CN103932870B - 仿生设计下肢康复训练外骨骼 - Google Patents
仿生设计下肢康复训练外骨骼 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103932870B CN103932870B CN201410186375.1A CN201410186375A CN103932870B CN 103932870 B CN103932870 B CN 103932870B CN 201410186375 A CN201410186375 A CN 201410186375A CN 103932870 B CN103932870 B CN 103932870B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shank
- thigh
- knee joint
- hip joint
- hip
- 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.)
- Active
Links
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 title claims abstract description 48
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 claims abstract description 76
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 claims abstract description 68
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 claims abstract description 43
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 claims description 104
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 25
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 claims description 2
- 101000911772 Homo sapiens Hsc70-interacting protein Proteins 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 206010008190 Cerebrovascular accident Diseases 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 1
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明涉及一种仿生设计下肢康复训练外骨骼。现有产品驱动结构复杂,响应速度慢,缺乏仿生考虑,康复训练效果不理想。本发明包括穿戴者腰部连接的腰部绑紧机构和下肢外骨骼腿杆。下肢外骨骼左右腿杆各四个自由度,分别为髋关节三个自由度,通过髋关节内收外展机构、髋关节屈伸机构和髋关节旋内旋外机构实现,三个旋转自由度轴线正交于人体髋关节运动中心;膝关节屈伸机构的转动中心随着人体膝关节转动中心一起运动,使外骨骼与人体膝关节转动中心始终保持同轴线。髋关节屈伸机构和膝关节屈伸机构由电机配合减速器直接驱动。本发明结构紧凑轻便,避免产生人机干涉力,减少康复训练对膝关节的损伤,使整个康复训练变得更自然更轻松。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴式下肢康复训练外骨骼,属于医疗康复器械领域。适用于下肢瘫痪患者的运动康复训练。
背景技术
随着人口老龄化加剧,脑卒中病人不断增多。此外,由于交通事故、体育运动损伤及其他致伤因素造成的脊髓损伤也呈增长趋势,对患者的早期康复训练治疗越来越受到重视。其主流是利用中枢神经系统的可塑性,通过运动训练使患侧出现相应的反应,改善肌肉张力,建立神经系统新的组合关系。凭借理疗师的经验对患者进行手动康复训练效率较低,利用下肢康复训练外骨骼能有效替代理疗师繁重的手动训练工作。然而,目前开发的下肢外骨骼或是驱动结构复杂,响应速度慢,或是自由度设计缺乏仿生考虑,尤其是人体膝关节屈伸运动并非简单的定轴转动,如果将其视为定轴转动,会导致患者在康复训练时受到额外的干涉力影响,造成不适,使患者的康复训练效果受到限制。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,依据人体形态学、人体生物力学和仿生技术,本发明提供了一种仿生设计下肢康复训练外骨骼。
本发明包括与穿戴者腰部连接的腰部绑紧机构和下肢外骨骼腿杆。下肢外骨骼腿杆由髋关节内收外展机构、髋关节屈伸机构、髋关节旋内旋外机构、大腿杆机构、膝关节屈伸机构、小腿杆机构和足底板串联连接,腿杆上装有大腿绑带和小腿绑带用于外骨骼腿杆与穿戴者相连。其中下肢外骨骼左右腿杆各四个自由度,分别为髋关节三个自由度,实现髋关节内收/外展、屈/伸和旋内/旋外三个旋转自由度,该三个旋转自由度轴线正交于人体髋关节运动中心;膝关节一个屈/伸自由度,其关节转动中心随着人体膝关节转动中心一起运动,使外骨骼与人体膝关节转动中心始终保持同轴线。其中下肢外骨骼左右腿杆各包括大腿尺寸调节装置和小腿尺寸调节装置用于保证外骨骼与穿戴者的各个关节位置完全对应一致。
