CN104800043B - 一种下肢康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下肢康复训练机器人，底座床架上设置有垂直升降模块、水平移动模块以及连接垂直升降模块与水平移动模块、以实现水平移动模块的水平移动带动垂直升降模块垂直升降的钢缆；垂直升降模块与起立床架的床架主体的一端铰接，并且垂直升降模块与床架主体之间还设置有能够实现调整两者之间夹角的调节装置；与起立床架连接的悬吊架上设置有滑块以及一端与滑块连接的悬吊带，悬吊架上固定设置有用于张紧悬吊带的导轮；悬吊带绕过导轮、其另一端用于与患者连接，以实现通过滑块的水平移动调整悬吊带另一端的竖直高度。本发明可实现起立床架从水平位置到竖直位置连续平稳翻转，实现患者减重训练，以适应不同体位、不同康复阶段的患者。

Description

一种下肢康复训练机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种下肢康复训练机器人。

背景技术

康复训练是康复医学的重要内容，是使病、伤、残者身心健康与功能恢复的重要手段，也是病、伤残综合治疗的一个组成部分。

近年来，因交通事故、工伤事故、脑卒中等因素引发的步行障碍呈现高发趋势，脑卒中、脊椎损伤等疾病患者人群范围在逐步扩大。此类患者除了进行手术或药物治疗，还需要科学的康复训练帮助恢复肢体活动能力。

传统的康复训练一般由医生和治疗师手动协助病人进行站立行走训练。这种被动的训练模式工作强度大，很难保证康复训练动作的一致性，无法适应不同康复阶段患者的要求，因此，标准化的步态康复训练越来越受到康复领域的关注。

由于，电子技术的发展，电子器械仪器越来越多的投入到康复训练的过程之中。通过电子器械仪器或机器人的协助，使病患能够安全有保障的进行康复训练，但是，现有的下肢康复训练机器人中，通常只能为患者提供直立状态的训练，然而针对不同康复阶段的患者而言，尤其是训练初期的患者，保持持久的站立并且承受身体的全部重量会导致不适，这种类型的机器人不适用于行走能力弱的患者；而且，目前机器人的定位精度较差，难以达到较好的康复训练的目的。

因此，如何使下肢康复训练机器人能够适用于不同康复阶段的患者，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种下肢康复训练机器人，该下肢康复训练机器人能够为不同患者提供不同角度和方式的训练，能够适用于不同康复阶段的患者。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种下肢康复训练机器人，包括底座床架、起立床架和设置于所述起立床架上的仿生腿，所述底座床架上设置有垂直升降模块、水平移动模块以及连接所述垂直升降模块与所述水平移动模块、以实现所述水平移动模块的水平移动带动所述垂直升降模块垂直升降的钢缆；

所述垂直升降模块与所述起立床架的床架主体的一端通过铰接轴铰接，并且所述垂直升降模块与所述床架主体之间还设置有能够实现所述床架主体绕所述铰接轴转动的调节装置；

与所述起立床架连接的悬吊架上设置有能够水平移动的滑块以及一端与所述滑块连接的悬吊带，所述悬吊架上固定设置有用于张紧所述悬吊带的导轮；所述悬吊带绕过所述导轮、其另一端用于与患者连接，以实现通过所述滑块的水平移动调整所述悬吊带另一端的竖直高度。

优选地，还包括水平设置的延伸床架，所述延伸床架与所述底座床架的一侧连接，且所述延伸床架高度与所述垂直升降模块最低位置的高度相同。

优选地，所述水平移动模块与伺服电机连接，所述伺服电机与控制系统连接，以实现调整伺服电机对水平移动模块的控制。

优选地，还包括设置在所述仿生腿的脚底板上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统连接，所述脚底板与所述悬吊带连接。

