙杆9上,第一锥齿轮17啮合第二锥齿轮18,第二锥齿轮18通过第一把手19转动,这样梯形牙丝杆9,第一锥齿轮17、第一锥齿轮18、第一把手19同第一大腿机构固定板8、第一轴承座20、第二轴承座22只有相对转动,无相对移动。
主要原理为:第一把手19带动第二锥齿轮18转动,第二锥齿轮18带动第一锥齿轮17转动,第一锥齿轮17带动梯形牙丝杆9转动,梯形牙丝杆9带动梯形牙传送块21移动,梯形牙传送块21带动第二大腿机构固定板10移动,这样第一大腿机构固定板8、第二大腿机构固定板10就产生相对移动,达到间距调整的目的。
人重心及腿间距调整机构2包括人重心距调整机构和大腿间距调整机构B。
大腿间距调整机构B包括:第一靠背机构35、第二靠背机构36、导杆支架固定座37、第一导杆38、带法兰直线轴承39、第三轴承座40、左右旋梯形牙杆41、间距调整块42、第二把手44。
具体连接关系为,第一靠背机构35、第二靠背机构36连接在一起,导杆支架固定座37固定在第二靠背机构36上,第一导杆38固定在导杆支架固定座37上,带法兰直线轴承39固定在间距调整块42上,带法兰直线轴承39插入第一导杆38,这样间距调整块42同第一靠背机构35、第二靠背机构36能相对移动,第三轴承座40固定在第二靠背机构36上,左右旋梯形牙杆41通过角接触球轴承安装在第三轴承座40上,同第三轴承座40有相对转动,左右旋梯形牙杆41两端分别安装间距调整块42,左右旋梯形牙杆41与间距调整块42之间形成一个移动副,第二把手44固定在左右旋梯形牙杆41上,通过旋转第二把手44带动左右旋梯形牙杆41转动,间距调整块42相对或相向运动,达到调整间距的目的。
人重心调整机构包括:第一固定支架板27、第二固定支架板28、第三固定支架板29、摆杆固定架30、摆杆34、弹簧31、弹簧支撑架32、摆杆限位装置33。
具体连接关系为,第一固定支架板27、第二固定支架板28、第三固定支架板29连接在一起,弹簧支撑架32连接在第一固定支架板27上,摆杆限位装置33固定在弹簧支撑架32上,摆杆固定架30连接在第一固定支架板27上,摆杆34通过角接触球轴承安装在摆杆固定架30上,摆杆34与摆杆固定架30两者形成一个转动副,弹簧31安装在摆杆34和弹簧支撑架32之间,给摆杆34一个向上的弹簧力,通过弹簧力和重力大小变化引起摆杆上下摆动。
高度调整机构3包括:第四固定支架板45、第二导杆46、直线轴承47、升降平台48、梯形牙杆49、第四轴承座50、第三把手51。
具体连接关系为,第四固定支架板45连接在系统支架4上,第二导杆46通过直线轴承47安装在升降平台48上,第二导杆46和升降平台48两者形成一个移动副,梯形牙杆49通过角接触球轴承安装在第四固定支架板45上,第四轴承座50固定在固定支架板上,限制角接触球轴承上下移动,梯形牙杆49安装在升降平台48上,形成一个旋转移动副,第三把手51固定在梯形牙杆49上,通过旋转第三把手51带动梯形牙杆49转动,从而引起降平台48的上下运动,达到高度调节的目的。
系统支架4包括:铝型材52,底脚53。具体连接关系为,铝型材52构成系统支架的主体,底脚53安装在铝型材52上,底脚53放置在大地上。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (3)
1.一种下肢康复训练机器人,其特征在于,包括:腿驱动机构(1)、人重心及腿间距调整机构(2)、高度调整机构(3)、系统支架(4);