所述腰部绑紧机构通过腰部绑带固联于穿戴者的腰部,腰部绑紧机构包括U形板和腰部绑带;腰部绑带设置在U形板的开口处,绑紧后U形板与人体腰部贴合。
所述髋关节内收外展机构包括左右腿连接板、髋关节外展臂和髋关节外展轴承;髋关节外展臂为L形杆,两个髋关节外展臂的一端分别通过对应的髋关节外展轴承与左右腿连接板连接,髋关节外展臂可以相对左右腿连接板转动;左右腿连接板固定设置在U形板的中间段。
所述髋关节屈伸机构包括髋关节连接法兰、谐波外罩、电机谐波连接法兰、驱动杆、髋关节谐波减速器和髋关节电机;髋关节谐波减速器和髋关节电机分别设置在电机谐波连接法兰的两侧,髋关节电机与髋关节谐波减速器的输入端连接,驱动杆的一端与髋关节谐波减速器的输出端连接,电机谐波连接法兰通过谐波外罩与髋关节连接法兰固定连接,髋关节外展臂的另一端与髋关节连接法兰固定连接。
所述髋关节旋内旋外机构包括弧形导轨、滑块、滑块前挡板和滑块后挡板;弧形导轨上设置有弧形槽,滑块设置在弧形槽内,驱动杆的另一端与弧形导轨的外侧壁固定连接。
所述膝关节屈伸机构包括膝关节连接板、膝关节电机、膝关节谐波减速器、电机固定罩、驱动摆杆;膝关节谐波减速器设置在电机固定罩内,并与电机固定罩固定连接,膝关节电机固定在电机固定罩上,膝关节谐波减速器的输入端与膝关节电机连接,驱动摆杆的一端与膝关节谐波减速器的输出端连接;电机固定罩与膝关节连接板固定连接;膝关节连接板包括凸轮形平板,凸轮形平板的大圆侧设置有凸台,小圆侧开有弧形凹槽,两个膝关节连接板对扣固定连接,之间的间隙形成小腿杆活动通道。
所述大腿杆机构包括大腿上杆、大腿下杆和大腿尺寸调节机构,大腿上杆和大腿下杆分设在大腿尺寸调节机构两端;大腿尺寸调节机构包括大腿连杆,大腿连杆的下部开有大腿下纵向滑槽,大腿下纵向滑槽的侧壁开有螺栓孔,大腿下杆的侧壁开有盲孔,大腿下杆的上部设置在大腿下纵向滑槽内,通过螺栓固定;大腿连杆的上部开有大腿横向通槽和大腿上纵向滑槽,大腿上纵向滑槽与大腿横向通槽的侧壁贯通,大腿上杆的下部设置在大腿上纵向滑槽内,其端部与设置在大腿横向通槽内的大腿尺寸微调装置相接;大腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的大腿调节杆,大腿调节杆的另一端分别与对应的大腿微调测杆铰接,大腿调节螺杆穿过微调测杆设置,通过大腿调节螺杆调节两个微调测杆之间的距离,实现大腿尺寸微调装置高度的变化。
所述小腿杆机构包括小腿上杆、小腿下杆和小腿尺寸调节机构,小腿上杆和小腿下杆分设在小腿尺寸调节机构两端;小腿尺寸调节机构包括小腿连杆,小腿连杆一侧的下部开有小腿下纵向滑槽,小腿下纵向滑槽的侧壁开有螺栓孔,小腿下杆的侧壁开有盲孔,小腿下杆的上部设置在小腿下纵向滑槽内,通过螺栓固定;小腿连杆一侧的上部开有小腿横向通槽和小腿上纵向滑槽,小腿上纵向滑槽与小腿横向通槽的侧壁贯通,小腿上杆的下部设置在小腿上纵向滑槽内,其端部与设置在小腿横向通槽内的小腿尺寸微调装置相接;小腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的小腿调节杆,小腿调节杆的另一端分别与对应的小腿微调测杆铰接,小腿调节螺杆穿过微调测杆设置,通过小腿调节螺杆调节两个微调测杆之间的距离,实现小腿尺寸微调装置高度的变化;小腿连杆另一侧设置有轨道,直线滑块活动设置在轨道上,膝关节屈伸机构的驱动摆杆的另一端与直线滑块铰接。小腿上杆的上部开有通槽,膝关节一体销轴穿过两个膝关节连接板及通槽设置,膝关节一体销轴通过轴承与小腿上杆活动连接;小腿上杆的通槽下方穿有短销轴,两个滚轮设置在短销轴上,并分设在小腿上杆的两侧,两个滚轮分别位于两个膝关节连接板的弧形凹槽内;小腿下杆的下端部与足底板固定连接,足底板采用柔性材料。
本发明的髋关节屈伸自由度和膝关节屈伸自由度由盘式电机加谐波减速器驱动,结构紧凑,响应速度快;髋关节内收外展、旋内旋外自由度为随动自由度,其转动轴线相交于穿戴者髋关节中心,其中旋内旋外自由度采用弧形导轨结构,保证行走转向时穿戴者绕中枢脚轴线转动,而不是绕外骨骼腿杆转动,避免产生人机干涉力;外骨骼膝关节并非定轴转动,其转动中心在运动过程中时刻与人体膝关节转动中心保持同一轴线,减少康复训练对膝关节的损伤。
本发明结构紧凑轻便,自由度设计严格依据人体生理结构,符合仿生学设计理念,患者在康复训练过程中,不会感受到人机干涉力,使整个康复训练变得更自然更轻松。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为图1中髋关节内收外展机构、髋关节屈伸机构和髋关节旋内旋外机构构成的三自由度连接示意图;
图3为膝关节屈伸机构的结构示意图;
图4为膝关节屈伸机构中膝关节连接板的结构示意图;
图5为大腿杆机构的结构示意图;
图6为小腿杆机构的结构示意图;
图7为图6另一侧的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明。
如图1所示,仿生设计下肢康复训练外骨骼包括:腰部绑紧机构1、髋关节内收外展机构2、髋关节屈伸机构3、髋关节旋内旋外机构4、膝关节屈伸机构5、大腿杆机构6、小腿杆机构7、足底板8。
腰部绑紧机构1包括U形板1-1和腰部绑带1-2;腰部绑带1-2设置在U形板1-1的开口处,绑紧后U形板1-1与人体腰部贴合。