优选地，所述悬吊架与所述床架主体通过第二铰接轴连接，所述床架主体上铰接液压阻尼器的一端，所述液压阻尼器的另一端与所述电动悬吊铰接。

优选地，所述仿生腿包括：

髋关节宽度调节机构，所述髋关节宽度调节机构与所述床架主体上设置的仿生腿支撑块连接；

与髋关节宽度调节机构滑动配合的髋关节深度调节机构；

与所述髋关节深度调节机构滑动配合的髋关节连接块；

设置于所述髋关节深度调节机构上的仿生腿电动推杆；

设置于所述髋关节连接块上的髋关节摆动机构；

设置于所述髋关节连接块上、用于驱动所述髋关节摆动机构摆动的髋关节电机；

与所述髋关节摆动机构相连的膝关节连接块；

设置于所述膝关节连接块上的膝关节摆动机构；

设置于所述膝关节连接块上、用于驱动所述膝关节摆动机构摆动的膝关节电机；

与所述膝关节摆动机构相连的踝关节连接块，所述踝关节连接块设置有所述脚底板；

设置于所述踝关节连接块上、用于驱动所述脚底板摆动的踝关节电机；

设置于所述膝关节连接块上的大腿固定机构；

设置于所述踝关节连接块上的小腿固定机构。

优选地，所述髋关节电机与所述髋关节摆动机构之间为皮带传动连接；

和/或所述膝关节电机与所述膝关节摆动机构之间为皮带传动连接；

和/或所述踝关节电机与所述脚底板之间为皮带传动连接。

优选地，还包括：

断电保护装置，所述断电保护装置包括设置在伺服电机内的、用于在断电时停止伺服电机运转的刹车片，所述刹车片与所述控制系统连接；

和/或实时保护装置，所述实时保护装置包括设置在所述伺服电机输出端、用于监控电流变化的伺服驱动器，所述伺服驱动器与所述控制系统连接。

优选地，还包括与所述底座床架底部连接的电动跑台，所述电动跑台包括跑台同步带轮和驱动所述跑台同步带轮旋转的跑台电机，所述跑台同步带轮中设置有滚筒。

优选地，所述控制系统包括标准步态数据模块。

本发明提供的一种下肢康复训练机器人，通过底座床架和起立床架形成了下肢康复训练机器人的主体结构，通过起立床架与垂直升降模块之间设置的关于角度的调整装置实现该起立床架的不同角度转动。上述下肢康复训练机器人的水平移动模块进行水平移动，从而带动垂直升降模块的垂直运动，悬吊架控制与患者连接的悬吊带的长度，对患者进行重心调整，并能够减少患者足部和腿部的压力，实现患者直立或其他状态下减重训练的连续可调与不同体位情况下不同角度的训练。

本发明的一个优选的实施方式中，在底座床架的一侧添加了与垂直升降机构初始位置高度相同的延伸床架，可以延长床架的长度，方便患者的使用。

本发明的一个优选的实施方式中，通过伺服电机连接水平移动模块，水平移动模块采用与控制系统连接的伺服电机进行驱动，使垂直升降模块的移动更加精准、控制更加便捷，可使用伺服电机对位于起立床架上的患者进行上下重心的调整，模拟患者步行过程中身体重心上下摆动，使得患者的重心更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例示意图；

图2为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中底座床架示意图；

图3为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中起立床架示意图；

图4为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中电动悬吊结构示意图；

图5为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中电动悬吊剖视图；

图6为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿爆炸图；

图7为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿单侧结构示意图；

图8为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿结构示意图；

图9为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中电动跑台结构示意图；

图10为本发明所提供下肢康复训练机器人水平位置的示意图；

图11为本发明所提供下肢康复训练机器人中间位置的示意图；

图12为本发明所提供下肢康复训练机器人竖直位置的示意图；

其中，1为底座床架，2为起立床架，3为仿生腿，4为延伸床架，5为电动跑台，6为电动悬吊，8为垂直升降模块，9为侧支架，10为钢缆，11为滑轮组，12为伺服电机，13为水平移动模块，14为垂直光杆，15为丝杠，16为水平光杆，17为床架主体，18为床垫，19为液压阻尼器，20为电动推杆，21为转动轴，22为转动轴连接块，23为仿生腿支撑块；

24为髋关节宽度调节机构，25为髋关节宽度锁定机构，26为髋关节深度调节机构，27为仿生腿电动推杆，28为髋关节同步带轮，29为髋关节连接块，30为髋关节电机，31为髋关节摆动机构；

