CN103908395B - 外骨骼助行康复机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种外骨骼助行康复机器人。包括车体，安装在车体上的转向机构和腿部连杆机构；车体内设置有电动机和传动轴，电动机轴与传动轴相连；车体结构包括车体框架，安装在车体框架前后两端的前支撑杆与后支撑杆，安装在前支撑杆底部的前轮，安装在后支撑杆底部的后轮，固定在车体框架上的腿部连杆座，所述转向机构与前支撑杆连接；所述腿部连杆机构包括两套，每套的组成包括曲柄、大腿连杆、小腿连杆、小腿、大腿。本发明由于有车体结构支撑，外骨骼运动时平稳性好；由于腿部连杆机构模拟残疾人下肢运动规律，故能实现助行与康复功能。

Description

外骨骼助行康复机器人

技术领域

本发明涉及的是一种康复机器人，具体地说是一种通过模拟人体步态实现助行与康复的机械结构。

背景技术

外骨骼实质上是一种可穿戴机器人，它靠外部机械动力装置提供动力，是人与机械的结合，它可以使人具有常人无法达到的力量，耐力。近些年来发展迅速，在助行康复方面有较多应用。

传统的康复治疗主要依赖于医师的徒手操作技术，通过医师让病人的关节活动帮助病人恢复，此法效果好，但是医师劳动强度大，随着病人数目的增加，为了提高治疗效率，减轻医师劳动强，近些年度发展出了许多康复机械，康复机械能够带动人体不停地做重复性运动，对病人的康复有较好的效果，但现在的康复机械大多是停留在原地不动，有研究表明.在机器人辅助下，患者行走中骨盆和下肢的活动自由度受到制.这使得肌肉的运动发动模式与正常人不一样；而主流的外骨骼机器人大多是高级的传感技术与控制技术的结合，即在感知了使用者运动意图后，机械结构立即做同样的运动，一次辅助使用者运动，要求使用者具有一定的行走能力，而且价格昂贵，目前还不适合市场推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平稳性好，能实现助行与康复功能的外骨骼助行康复机器人。

本发明的目的是这样实现的：

包括车体，安装在车体上的转向机构和腿部连杆机构，

所述车体内设置有电动机和传动轴，电动机轴与传动轴相连，

车体结构包括车体框架，安装在车体框架前后两端的前支撑杆与后支撑杆，安装在前支撑杆底部的前轮，安装在后支撑杆底部的后轮，固定在车体框架上的腿部连杆座，所述转向机构与前支撑杆连接，

所述腿部连杆机构包括两套，每套的组成包括曲柄、大腿连杆、小腿连杆、小腿、大腿，曲柄的一端与传动轴相连、另一端与大腿连杆一端铰接，大腿连杆另一端与大腿18中部铰接，大腿连杆中部与小腿连杆16的一端铰接，小腿连杆的另一端与小腿铰接，大腿的一端与腿部连杆座铰接，大腿的另一端与小腿铰接。

小腿底部连接鞋底。

车体框架内固定电机安装座，电机通过电机安装座安装在车体框架内。

本发明提供了一种外骨骼助行康复机器人，通过有车体支撑的外骨骼下肢带动患者下肢运动，其运动步态可以设计成适合残疾人的步态。

本发明的外骨骼助行康复机器人主要由用于支撑的车体结构、用于转向的转向机构、用于传递动力的传动机构、用于模拟残疾人下肢运动的连杆机构、用于提高外骨骼运动平稳性的鞋底组成。电动机由电池供电，动力通过传动轴传递给左右腿的曲柄，曲柄带动腿部连杆机构，实现模拟人体下肢运动，即完成了康复与助行的任务。

车体结构是由车体框架与电机安装座、后轮紧固连接，前轮通过转向轴与车体结构连接构成的支撑结构；转向机构是由转向轴与箱体板通过轴承连接，转向轴与梯形转向连杆组紧固连接所构成的转向机构；传动机构是由传动轴通过连轴器与电机输出轴连接的传动机构；连杆机构是由6个连杆通过销轴相互连接构成的模拟残疾人步态的连杆机构；鞋底结构提高外骨骼运动平稳性的结构。

本发明由于有车体结构支撑，外骨骼运动时平稳性好；由于腿部连杆机构模拟残疾人下肢运动规律，故能实现助行与康复功能。

附图说明

图1是表示车体结构的视图。

图2是表示转向机构的视图。

图3是表示传动结构的视图。

图4是表示腿部连杆机构的视图。

图5是表示鞋底结构的视图。

图6是外骨骼助行康复机器人正视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述。

结合图1，车体结构是由前轮1，前支撑杆2，车体框架3，电机座4，箱体板5，腿部连杆座6，后支撑杆7，后轮8组成。前轮1与前支撑杆2通过销钉连接，前支撑杆2通过转向轴连接在箱体板5上，电机座4通过螺栓固定在车体框架3上，腿部连杆座6通过螺栓固定在箱体板5上，实现支撑功能。

结合图2，转向机构是由转向柄9与转向连杆10构成。转向柄固定在前支撑杆2上，再通过销钉与转向连杆10连接，构成体型转向机构，保证转向时左右前轮偏转角度的精确。

结合图3，传动机构是由电机轴11，连轴器12，传动轴13构成。电机轴11输出动力通过连轴器12将动力传递给传动轴13，以实现动力传递功能。

结合图4，腿部连杆机构是由曲柄14，大腿连杆15，小腿连杆16，小腿17，大腿18构成。曲柄14接受传动轴传递过来的动力旋转，带动大腿连杆15运动，大腿连杆15又带动小腿连杆16和大腿18运动，小腿连杆16和大腿18又带动小腿17运动，从而实现模拟残疾人步态的运动。

结合图5，鞋底结构由是由底部呈弧线的鞋底19，连接块20，鞋底板21构成。鞋底板21通过连接块20栓接与小腿，呈弧线的鞋底19固定于鞋底板21，从而实现提高外骨骼运动平稳性的功能。

Claims (1)

1.一种外骨骼助行康复机器人，包括车体，安装在车体上的转向机构和腿部连杆机构，其特征是：

所述车体内设置有电动机和传动轴，电动机轴与传动轴相连，

车体结构包括车体框架，安装在车体框架前后两端的前支撑杆与后支撑杆，安装在前支撑杆底部的前轮，安装在后支撑杆底部的后轮，固定在车体框架上的腿部连杆座，所述转向机构与前支撑杆连接，

所述腿部连杆机构包括两套，每套的组成包括曲柄、大腿连杆、小腿连杆、小腿、大腿，曲柄的一端与传动轴相连、另一端与大腿连杆一端铰接，大腿连杆另一端与大腿(18)中部铰接，大腿连杆中部与小腿连杆(16)的一端铰接，小腿连杆的另一端与小腿铰接，大腿的一端与腿部连杆座铰接，大腿的另一端与小腿铰接；

小腿底部连接鞋底结构，所述鞋底结构由底部呈弧线的鞋底(19)、连接块(20)和鞋底板(21)构成；

车体框架内固定电机安装座，电机通过电机安装座安装在车体框架内。