如图2所示,髋关节内收外展机构2包括左右腿连接板2-1、髋关节外展臂2-2和髋关节外展轴承2-3;髋关节外展臂2-2为L形杆,两个髋关节外展臂2-2的一端分别通过对应的髋关节外展轴承2-3与左右腿连接板2-1连接,髋关节外展臂2-2可以相对左右腿连接板2-1转动;左右腿连接板2-1固定设置在U形板1-1的中间段。
髋关节屈伸机构3包括髋关节连接法兰3-1、谐波外罩3-2、电机谐波连接法兰3-3、驱动杆3-4、髋关节谐波减速器3-5和髋关节电机3-6;髋关节谐波减速器3-5和髋关节电机3-6分别设置在电机谐波连接法兰3-3的两侧,髋关节电机3-6与髋关节谐波减速器3-5的输入端连接,驱动杆3-4的一端与髋关节谐波减速器3-5的输出端连接,电机谐波连接法兰3-3通过谐波外罩3-2与髋关节连接法兰3-1固定连接,髋关节外展臂2-2的另一端与髋关节连接法兰3-1固定连接。
髋关节旋内旋外机构4包括弧形导轨4-1、滑块4-2、滑块前挡板4-3和滑块后挡板4-4;弧形导轨4-1上设置有弧形槽,滑块4-2设置在弧形槽内,弧形槽的两端分别通过滑块前挡板4-3和滑块后挡板4-4封闭,驱动杆3-4的另一端与弧形导轨4-1的外侧壁固定连接。
髋关节内收外展机构2、髋关节屈伸机构3和髋关节旋内旋外机构4构成髋关节三自由度活动装置。
如图3和4所示,膝关节屈伸机构5包括膝关节连接板5-1、膝关节电机5-2、膝关节谐波减速器5-3、电机固定罩5-4、驱动摆杆5-5;
膝关节谐波减速器5-3设置在电机固定罩5-4内,并与电机固定罩5-4固定连接,膝关节电机5-2固定在电机固定罩5-4上,膝关节谐波减速器5-3的输入端与膝关节电机5-2连接,驱动摆杆5-5的一端与膝关节谐波减速器5-3的输出端连接;电机固定罩5-4与膝关节连接板5-1固定连接;
膝关节连接板5-1包括凸轮形平板5-1-1,凸轮形平板5-1-1的大圆侧设置有凸台5-1-2,小圆侧开有弧形凹槽5-1-3,两个膝关节连接板5-1对扣固定连接,之间的间隙形成小腿杆活动通道。
如图5所示,大腿杆机构6包括大腿上杆6-1、大腿下杆6-2和大腿尺寸调节机构,大腿上杆6-1和大腿下杆6-2分设在大腿尺寸调节机构两端;大腿尺寸调节机构包括大腿连杆6-3,大腿连杆6-3的下部开有大腿下纵向滑槽6-4,大腿下纵向滑槽6-4的侧壁开有螺栓孔,大腿下杆6-2的侧壁开有盲孔,大腿下杆6-2的上部设置在大腿下纵向滑槽6-4内,通过螺栓固定;大腿连杆6-3的上部开有大腿横向通槽6-5和大腿上纵向滑槽6-6,大腿上纵向滑槽6-6与大腿横向通槽6-5的侧壁贯通,大腿上杆6-1的下部设置在大腿上纵向滑槽6-6内,其端部与设置在大腿横向通槽6-5内的大腿尺寸微调装置相接,大腿横向通槽6-5上覆盖有盖板;大腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的大腿调节杆6-7,大腿调节杆6-7的另一端分别与对应的大腿微调测杆6-8铰接,大腿调节螺杆6-9穿过微调测杆设置,通过大腿调节螺杆6-9调节两个微调测杆之间的距离,实现大腿尺寸微调装置高度的变化。
大腿杆机构6的大腿上杆6-1的上端部与髋关节旋内旋外机构中的滑块4-2固定连接;大腿下杆6-2的下端部与膝关节屈伸机构的膝关节连接板5-1固定连接。
如图6和7所示,小腿杆机构7包括小腿上杆7-1、小腿下杆7-2和小腿尺寸调节机构,小腿上杆7-1和小腿下杆7-2分设在小腿尺寸调节机构两端;小腿尺寸调节机构包括小腿连杆7-3,小腿连杆7-3一侧的下部开有小腿下纵向滑槽7-4,小腿下纵向滑槽7-4的侧壁开有螺栓孔,小腿下杆7-2的侧壁开有盲孔,小腿下杆7-2的上部设置在小腿下纵向滑槽7-4内,通过螺栓固定;小腿连杆7-3一侧的上部开有小腿横向通槽7-5和小腿上纵向滑槽7-6,小腿上纵向滑槽7-6与小腿横向通槽7-5的侧壁贯通,小腿上杆7-1的下部设置在小腿上纵向滑槽7-6内,其端部与设置在小腿横向通槽7-5内的小腿尺寸微调装置相接,小腿横向通槽7-5上覆盖有盖板;小腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的小腿调节杆7-7,小腿调节杆7-7的另一端分别与对应的小腿微调测杆7-8铰接,小腿调节螺杆7-9穿过微调测杆设置,通过小腿调节螺杆7-9调节两个微调测杆之间的距离,实现小腿尺寸微调装置高度的变化;小腿连杆7-3另一侧设置有轨道7-10,直线滑块活动设置在轨道7-10上,膝关节屈伸机构的驱动摆杆5-5的另一端与直线滑块铰接。
小腿杆机构7的小腿上杆7-1的上部开有通槽7-1-1,膝关节一体销轴穿过两个膝关节连接板5-1及通槽7-1-1设置,膝关节一体销轴通过轴承与小腿上杆7-1活动连接;小腿上杆7-1的通槽7-1-1下方穿有短销轴7-1-2,两个滚轮7-1-3设置在短销轴7-1-2上,并分设在小腿上杆7-1的两侧,两个滚轮7-1-3分别位于两个膝关节连接板的弧形凹槽5-1-3内;小腿下杆7-2的下端部与足底板8固定连接,足底板8采用柔性材料,例如塑料或橡胶。
大腿尺寸微调装置和小腿尺寸微调装置的结构与车载千斤顶的四连杆结构类似,通过调整水平距离的变化,对高度进行细微调节。
大腿尺寸调节机构中的大腿连杆6-3以及小腿尺寸调节机构的小腿连杆7-3上设置有腿部绑带。
该仿生设计下肢康复训练外骨骼的工作过程如下:
穿上外骨骼前,根据穿戴者身体尺寸,计算出下肢各腿杆具体长度,通过大腿尺寸调节机构和小腿尺寸调节机构对外骨骼腿杆长度进行精确调节,保证人体与外骨骼的髋关节、膝关节转动中心处于同一轴线上。
当人体穿上整套外骨骼装备后,将人体腰部与外骨骼腰部绑紧机构1柔性连接,人体大腿与外骨骼大腿绑带柔性连接,人体小腿与外骨骼小腿绑带柔性连接,足底板8与人体足部柔性连接。