32为膝关节同步带轮，33为膝关节电机，34为大腿固定机构，35为大腿长短调节锁紧机构，36为膝关节连接块，37为膝关节摆动机构；

38为踝关节电机，39为小腿固定机构，40为踝关节连接块，41为小腿长短调节锁紧机构，42为踝关节同步带轮，43为专用鞋，44为脚底板；

45为跑台电机，46为联轴器，47为跑台同步带轮，48为跑带，49为连接件，50为滚筒；

51为悬吊滑动机构，52为悬吊推杆，53为固定导轮，54为滑动导轮，55为悬吊架，56为悬吊带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种下肢康复训练机器人，该下肢康复训练机器人能够让患者在不同角度和情况下进行训练，适用于不同康复阶段的患者。

请参考图1，图1为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例示意图。本实施例所提供的一种下肢康复训练机器人，主要包括底座床架1、起立床架2、仿生腿3、电动悬吊6和控制系统。

本实施例所提供的下肢康复训练机器人以底座床架1为装载主体，起立床架2直接安装在底座床架1上，仿生腿3和电动悬吊6均安装在起立床架2上。仿生腿3的个数可以为一个或者两个，由于康复训练方式的不同，可根据训练的不同进行调整。

请参考图2至图5，图2至图5分别为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中底座床架示意图、起立床架示意图、电动悬吊结构示意图、电动悬吊剖视图。

底座床架1上设置有垂直升降模块8、水平移动模块13以及连接垂直升降模块8与水平移动模块13、以实现水平移动模块13的水平移动带动垂直升降模块8垂直升降的钢缆10。

垂直升降模块8与起立床架2的床架主体17的一端铰接，并且垂直升降模块8与床架主体17之间还设置有能够实现调整两者之间夹角的调节装置。

与起立床架2连接的悬吊架55上设置有能够水平移动的滑块以及一端与滑块连接的悬吊带56，悬吊架55上固定设置有导轮；悬吊带56绕过导轮、其另一端用于与患者连接，以实现通过滑块的水平移动调整悬吊带56另一端的竖直高度。

底座床架1和起立床架2形成了下肢康复训练机器人的主体结构，通过起立床架2与垂直升降模块8之间设置的关于角度的调整装置实现该起立床架2的不同角度转动，该起立床架2上还设置了仿生腿3。上述下肢康复训练机器人的水平移动模块进行水平移动，从而带动垂直升降模块的垂直运动。悬吊架55控制与患者连接的悬吊带56的长度，对患者进行重心调整，并能够减少患者足部和腿部的压力，实现患者减重训练的连续可调和不同体位情况下不同角度的训练。

采用水平移动模块13带动垂直升降模块8的竖直运动，可以改变连接在垂直升降模块8上的起立床架2的高度，不仅能够实现不同高度患者的使用，还可以在实现患者不同情况下的训练模式。

在本发明的一具体实施例中，底座床架1可以包括底架和设置在底架上的两个侧支架9，底架由水平移动模块13、丝杠15和水平光杆16组成，水平移动模块13为模块组，包括多个固定连接的模块，水平移动模块13的主体套设在丝杠15上，另外一部分与之固定连接的模块套设在与丝杠15平行的水平光杆16上，水平移动模块13与动力装置连接，接受动力装置的驱动，水平移动模块13可沿丝杠15进行水平移动。两个侧支架9上设置有垂直光杆14，垂直升降模块8设置在该垂直光杆14上。水平移动模块13上还连接有钢缆10，钢缆10绕过设置在底架和侧支架9上的滑轮组11，其另一端与垂直升降模块8连接，通过水平移动模块13的移动，带动钢缆10的卷动，实现对滑轮组11的转动，最终改变垂直升降模块8的高度，带动垂直升降模块8的上下移动。垂直升降模块8上直接或间接地安装有起立床架2、仿生腿3等机器人的主要部件，用于通过自身的垂直升降功能，改变起立床架2的高度。

可选的，底座床架1的主要结构就是通过电动驱动的水平移动模块13带动绕在滑轮组上的钢缆10移动，实现对垂直升降模块8高度的调整，但具体结构并不局限于上述情况，例如底架和侧支架9可以为一个整体，相比之下，分体的结构可以有利于机器人安装和调整。