系统支架(4)用于放置在大地上;高度调整机构(3)连接在系统支架(4)上,以保证高度调整机构(3)的外框架相对大地固定不动,高度调整机构(3)的运动模块相对大地做上下运动;人重心及腿间距调整机构(2)连接在高度调整机构(3)上,当高度调整机构(3)的运动模块上下运动时,带动人重心及腿间距调整机构(2)及安装在人重心及腿间距调整机构(2)上的腿驱动机构(1)上下运动,达到高度调整的作用;人重心及腿间距调整机构(2)还调整分别对应左、右腿的两个腿驱动机构(1)之间的间距;
腿驱动机构(1)包括:腿机构固定架(5)、第一直角减速器(6)、第二直角减速器(12)、第一直流伺服电机(7)、第二直流伺服电机(11)、扭力输出轴(26)、角接触球轴承(25)、第一大腿机构固定板(8)、第二大腿机构固定板(10)、梯形牙丝杆(9)、第一轴承座(20)、第二轴承座(22)、梯形牙传送块(21)、小腿机构固定板(13)、脚固定杆(14)、第一腿固定装置(15)、第二腿固定装置(16)、第一锥齿轮(17)、第二锥齿轮(18)、第一把手(19)、减速器固定座(23)、圆环(24);
腿机构固定架(5)固定在人重心及腿间距调整机构(2)的间距调整块(42)上,减速器固定座(23)固定在腿机构固定架(5)上,角接触球轴承(25)外径固定在腿机构固定架(5)及减速器固定座(23)的轴承孔内;扭力输出轴(26)插入角接触球轴承(25)内径,圆环(24)固定在第二大腿机构固定板(10)同角接触球轴承(25)内环之间,防止第二大腿机构固定板(10)同角接触球轴承(25)摩擦,扭力输出轴(26)输出端同第一大腿机构固定板(8)连接,第二腿固定装置(16)固定在第一大腿机构固定板(8)上,第一直角减速器(6)输出轴插入扭力输出轴(26)键槽孔内,第一直流伺服电机(7)输出轴插入第一直角减速器(6)输入轴,第一直角减速器(6)外壳固定在减速器固定座(23)上,第一直流伺服电机(7)外壳固定在第一直角减速器(6)外壳上,这样腿机构固定架(5)、减速器固定座(23)、第一直角减速器(6)外壳、第一直流伺服电机(7)外壳固定在一起,无相对运动,因角接触球轴承(25)、扭力输出轴(26)同腿机构固定架(5)及减速器固定座(23)有相对转动,最终第一直流伺服电机(7)输出轴转动带动第一直角减速器(6)输入轴转动,第一直角减速器(6)输出轴带动扭力输出轴(26)转动,扭力输出轴(26)带动第一大腿机构固定板(8)转动,这样第一大腿机构固定板(8)相对腿机构固定架(5)能够转动,同时腿机构固定架(5)上的限位机构限制第一大腿机构固定板(8)在一定角度范围内转动;第二直流伺服电机(11)同第二直角减速器(12)连接,第二直角减速器(12)外壳同第二大腿机构固定板(10)连接,第二直角减速器(12)输出轴同小腿机构固定板(13)连接,脚固定杆(14)、第一腿固定装置(15)分别固定在小腿机构固定板(13),第二直流伺服电机(11)通过第二直角减速器(12)将扭矩输出给小腿机构固定板(13),使第二大腿机构固定板(10)同小腿机构固定板(13)相对转动,第二大腿机构固定板(10)上的限位装置限制小腿机构固定板(13)在一定范围内转动;第二大腿机构固定板(10)插入第一大腿机构固定板(8)的C型槽内,第一轴承座(20)、第二轴承座(22)固定在第一大腿机构固定板(8)上,梯形牙丝杆(9)两端分别通过角接触球轴承(25)安装在第一轴承座(20)、第二轴承座(22)上,并同第一轴承座(20)、第二轴承座(22)能相对转动,梯形牙传送块(21)安装在第二大腿机构固定板(10)上并通过梯形牙安装在梯形牙丝杆(9)上,并同梯形牙丝杆(9)有转动副,第二锥齿轮(18)安装在梯形牙杆(9)上,第一锥齿轮(17)啮合第二锥齿轮(18),第二锥齿轮(18)通过第一把手(19)转动,这样梯形牙丝杆(9),第一锥齿轮(17)、第二锥齿轮(18)、第一把手(19)同第一大腿机构固定板(8)、第一轴承座(20)、第二轴承座(22)只有相对转动,无相对移动;