当人体进行下肢康复训练时,髋关节电机3-6和膝关节电机5-2分别驱动髋关节屈伸机构3和膝关节屈伸机构5运动;行走过程中当人体髋关节有内收外展运动时,外骨骼髋关节内收外展2旋转副随人体髋关节运动;当行走转向时,外骨骼髋关节旋内旋外4移动副按照行走转向而作弧线滑移运动,实现人体绕中枢脚转动轴线转向。
Claims (7)
1.仿生设计下肢康复训练外骨骼,包括腰部绑紧机构(1)、髋关节内收外展机构(2)、髋关节屈伸机构(3)、髋关节旋内旋外机构(4)、膝关节屈伸机构(5)、大腿杆机构(6)、小腿杆机构(7)、足底板(8),髋关节内收外展机构(2)、髋关节屈伸机构(3)和髋关节旋内旋外机构(4)构成髋关节三自由度活动装置;其特征在于:
所述的腰部绑紧机构(1)包括U形板(1-1)和腰部绑带(1-2);腰部绑带(1-2)设置在U形板(1-1)的开口处;
所述的髋关节内收外展机构(2)包括左右腿连接板(2-1)、髋关节外展臂(2-2)和髋关节外展轴承(2-3);髋关节外展臂(2-2)为L形杆,两个髋关节外展臂(2-2)的一端分别通过对应的髋关节外展轴承(2-3)与左右腿连接板(2-1)连接,髋关节外展臂(2-2)可以相对左右腿连接板(2-1)转动;左右腿连接板(2-1)固定设置在U形板(1-1)的中间段;
所述的髋关节屈伸机构(3)包括髋关节连接法兰(3-1)、谐波外罩(3-2)、电机谐波连接法兰(3-3)、驱动杆(3-4)、髋关节谐波减速器(3-5)和髋关节电机(3-6);髋关节谐波减速器(3-5)和髋关节电机(3-6)分别设置在电机谐波连接法兰(3-3)的两侧,髋关节电机(3-6)与髋关节谐波减速器(3-5)的输入端连接,驱动杆(3-4)的一端与髋关节谐波减速器(3-5)的输出端连接,电机谐波连接法兰(3-3)通过谐波外罩(3-2)与髋关节连接法兰(3-1)固定连接,髋关节外展臂(2-2)的另一端与髋关节连接法兰(3-1)固定连接;
所述的髋关节旋内旋外机构(4)包括弧形导轨(4-1)、滑块(4-2)、滑块前挡板(4-3)和滑块后挡板(4-4);弧形导轨(4-1)上设置有弧形槽,滑块(4-2)设置在弧形槽内,驱动杆(3-4)的另一端与弧形导轨(4-1)的外侧壁固定连接;
所述的膝关节屈伸机构(5)包括膝关节连接板(5-1)、膝关节电机(5-2)、膝关节谐波减速器(5-3)、电机固定罩(5-4)、驱动摆杆(5-5);
膝关节谐波减速器(5-3)设置在电机固定罩(5-4)内,并与电机固定罩(5-4)固定连接,膝关节电机(5-2)固定在电机固定罩(5-4)上,膝关节谐波减速器(5-3)的输入端与膝关节电机(5-2)连接,驱动摆杆(5-5)的一端与膝关节谐波减速器(5-3)的输出端连接;电机固定罩(5-4)与膝关节连接板(5-1)固定连接;
膝关节连接板(5-1)包括凸轮形平板(5-1-1),凸轮形平板(5-1-1)的大圆侧设置有凸台(5-1-2),小圆侧开有弧形凹槽(5-1-3),两个膝关节连接板(5-1)对扣固定连接,之间的间隙形成小腿杆活动通道;
所述的大腿杆机构(6)包括大腿上杆(6-1)、大腿下杆(6-2)和大腿尺寸调节机构,大腿上杆(6-1)和大腿下杆(6-2)分设在大腿尺寸调节机构两端;大腿尺寸调节机构包括大腿连杆(6-3),大腿连杆(6-3)的下部开有大腿下纵向滑槽(6-4),大腿下纵向滑槽(6-4)的侧壁开有螺栓孔,大腿下杆(6-2)的侧壁开有盲孔,大腿下杆(6-2)的上部设置在大腿下纵向滑槽(6-4)内,通过螺栓固定;大腿连杆(6-3)的上部开有大腿横向通槽(6-5)和大腿上纵向滑槽(6-6),大腿上纵向滑槽(6-6)与大腿横向通槽(6-5)的侧壁贯通,大腿上杆(6-1)的下部设置在大腿上纵向滑槽(6-6)内,其端部与设置在大腿横向通槽(6-5)内的大腿尺寸微调装置相接;
大腿杆机构(6)的大腿上杆(6-1)的上端部与髋关节旋内旋外机构中的滑块(4-2)固定连接;大腿下杆(6-2)的下端部与膝关节屈伸机构的膝关节连接板(5-1)固定连接;
所述的小腿杆机构(7)包括小腿上杆(7-1)、小腿下杆(7-2)和小腿尺寸调节机构,小腿上杆(7-1)和小腿下杆(7-2)分设在小腿尺寸调节机构两端;小腿尺寸调节机构包括小腿连杆(7-3),小腿连杆(7-3)一侧的下部开有小腿下纵向滑槽(7-4),小腿下纵向滑槽(7-4)的侧壁开有螺栓孔,小腿下杆(7-2)的侧壁开有盲孔,小腿下杆(7-2)的上部设置在小腿下纵向滑槽(7-4)内,通过螺栓固定;小腿连杆(7-3)一侧的上部开有小腿横向通槽(7-5)和小腿上纵向滑槽(7-6),小腿上纵向滑槽(7-6)与小腿横向通槽(7-5)的侧壁贯通,小腿上杆(7-1)的下部设置在小腿上纵向滑槽(7-6)内,其端部与设置在小腿横向通槽(7-5)内的小腿尺寸微调装置相接;小腿连杆(7-3)另一侧设置有轨道(7-10),直线滑块活动设置在轨道(7-10)上,膝关节屈伸机构的驱动摆杆(5-5)的另一端与直线滑块铰接;
小腿杆机构(7)的小腿上杆(7-1)的上部开有通槽(7-1-1),膝关节一体销轴穿过两个膝关节连接板(5-1)及通槽(7-1-1)设置,膝关节一体销轴通过轴承与小腿上杆(7-1)活动连接;小腿上杆(7-1)的通槽(7-1-1)下方穿有短销轴(7-1-2),两个滚轮(7-1-3)设置在短销轴(7-1-2)上,并分设在小腿上杆(7-1)的两侧,两个滚轮(7-1-3)分别位于两个膝关节连接板的弧形凹槽(5-1-3)内;小腿下杆(7-2)的下端部与足底板(8)固定连接。