进一步地，水平移动模块13通过伺服电机12控制，由于伺服电机12的控制位置和速度都非常精确，并与控制系统连接后接受控制系统的信号控制，具有较精确的输出能力，所以通过伺服电机12、钢缆10和滑轮组11等装置，可以实现起立床架2升降中的微距调整，模拟患者在训练过程中身体重心正常地上下摆动的状态，为处于起立床架2上的患者提供重心调整功能，使患者在使用时重心更加稳定且自然，这一设置使得下肢康复训练机器人的模拟能力得到提高，更加符合正常的训练需求。

在本发明的一具体实施例中，采用可伸缩的电动推杆20的两端分别铰接垂直升降模块8和床架主体17，用于使床架主体17相对于垂直升降模块8进行翻转，电动推杆20与控制系统连接，接受控制系统的直接控制，采用控制系统与电动推杆20实现床架主体17的翻转，可以有效地精确控制翻转的角度。

具体地，床架主体17上设置有床垫18和仿生腿支撑块23，仿生腿支撑块23用于与仿生腿3连接，床架主体17的底面还设置有转动轴21，转动轴21可以直接铰接在垂直升降模块8上。可选的，在该转动轴21上套设有转动轴连接块22，两个转动轴连接块22分别可转动地连接转动轴21，转动轴连接块22的另一端与垂直升降模块8固定连接。采用转动轴连接块22可以将转动轴21的竖直位置提高，使床架主体17与垂直升降模块8中间具有一段空隙，以便床架主体17绕转动轴21的转动不会被干涉。

在床架主体17侧面与可伸缩的电动推杆20的一端铰接，电动推杆20的另一端与垂直升降模块8铰接，电动推杆20与控制系统连接。可选的，电动推杆20与上述二者的铰接位置可以根据需求而定，设置在二者的边缘位置更有助于提高电动推杆20的推动行程。

请参考图10至图12，图10为本发明所提供下肢康复训练机器人水平位置的示意图；图11为本发明所提供下肢康复训练机器人中间位置的示意图；图12为本发明所提供下肢康复训练机器人竖直位置的示意图。

在初始状态时，床架主体17与垂直升降模块8平行，电动推杆20为收缩状态；当控制系统下达指令，驱动电动推杆20进行伸展，电动推杆20推动床架主体17绕转动轴21进行旋转，使床架主体17带动床垫18和仿生腿支撑块23进行转动。由于初始位置时床架主体17和垂直升降模块8为平行状态，电动推杆20可以将床架主体17由水平状态推起至竖直直立状态，即可使床架主体17完成0度到90度的翻转。

可选的，还可以将两个电动推杆20分别设置于床架主体17的两个侧面上，在不干涉床架主体17运动的情况下，可以使床架主体17翻转至大于90度的位置。

可选的，起立床架1的结构并不局限于上述情况，例如床垫18的设置、转动轴连接块22的个数、电动推杆20与床架主体17的具体连接位置，可根据具体情况的不同进行调整。

请参考图4和图5，在本发明的一具体实施例中，起立床架2上设置的电动悬吊6包括悬吊架55和在悬吊架55滑轨上设置的通过电动驱动的滑块。

可选的，滑块为可移动的悬吊滑动机构51，悬吊带56的一端固定在悬吊滑动机构51上的滑动导轮54上。

在本发明的一具体实施例中，悬吊滑动机构51与电动驱动的悬吊推杆52连接，悬吊推杆52可推动悬吊滑动机构51进行水平移动，从而带动其上固定有悬吊带56的滑动导轮54移动。在悬吊架55上还设置有一组导轮，悬吊带56可以以单线或双线的方式固定在滑动导轮54上，然后绕过一组导轮，另一端用于与患者或者仿生腿3连接，由于悬吊滑动机构51进行的是水平移动，但在移动过程中，悬吊带56绕过导轮后向下垂与患者连接，所以悬吊滑动机构51的水平移动可以带动悬吊带56另一端进行上下移动，用于带动患者或者仿生腿3进行垂直方向的移动，实现患者悬吊高度的调节。

可选的，导轮可以为固定导轮53或者移动导轮，若为固定导轮53，则通过滑动导轮54的移动实现对悬吊带56的移动；若为移动导轮，则可以通过滑动导轮54和移动导轮的同时移动，可为同向或者异向的移动，对悬吊带56的长度进行调整，而且，导轮的个数不局限于两个。