人重心及腿间距调整机构(2)包括相连接的人重心距调整机构和大腿间距调整机构B;
大腿间距调整机构B包括:第一靠背机构(35)、第二靠背机构(36)、导杆支架固定座(37)、第一导杆(38)、带法兰直线轴承(39)、第三轴承座(40)、左右旋梯形牙杆(41)、间距调整块(42)、第二把手(44);
第一靠背机构(35)、第二靠背机构(36)连接在一起,导杆支架固定座(37)固定在第二靠背机构(36)上,第一导杆(38)固定在导杆支架固定座(37)上,带法兰直线轴承(39)固定在间距调整块(42)上,带法兰直线轴承(39)插入第一导杆(38),这样间距调整块(42)同第一靠背机构(35)、第二靠背机构(36)能相对移动,第三轴承座(40)固定在第二靠背机构(36)上,左右旋梯形牙杆(41)通过角接触球轴承安装在第三轴承座(40)上,同第三轴承座(40)有相对转动,左右旋梯形牙杆(41)两端分别安装间距调整块(42),左右旋梯形牙杆(41)与间距调整块(42)之间形成一个移动副,第二把手(44)固定在左右旋梯形牙杆(41)上,通过旋转第二把手(44)带动左右旋梯形牙杆(41)转动,间距调整块(42)相对或相向运动,达到调整间距的目的;
人重心距调整机构包括:第一固定支架板(27)、第二固定支架板(28)、第三固定支架板(29)、摆杆固定架(30)、摆杆(34)、弹簧(31)、弹簧支撑架(32)、摆杆限位装置(33);
第一固定支架板(27)、第二固定支架板(28)、第三固定支架板(29)连接在一起,弹簧支撑架(32)连接在第一固定支架板(27)上,摆杆限位装置(33)固定在弹簧支撑架(32)上,摆杆固定架(30)连接在第一固定支架板(27)上,摆杆(34)通过角接触球轴承安装在摆杆固定架(30)上,摆杆(34)与摆杆固定架(30)两者形成一个转动副,弹簧(31)安装在摆杆(34)和弹簧支撑架(32)之间,给摆杆(34)一个向上的弹簧力,通过弹簧力和重力大小变化引起摆杆上下摆动;
高度调整机构(3)包括:第四固定支架板(45)、第二导杆(46)、直线轴承(47)、升降平台(48)、梯形牙杆(49)、第四轴承座(50)、第三把手(51);
第四固定支架板(45)连接在系统支架(4)上,第二导杆(46)通过直线轴承(47)安装在升降平台(48)上,第二导杆(46)和升降平台(48)两者形成一个移动副,梯形牙杆(49)通过角接触球轴承安装在第四固定支架板(45)上,第四轴承座(50)固定在第四固定支架板上,限制角接触球轴承上下移动,梯形牙杆(49)安装在升降平台(48)上,形成一个旋转移动副,第三把手(51)固定在梯形牙杆(49)上,通过旋转第三把手(51)带动梯形牙杆(49)转动,从而引起升降平台(48)的上下运动,达到高度调节的目的。
2.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人,其特征在于,系统支架(4)包括:铝型材(52)、底脚(53);
铝型材(52)构成系统支架的主体,底脚(53)安装在铝型材(52)上,底脚(53)用于放置在大地上。
3.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人,其特征在于,人重心距调整机构采用并联机构。
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