2.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的大腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的大腿调节杆(6-7),大腿调节杆(6-7)的另一端分别与对应的大腿微调测杆(6-8)铰接,大腿调节螺杆(6-9)穿过微调测杆设置,通过大腿调节螺杆(6-9)调节两个微调测杆之间的距离,实现大腿尺寸微调装置高度的变化。
3.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的小腿尺寸微调装置包括两组微调杆和两个微调测杆,每组微调杆包括两个一端铰接的小腿调节杆(7-7),小腿调节杆(7-7)的另一端分别与对应的小腿微调测杆(7-8)铰接,小腿调节螺杆(7-9)穿过微调测杆设置,通过小腿调节螺杆(7-9)调节两个微调测杆之间的距离,实现小腿尺寸微调装置高度的变化。
4.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的大腿横向通槽(6-5)和小腿横向通槽(7-5)上覆盖有盖板。
5.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的髋关节旋内旋外机构(4)中的弧形槽的两端分别通过滑块前挡板(4-3)和滑块后挡板(4-4)封闭。
6.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的足底板(8)采用柔性材料。
7.如权利要求1所述的仿生设计下肢康复训练外骨骼,其特征在于:所述的大腿尺寸调节机构中的大腿连杆(6-3)以及小腿尺寸调节机构的小腿连杆(7-3)上设置有腿部绑带。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410186375.1A CN103932870B (zh) | 2014-05-04 | 2014-05-04 | 仿生设计下肢康复训练外骨骼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410186375.1A CN103932870B (zh) | 2014-05-04 | 2014-05-04 | 仿生设计下肢康复训练外骨骼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103932870A CN103932870A (zh) | 2014-07-23 |
CN103932870B true CN103932870B (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=51180933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410186375.1A Active CN103932870B (zh) | 2014-05-04 | 2014-05-04 | 仿生设计下肢康复训练外骨骼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103932870B (zh) |
Families Citing this family (63)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104188786B (zh) * | 2014-09-11 | 2017-02-15 | 东南大学 | 一种基于套索传动的膝关节助力康复装置 |
CN104440884B (zh) * | 2014-12-04 | 2015-10-28 | 电子科技大学 | 一种用于人体下肢外骨骼机器人的髋部长度可调以及省力装置 |
CN104434470B (zh) * | 2014-12-04 | 2017-01-04 | 电子科技大学 | 一种用于辅助行走的下肢外骨骼机器人 |
CN104398368B (zh) * | 2014-12-10 | 2017-02-01 | 电子科技大学 | 一种电机横置的助行外骨骼机器人 |
CN106309082B (zh) * | 2015-07-03 | 2019-04-09 | 深圳市肯綮科技有限公司 | 一种轻便运动助力装置执行机构 |
CN106309081B (zh) * | 2015-07-06 | 2019-05-31 | 深圳市肯綮科技有限公司 | 一种轻便运动助力装置及其控制方法 |
EP3158894A1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-04-26 | noonee AG | Control unit for wearable sitting posture assisting device |
US10596060B2 (en) | 2015-11-26 | 2020-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Frame assembly and motion assistance apparatus including the same |
CN105856196A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-17 | 成都润惠科技有限公司 | 一种膝关节外骨骼助力装置 |