可选的，电动悬吊6的结构不局限于上述情况，也可以通过电动旋转的转轴连接并缠绕悬吊带56，实现悬吊带56的伸长和缩短。

在本发明的一具体实施例中，控制系统可以分别与伺服电机12、电动推杆20、仿生腿3、电动悬吊6连接，通过设置控制程序或直接控制对各个部件的使用过程进行设定。

请参考图6至图8，图6为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿爆炸图；图7为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿单侧结构示意图；图8为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中仿生腿结构示意图。

下肢康复训练机器人的仿生腿3主要作用是与患者的腿部实现连接，并控制腿部进行正常的腿部运动。仿生腿3与患者腿部的髋关节、膝关节和踝关节相对固定。

在本发明的一具体实施例中，仿生腿3包括髋关节控制装置、膝关节控制装置和踝关节控制装置。

髋关节控制装置包括髋关节宽度调节机构24、髋关节深度调节机构26、髋关节连接块29、仿生腿电动推杆27、髋关节摆动机构31、髋关节电机30。

髋关节宽度调节机构24与床架主体17上设置的仿生腿支撑块23连接，髋关节宽度调节机构24可以调节髋关节宽度，并通过髋关节宽度锁定机构25锁定。髋关节宽度调节机构25与髋关节深度调节机构26为滑动配合，在髋关节宽度调节机构24上设置有宽度调节杆，在髋关节深度调节机构26上设置有与髋关节宽度调节机构配合的宽度调节滑移套，通过二者的相对移动，实现宽度的调节。

髋关节深度调节机构26与髋关节连接块29连接，髋关节深度调节机构26上设置有深度调节杆，髋关节连接块29上设置由于深度调节杆滑动配合的深度调节滑移套，通过二者的相对移动，实现深度的调节。

髋关节深度调节机构26上设置有仿生腿电动推杆27，仿生腿电动推杆27与髋关节连接块29连接，上述两个连接均为铰接连接，以防止髋关节连接块29转动时出现死点，仿生腿电动推杆27通过电机作用实现自身的伸缩，上述连接用于驱动髋关节连接块29的移动。

髋关节摆动机构31与髋关节连接块29铰接连接，可相对于髋关节连接块29进行转动，髋关节连接块29内设置有髋关节同步带轮28和驱动髋关节同步带轮28同步转动的髋关节电机30，髋关节同步电机30带动髋关节同步带轮28进行转动，髋关节同步带轮28带动髋关节摆动机构31进行一定范围内的转动，从而实现患者大腿部位的摆动。

可选的，髋关节电机30也可以为其他用于提供动力的装置。

膝关节控制装置与髋关节控制装置类似，大腿长短调节锁紧机构35与髋关节摆动机构31可滑动的连接，并且可以通过固定二者的相对位置，实现大腿长短调节的锁紧功能。

膝关节连接块36与大腿长短调节锁紧机构35固定连接，膝关节连接块36上设置有膝关节同步带轮32和用于驱动膝关节同步带轮32的膝关节电机33，膝关节摆动机构37与膝关节同步带轮32连接，实现患者小腿的摆动，设置于膝关节连接块36上的大腿固定机构34的作用是固定患者的大腿。

踝关节控制装置与膝关节控制装置类似，固定于踝关节连接块40上的小腿长短调节锁紧机构41与膝关节摆动机构37可滑动的连接，并且可以通过固定二者的相对位置，实现小腿长短调节的锁紧功能。

踝关节连接块40上设置有用于与患者小腿绑定的小腿固定机构39，还设置有踝关节电机38和通过踝关节电机38驱动的踝关节同步带轮42，踝关节同步带轮42通过铰接连接专用鞋43，从而，踝关节电机38通过驱动踝关节同步带轮42实现对专用鞋43角度的调整，实现了患者脚踝部分的摆动，在专用鞋43底部设置有脚底板44。

上述各个调节机构和锁紧机构的具体结构可以根据具体实施情况的不同进行调整，上述调节机构既可以为通过机械结构实现锁紧的调节机构，也可以通过电动装置实现；另外，上述髋关节、膝关节和踝关节电机均可以为普通电机带动齿轮或皮带驱动，或者通过伺服电机推动推杆实现。