CN105962944A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-28 | 华中科技大学 | 一种穿戴式下肢步态智能检测行走装置 |
CN106002950A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 张学衡 | 一种可调长度的外骨骼机器人下肢机构 |
CN106181966A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-12-07 | 河海大学常州校区 | 下肢助力机械外骨骼 |
CN106420270B (zh) * | 2016-08-15 | 2019-04-30 | 江苏大学 | 一种可穿戴下肢助力机构 |
CN106726369B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-04-30 | 江苏大学 | 一种可拆卸下肢康复装置及控制方法 |
CN106691784A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-24 | 同济大学 | 可穿戴型膝部外骨骼助力装置 |
CN106726363B (zh) * | 2017-03-13 | 2023-11-17 | 东北大学 | 一种可穿戴仿生液压下肢康复助行机械装置 |
CN107049713A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-08-18 | 东北大学 | 可穿戴下肢康复助行机械装置 |
JP2018158403A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 株式会社ジェイテクト | アシスト装置 |
CN106901949B (zh) * | 2017-03-29 | 2019-07-12 | 艾施科(杭州)科技有限公司 | 全下肢外骨骼及其操作方法 |
CN106863281A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-20 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种助走器 |
CN106826778A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-13 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种助走器 |
CN106890063B (zh) * | 2017-04-18 | 2020-07-14 | 广东国士健日用品有限公司 | 一种助走器 |
CN107471194B (zh) * | 2017-07-13 | 2021-01-01 | 瑞安市嘉盛机械有限公司 | 登山助力装置 |
CN107411940B (zh) * | 2017-08-14 | 2023-04-21 | 华南理工大学 | 一种可穿戴式医疗康复助行装置 |
CN107374910A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-24 | 辽宁中医药大学附属医院 | 膝关节髌骨活动康复器 |
CN109702765B (zh) * | 2017-10-26 | 2021-05-18 | 深圳市肯綮科技有限公司 | 一种动力关节装置和下肢助力设备 |
US10835443B2 (en) * | 2017-11-13 | 2020-11-17 | Free Bionics Taiwan Inc. | Exoskeleton robot |
CN107928996B (zh) * | 2017-11-22 | 2023-10-31 | 上海理工大学 | 一种半被动轻量型下肢外骨骼 |
CN108186294B (zh) * | 2018-01-16 | 2024-01-19 | 浙江大学 | 一种下肢康复外骨骼系统及其主从动性可调关节 |
CN108652634B (zh) * | 2018-03-29 | 2020-10-09 | 上海理工大学 | 可调仿真膝关节步态数据采集系统及其方法 |
CN108743224A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-06 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 腿部康复训练和健身用外骨骼机器人 |
CN109009891A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-18 | 浙江大学 | 可穿戴式电驱助力外骨骼下肢机构 |
CN109248050A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-22 | 深圳华创测试技术有限公司 | 一种步行辅助装置 |
CN109223457A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-18 | 衢州职业技术学院 | 一种可穿戴式下肢外骨骼机器人 |
CN111615376B (zh) * | 2018-11-28 | 2022-05-03 | 袁博 | 一种髋关节外骨骼 |