在上述任意实施方式的基础上，下肢康复训练机器人还可以添加水平设置的延伸床架4，延伸床架4设置在底座床架1的一侧，且延伸床架4与放置在最低位置的垂直升降模块8高度相同，即与垂直升降模块8的初始位置相同。在患者准备使用下肢康复训练机器人时，起立床架2的水平高度降到最低位置，与延伸床架4高度相同，可使患者通过延伸床架4上到机器人上，使患者的使用更加方便。

进一步地，延伸床架4不局限于保持与放置在最低位置的垂直升降模块8高度相同，而是可以通过自身伸缩实现高度和长度调节的可调节延伸床架，具体地，包括延伸床架本体、支架和滚轮，延伸床架本体在横向上为可伸缩机构或者支架在纵向上为可伸缩机构，均可通过伸缩杆等方式实现，在延伸床架本体或者支架上还需要包括用于固定伸缩杆位置的固定装置。该装置可以使机器人适用于更多患者，提高服务的便捷性。

在上述任意实施方式的基础上，下肢康复训练机器人还包括设置在仿生腿3的脚底板44上的压力传感器，压力传感器与控制系统连接，脚底板44与悬吊带56连接。当患者站立在脚底板44上时，压力传感器通过感应患者施加在脚底板上的压力，传递给控制系统，控制系统通过对该压力与患者自身体重进行分析，判断患者的足底压力是否超出其所能承受的范围，并通过控制电动悬吊6实现对患者重心的提升，以减小患者的足底压力，避免患者在下肢行动能力较弱时承受过大压力。

可选的，电动悬吊6的悬吊架55可旋转地与床架主体17连接。具体地，电动悬吊6与床架主体17通过第二铰接轴连接，床架主体17上铰接液压阻尼器19的一端，液压阻尼器19的另一端与电动悬吊6铰接。在患者准备使用下肢康复训练机器人时，起立床架2的水平高度降到最低位置，与延伸床架4高度相同，患者从延伸床架4登上机器人时，电动悬吊6与床架主体17为平行状态，方便患者的移动；而当患者与仿生腿3固定完成后，电动悬吊6可通过液压阻尼器实现0度至90度之间的手动平稳的翻转。该电动悬吊6的设计既满足了患者使用的便捷性，又满足了电动悬吊6位置的可变换性。

可选的，髋关节电机30与髋关节摆动机构31之间、膝关节电机33与膝关节摆动机构37之间、踝关节电机38与脚底板44之间均可以采用皮带传动连接。采用皮带传动连接的优点在于皮带本身具有张力，在张力的作用下各个电机与摆动机构之间具有一定的缓冲效果，缓冲作用可以使摆动机构的平衡能力和作用效果得到提高。

在上述任意实施方式的基础上，还可以进一步的设置断电保护装置，断电保护装置包括设置在电机内的、用于在断电时停止电机运转的刹车片，刹车片与控制系统连接。髋关节电机30、膝关节电机33、踝关节电机38、伺服电机12以下均简称为电机，在电机内设置刹车片，当发生意外断电情况时，刹车片可以将电机的运转停止，防止出现意外状况时，电机因惯性不能及时停止而伤害到患者，该设置也可以适用于出现突发状况时，对电机的突然断电。

在上述任意实施方式的基础上，还可以进一步的设置实时保护装置，实时保护装置包括设置在电机输出端、用于监控电流变化的伺服驱动器，伺服驱动器与控制系统连接。

在上述任意实施方式的基础上，还可以进一步的设置电动跑台5，请参考图9，图9为本发明所提供下肢康复训练机器人具体实施例中电动跑台结构示意图。电动跑台5设置在底座床架1一侧的地面上，电动跑台5包括联轴器46、跑台同步带轮47和驱动跑台同步带轮47旋转的跑台电机45，跑台同步带轮47中设置有滚筒50。跑台电机45驱动跑台同步带轮47带动滚筒50旋转，实现滚筒50外侧设置的跑带48的转动。电动跑台5通过其上的连接件49与底座床架1连接。

可选的，在上述任意实施方式的基础上，控制系统中还设置有标准步态数据模块，用于存储标准步态数据等相关数据，并通过该数据对仿生腿3的行动进行控制和调整，帮助患者练习标准常态化的步伐。

除了上述实施例所公开的下肢康复训练机器人的主要结构和部件，该下肢康复训练机器人的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的下肢康复训练机器人进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种下肢康复训练机器人，包括底座床架(1)、起立床架(2)和设置于所述起立床架(2)上的仿生腿(3)，其特征在于，所述底座床架(1)上设置有垂直升降模块(8)、水平移动模块(13)以及连接所述垂直升降模块(8)与所述水平移动模块(13)、以实现所述水平移动模块(13)的水平移动带动所述垂直升降模块(8)垂直升降的钢缆(10)；

所述垂直升降模块(8)与所述起立床架(2)的床架主体(17)的一端通过铰接轴铰接，并且所述垂直升降模块(8)与所述床架主体(17)之间还设置有能够实现所述床架主体(17)绕所述铰接轴转动的调节装置；

与所述起立床架(2)连接的悬吊架(55)上设置有能够水平移动的滑块以及一端与所述滑块连接的悬吊带(56)，所述悬吊架(55)上固定设置有用于张紧所述悬吊带(56)的导轮；所述悬吊带(56)绕过所述导轮、其另一端用于与患者连接，以实现通过所述滑块的水平移动调整所述悬吊带(56)另一端的竖直高度；

还包括水平设置的延伸床架(4)，所述延伸床架(4)与所述底座床架(1)的一侧连接，且所述延伸床架(4)高度与所述垂直升降模块(8)最低位置的高度相同；

所述水平移动模块(13)与伺服电机(12)连接，所述伺服电机(12)与控制系统连接，以实现调整所述伺服电机(12)对所述水平移动模块(13)的控制；

还包括设置在所述仿生腿(3)的脚底板(44)上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统连接，所述脚底板(44)与所述悬吊带(56)连接。

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，所述悬吊架(55)与所述床架主体(17)通过第二铰接轴连接，所述床架主体(17)上铰接液压阻尼器(19)的一端，所述液压阻尼器(19)的另一端与电动悬吊(6)铰接。

3.根据权利要求2所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述仿生腿(3)包括：

髋关节宽度调节机构(24)，所述髋关节宽度调节机构(24)与所述床架主体(17)上设置的仿生腿支撑块(23)连接；

与髋关节宽度调节机构(24)滑动配合的髋关节深度调节机构(26)；

与所述髋关节深度调节机构(26)滑动配合的髋关节连接块(29)；

设置于所述髋关节深度调节机构(26)上的仿生腿电动推杆(27)；

设置于所述髋关节连接块(29)上的髋关节摆动机构(31)；

设置于所述髋关节连接块(29)上、用于驱动所述髋关节摆动机构(31)摆动的髋关节电机(30)；

与所述髋关节摆动机构(31)相连的膝关节连接块(36)；

设置于所述膝关节连接块(36)上的膝关节摆动机构(37)；

设置于所述膝关节连接块(36)上、用于驱动所述膝关节摆动机构(37)摆动的膝关节电机(33)；

与所述膝关节摆动机构(37)相连的踝关节连接块(40)，所述踝关节连接块(40)设置有所述脚底板(44)；

设置于所述踝关节连接块(40)上、用于驱动所述脚底板(44)摆动的踝关节电机(38)；

设置于所述膝关节连接块(36)上的大腿固定机构(34)；

设置于所述踝关节连接块(40)上的小腿固定机构(39)。

4.根据权利要求3所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述髋关节电机(30)与所述髋关节摆动机构(31)之间为皮带传动连接；

和/或所述膝关节电机(33)与所述膝关节摆动机构(37)之间为皮带传动连接；

和/或所述踝关节电机(38)与所述脚底板(44)之间为皮带传动连接。

5.根据权利要求4所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，还包括：

断电保护装置，所述断电保护装置包括设置在所述伺服电机(12)内的、用于在断电时停止所述伺服电机(12)运转的刹车片，所述刹车片与所述控制系统连接；

和/或实时保护装置，所述实时保护装置包括设置在所述伺服电机(12)输出端、用于监控电流变化的伺服驱动器，所述伺服驱动器与所述控制系统连接。

6.根据权利要求5所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，还包括与所述底座床架(1)底部连接的电动跑台(5)，所述电动跑台(5)包括跑台同步带轮(47)和驱动所述跑台同步带轮(47)旋转的跑台电机(45)，所述跑台同步带轮(47)中设置有滚筒(50)。

7.根据权利要求6所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述控制系统包括标准步态数据模块。