CN109571434B (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-26 | 西安交通大学 | 一种无动力下肢外骨骼机器人 |
CN109454632B (zh) * | 2019-01-14 | 2020-07-21 | 东北大学 | 一种具有下跃缓冲功能的下肢外骨骼系统 |
CN109771214B (zh) * | 2019-01-23 | 2024-02-27 | 广西安博特智能科技有限公司 | 一种步态训练康复机器人 |
CN109875847A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-14 | 深圳大学总医院 | 运动医学关节术后康复训练装置 |
CN110384604B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-07-02 | 苏州市职业大学 | 一种步距可调式行走助力装置 |
CN110123589A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-16 | 南京理工大学 | 一种针对偏瘫患者的轻质可穿戴下肢康复助行外骨骼 |
CN110179631B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-12-10 | 北京石油化工学院 | 一种两自由度的髋关节训练机构 |
CN110393651A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-01 | 公安部第一研究所 | 一种具有仿人膝关节的膝关节助力外骨骼机器人 |
CN110576429A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-17 | 浙江海洋大学 | 一种用于船舶重型工具操作的辅助支撑装置 |
CN113041090B (zh) * | 2019-12-27 | 2022-11-29 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种外骨骼的康复训练机器人 |
CN111168648B (zh) * | 2020-01-08 | 2021-03-12 | 合肥工业大学 | 一种基于柔性驱动的四自由度髋关节外骨骼助行机器人 |
CN111053677A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 荷塘探索国际健康科技发展(北京)有限公司 | 一种肢体康复训练装置 |
CN111249117B (zh) * | 2020-01-20 | 2022-07-15 | 深圳市丞辉威世智能科技有限公司 | 动力关节及动力外骨骼康复机器人 |
CN112060055B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-08-03 | 浙江大学 | 一种穿戴式步行助力机器人及其混合助力控制方法 |
CN111805511B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-09-14 | 浙江大学 | 一种腿杆长度主动可调的下肢外骨骼系统及其控制方法 |
CN111658438B (zh) * | 2020-07-03 | 2024-08-09 | 廊坊瑞立达智能机器有限公司 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN111906752B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-08-25 | 北京理工大学 | 一种用于增强人体负载运输能力的无源外骨骼机器人 |
CN112008701B (zh) * | 2020-09-21 | 2024-08-20 | 河北工业大学 | 一种可辅助支撑负重的髋关节助力外骨骼系统 |
CN112168609A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 重庆智领医创科技成果转化服务有限责任公司 | 一种电机驱动的外骨骼 |
CN112677140B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-08-13 | 上海微电机研究所(中国电子科技集团公司第二十一研究所) | 一种下肢外骨骼机器人髋关节机械结构 |
CN113183130B (zh) * | 2021-04-23 | 2023-07-18 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节 |
CN115501079A (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-23 | 北京机械设备研究所 | 一种膝关节康复运动防护装置及防护方法 |
CN115887171A (zh) * | 2021-08-25 | 2023-04-04 | 广州视睿电子科技有限公司 | 一种康复外骨骼系统 |
CN114376857A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-22 | 浙江大学 | 卧式下肢六自由度全关节助力康复机械腿 |
CN114469646A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-13 | 无锡市精神卫生中心 | 一种多自由度仿生外骨骼本体结构 |
CN114886727B (zh) * | 2022-04-02 | 2024-05-14 | 长春工业大学 | 一种可穿戴三自由度的髋关节康复装置 |
CN114869701A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-08-09 | 东北大学佛山研究生院 | 一种可穿戴柔顺膝关节外骨骼装置 |
CN115531137B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-09-05 | 东北大学佛山研究生创新学院 | 一种新型的膝关节外骨骼 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101589983A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-12-02 | 北京工业大学 | 穿戴式下肢外骨骼装置 |
CN201642750U (zh) * | 2010-04-28 | 2010-11-24 | 河北工业大学 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN202776923U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-03-13 | 厦门大学 | 一种可穿戴式7自由度人体助力装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010100746A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | 学校法人立命館 | 二脚歩行式移動装置 |
-
2014
- 2014-05-04 CN CN201410186375.1A patent/CN103932870B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101589983A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-12-02 | 北京工业大学 | 穿戴式下肢外骨骼装置 |
CN201642750U (zh) * | 2010-04-28 | 2010-11-24 | 河北工业大学 | 一种下肢康复训练机器人 |
CN202776923U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-03-13 | 厦门大学 | 一种可穿戴式7自由度人体助力装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103932870A (zh) | 2014-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103932870B (zh) | 仿生设计下肢康复训练外骨骼 | |
CN105167965B (zh) | 一种考虑关节旋转中心联动式助行康复机器人 | |
CN209059884U (zh) | 一种可穿戴式下肢康复机器人 | |
CN101972196B (zh) | 一种多体位下肢运动康复机 | |
CN105997426B (zh) | 左右手通用的康复训练手部装置 | |
CN107374907A (zh) | 穿戴式上肢外骨骼康复装置 | |
CN107811819A (zh) | 一种可穿戴式下肢康复机器人 | |
CN102961231B (zh) | 步态训练康复机器人 | |
CN102247260B (zh) | 线角驱动下肢助行器 | |
CN107049713A (zh) | 可穿戴下肢康复助行机械装置 | |
CN103110499A (zh) | 一种腕关节康复训练装置 | |
CN202211834U (zh) | 线角驱动下肢助行器 | |
CN108836732B (zh) | 一种具有人-机运动相容性和无源重力平衡特性的上肢康复训练外骨骼机构 | |
CN108553271A (zh) | 一种磁流变阻尼器坐卧式下肢康复机器人 | |
CN110192964B (zh) | 一种踏板式步态康复机器人足部运动装置 | |
CN104887456A (zh) | 一种气动人工肌肉驱动的可穿戴式上肢康复训练装置 | |
CN101816603B (zh) | 带有康复机械臂的电动轮椅装置 | |
CN108904225A (zh) | 踏步装置及步行康复训练机器人 | |
CN201861910U (zh) | 一种多体位下肢运动康复机 | |
CN111374863B (zh) | 一种混合驱动型肩-肘-腕关节康复训练器 | |
CN201814690U (zh) | 主动型仿生踝关节假肢 | |
CN102697621A (zh) | 下肢康复器 | |
CN209286071U (zh) | 传动装置、下肢康复外骨骼和外骨骼机器人 | |
CN204683868U (zh) | 偏瘫后遗症肢体矫正治疗仪 | |
CN209347555U (zh) | 一种智能减重装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |