CN105055113A - 一种用于起立和踏步康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于起立和踏步康复训练机器人，包括底座、升降板、训练床、推动所述训练床上升的第一电动推杆机构、推动所述训练床起立的第二电动推杆机构，升降板的一端与底座铰接，升降板的另一端与训练床铰接；第一电动推杆机构的一端与底座铰接，第一电动推杆机构的另一端与升降板铰接；第二电动推杆机构的一端与升降板铰接，第二电动推杆机构的另一端与训练床铰接；训练床上连接有在训练床起立状态时支撑人体的减重支撑系统及用于踏步训练的踏步训练系统，且踏步运动训练自然和轻松。本发明的用于起立和踏步康复训练机器人适合不同康复阶段,特别是早期或超早期患者踏步训练使用。本发明的踏步训练机器人设计科学合理，且使用方便、舒适安全，利于瘫痪患者步行功能康复的训练。

Description

一种用于起立和踏步康复训练机器人

技术领域

本发明涉及由一种帮助瘫痪患者实现踏步运动的医疗康复设备，尤其涉及一种用于起立和踏步康复训练机器人。

背景技术

正常的步行运动需要双下肢具有一定的支撑能力、站位平衡能力和抬步运动的能力。但是，瘫痪患者往往在以上3个方面的能力均存在一定障碍，不能实现步行运动。踏步运动是步行运动的一种方式或是早期方式。目前帮助瘫痪患者实现踏步运动的设备很少，目前市场上的坐式踏车式训练仪器，患者通过模拟骑自行车的方式来进行康复训练。但是，坐式踏车式康复模式是一种坐式训练，与将来行走模式的站位，还是有相当大的差距；另一“下肢运动反馈系统”，仅提供不脱离地面的踏步运动，患者不舒服且踏步训练效果也不好，且无减重支撑系统。

因此，有必要研发一种适合不同康复阶段，特别是早期、超早期患者做抬离地面得用于起立和踏步康复训练机器人。

发明内容

本发明提出一种用于起立和踏步康复训练机器人，克服了现有技术中的康复训练设备中坐式踏车运动和脚不离地的踏步运动的缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于起立和踏步康复训练机器人，包括底座、升降板、训练床、推动所述训练床上升的第一电动推杆机构、推动所述训练床起立的第二电动推杆机构；所述升降板的一端与所述底座铰接，所述升降板的另一端与所述训练床铰接；所述第一电动推杆机构的一端与所述底座铰接，所述第一电动推杆机构的另一端与所述升降板铰接；所述第二电动推杆机构的一端与所述升降板铰接，所述第二电动推杆机构的另一端与所述训练床铰接；所述训练床上开设有第一开孔、第二开孔、第三开孔，所述训练床上连接有在所述训练床起立状态时支撑人体的减重支撑系统及用于踏步训练的踏步训练系统，所述减重支撑系统与所述第一开孔配合使用，所述踏步训练系统包括推拉膝部的两个膝部推拉助力装置和与两个膝部推拉助力装置配合用于脚部运动的两个脚部滑道装置，两个膝部推拉助力装置为与所述第二开孔配合使用的左腿膝部推拉助力装置和与所述第三开孔配合使用的右腿膝部推拉助力装置，两个脚部滑道装置为左脚部滑道装置和右脚部滑道装置，两个脚部滑道装置与所述训练床的后端连接。

进一步，所述减重支撑系统包括第四电动推杆机构、L形弯折件、固定带及支撑垫，所述L形弯折件由一条L形弯折件短臂与一条L形弯折件长臂一体成型连接而成，所述第四电动推杆机构的一端与所述训练床铰接，所述第四电动推杆机构的另一端与所述L形弯折件长臂铰接，所述L形弯折件短臂的一端与所述训练床铰接，所述L形弯折件长臂的一端与所述支撑垫固定连接，所述支撑垫在所述第四电动推杆机构推动下从所述支撑垫与所述训练床处于同一平面上的位置到所述支撑垫与所述训练床所在平面垂直的位置。

进一步，所述膝部推拉助力装置包括第五电动推杆机构、L形弯折块、第三弹簧、第五滑轨及膝关节弧形托杆，所述L形弯折块由L形弯折块短臂和L形弯折块长臂一体成型连接而成；所述第五电动推杆机构的一端与所述训练床铰接，所述第五电动推杆机构的另一端与所述L形弯折块短臂一端铰接，L形弯折块的弯折点与所述训练床铰接，所述L形弯折块长臂一端设有第五滑块，所述膝关节弧形托杆的下方设有第五滑轨，所述第五滑块与所述第五滑轨滑动连接，所述第五滑轨的一端设有与所述第五滑轨垂直连接的连杆，所述连杆与所述第三弹簧的一端连接，所述第三弹簧的另一端与所述L形弯折块短臂连接；所述第三弹簧处于自然长度时，所述第五滑块位于所述第五滑轨近所述连杆的一端。

进一步，两个脚部滑道装置设于脚部滑板上，所述脚部滑板通过两根踏步连接杆与所述训练床的后端连接，一个脚部滑道装置包括一个设于脚部滑板上的定滑轮、一个动滑轮、一个足托、一条绳子、一根第一弹簧、第一滑轨、第三滑轨；所述脚部滑板上固设有一个挂钩，所述第一滑轨与所述第三滑轨相邻平行设置在所述脚部滑板上，所述定滑轮设于第一滑轨与第三滑轨之间，所述第三滑轨位于所述定滑轮与所述挂钩之间，所述足托下方设有第一滑槽，所述动滑轮下方设有第三滑槽，所述第一滑槽与所述第一滑轨滑动连接，所述第三滑槽与所述第三滑轨滑动连接，所述绳子的一端连接所述挂钩，所述绳子的另一端依次绕经所述动滑轮、所述定滑轮后与所述足托连接，所述第一弹簧的一端与所述第三滑槽连接，所述第一弹簧的另一端与所述脚部滑板连接，所述第一弹簧设置在所述第三滑轨所在的直线上；当所述第一弹簧未被拉伸时，所述足托位于所述第一滑轨近所述训练床的一端，两个脚部滑道装置相邻设置。

进一步，两根踏步连接杆连接两根滚珠丝杆，所述训练床上还设有两个手柄，两个手柄带动两对伞齿轮使两根滚珠丝杆推动两根踏步连接杆伸缩。

进一步，所述训练床包括床身和床头，所述床身与所述床头铰接，所述床头的下方设有第三电动推杆机构和L形弯折结构，所述L形弯折结构的一端与所述床身铰接，所述L形弯折结构的另一端与所述第三电动推杆机构铰接，所述第三电动推杆机构的另一端与所述床头铰接。

进一步，所述第一电动推杆机构包括第一电动推杆和与所述第一电动推杆一体设置的第一电机，所述第一电动推杆的一端与所述升降板铰接，所述第一电机的一端与所述底座铰接；所述第二电动推杆机构包括第二电动推杆和与所述第二电动推杆一体设置的第二电机，所述第二电动推杆的一端与所述训练床的床身铰接，所述第二电机的一端与所述升降板铰接。

进一步，所述第四电动推杆机构包括第四电动推杆和与所述第四电动推杆一体设置的第四电机，所述第四电动推杆的一端与所述L形弯折件长臂铰接，所述第四电机的一端与所述训练床的床身铰接。

进一步，所述第五电动推杆机构包括第五电动推杆和与所述第五电动推杆一体设置的第五电机，所述第五电动推杆的一端与所述L形弯折块短臂的一端铰接，所述第五电机的一端与所述训练床的床身铰接。

进一步，所述第三电动推杆机构包括第三电动推杆和与所述第三电动推杆一体设置的第三电机，所述第三电动推杆的一端与所述床头铰接，所述第三电机的一端与所述L形弯折结构一端铰接。

本发明的有益效果为：本发明的用于起立和踏步康复训练机器人通过设置踏步训练系统可以让瘫痪患者像正常人一样做抬离地面的踏步运动，因具有减重支撑系统，能够支撑人体的重量，可以适合更早期患者踏步训练，且踏步运动更轻松，踏步运动训练更自然。本发明的踏步训练机器人设计科学合理，且使用方便、舒适安全，利于瘫痪患者步行功能康复的训练。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人的右视示意图；

图2为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人的俯视示意图；

图3为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人的立体结构示意图；

图4为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人的减重支撑系统的的左视示意图；

图5为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人一个膝部推拉助力装置的立体结构示意图；

图6为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人的脚部滑道装置的主视结构示意图；

图7为本发明一种用于起立和踏步康复训练机器人部分结构拆卸后的立体结构示意图。

附图中：1-底座；2-升降板；3-第一电动推杆机构；4-第二电动推杆机构；5-训练床；51-床身；52-床头；53-第一开孔；541-第二开孔；542-第三开孔；6-减重支撑系统；61-第四电动推杆机构；62-L形弯折件；621-L形弯折件短臂的一端；622-L形弯折件长臂；623-L形弯折件长臂的一端；63-支撑垫；7-膝部推拉助力装置；71-第五电动推杆机构；72-L形弯折块；721-L形弯折块短臂的一端；722-L形弯折块的转折点；723-L形弯折块的长臂的一端；73-第三弹簧；74-第五滑轨；75-膝关节弧形托杆；8-脚部滑道装置；81-脚部滑板；131-踏步连接杆；141-定滑轮；151-绳子；161-动滑轮；171-第一滑轨；181-足托；191-第一弹簧；201-第三滑轨；21-挂钩；9-第三电动推杆机构；10-L形弯折结构；11-手柄；12-滚轮。

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作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。

如图1、2、3、7所示，一种用于起立和踏步康复训练机器人，包括底座1、升降板2、训练床5、推动所述训练床5上升的第一电动推杆机构3、推动所述训练床5起立的第二电动推杆机构4；所述升降板2的一端与所述底座1铰接，所述升降板2的另一端与所述训练床5铰接；所述第一电动推杆机构3的一端与所述底座1铰接，所述第一电动推杆机构3的另一端与所述升降板2铰接；所述第二电动推杆机构4的一端与所述升降板2铰接，所述第二电动推杆机构4的另一端与所述训练床5铰接；所述训练床5上开设有第一开孔53、第二开孔541、第三开孔542，所述训练床5上连接有在所述训练床5起立状态时支撑人体的减重支撑系统6及用于踏步训练的踏步训练系统，所述减重支撑系统6与所述第一开孔53配合使用，所述踏步训练系统包括推拉膝部的两个膝部推拉助力装置7和与两个膝部推拉助力装置配合用于脚部运动的两个脚部滑道装置8，两个膝部推拉助力装置7为与所述第二开孔541配合使用的左腿膝部推拉助力装置和与所述第三开孔542配合使用的右腿膝部推拉助力装置，两个脚部滑道装置7为左脚部滑道装置和右脚部滑道装置，两个脚部滑道装置7与所述训练床5的后端连接。

如图4所示，所述减重支撑系统6包括第四电动推杆机构61、L形弯折件62、固定带(附图中未标注)及支撑垫63，所述L形弯折件62由一条L形弯折件短臂与一条L形弯折件长臂622一体成型连接而成，所述第四电动推杆机构61的一端与所述训练床5铰接，所述第四电动推杆机构61的另一端与所述L形弯折件长臂622铰接，所述L形弯折件短臂的一端621与所述训练床5铰接，所述L形弯折件长臂的一端623与所述支撑垫63固定连接，所述支撑垫63在所述第四电动推杆机构61推动下从所述支撑垫63与所述训练床5处于同一平面上的位置到所述支撑垫63与所述训练床5所在平面垂直的位置。瘫痪患者可以坐在支撑垫63，支撑垫63支撑了瘫痪患者的大部分重量。

如图5所示，所述膝部推拉助力装置7包括第五电动推杆机构71、L形弯折块72、第三弹簧73、第五滑轨74及膝关节弧形托杆75，所述L形弯折块72由L形弯折块短臂和L形弯折块长臂一体成型连接而成；所述第五电动推杆机构71的一端与所述训练床5铰接，所述第五电动推杆机构71的另一端与所述L形弯折块短臂一端721铰接，L形弯折块的弯折点722与所述训练床5铰接，所述L形弯折块长臂一端723设有第五滑块，所述膝关节弧形托杆75的下方设有第五滑轨74，所述第五滑块与所述第五滑轨74滑动连接，所述第五滑轨74的一端设有与所述第五滑轨74垂直连接的连杆，所述连杆与所述第三弹簧73的一端连接，所述第三弹簧73的另一端与所述L形弯折块短臂连接；所述第三弹簧73处于自然长度时，所述第五滑块位于所述第五滑轨74近所述连杆的一端。

如图6所示，两个脚部滑道装置8设于脚部滑板81上，所述脚部滑板81通过两根踏步连接杆131与所述训练床5的后端连接，一个脚部滑道装置包括一个设于脚部滑板81上的定滑轮141、一个动滑轮161、一个足托181、一条绳子151、一根第一弹簧191、第一滑轨171、第三滑轨201；所述脚部滑板上固设有一个挂钩21，所述第一滑轨171与所述第三滑轨201相邻平行设置在所述脚部滑板81上，所述定滑轮141设于第一滑轨171与第三滑轨201之间，所述第三滑轨201位于所述定滑轮141与所述挂钩21之间，所述足托181下方设有第一滑槽，所述动滑轮161下方设有第三滑槽，所述第一滑槽与所述第一滑轨171滑动连接，所述第三滑槽与所述第三滑轨201滑动连接，所述绳子151的一端连接所述挂钩21，所述绳子151的另一端依次绕经所述动滑轮161、所述定滑轮141后与所述足托181连接，所述第一弹簧191的一端与所述第三滑槽连接，所述第一弹簧191的另一端与所述脚部滑板81连接，所述第一弹簧设置在所述第三滑轨201所在的直线上；当所述第一弹簧191未被拉伸时，所述足托181位于所述第一滑轨171近所述训练床5的一端，两个脚部滑道装置8相邻设置。

两根踏步连接杆131连接两根滚珠丝杆，所述训练床上还设有两个手柄11，两个手柄11带动两对伞齿轮使两根滚珠丝杆推动两根踏步连接杆131伸缩。实现脚部滑道装置8的伸缩，用于足托181离训练床5的距离，根据病人的身高进行调节，方便实用。

如图1、2、3、7所示，所述训练床5包括床身51和床头52，所述床身51与所述床头52铰接，所述床头52的下方设有第三电动推杆机构9和L形弯折结构10，所述L形弯折结构10的一端与所述床身51铰接，所述L形弯折结构10的另一端与所述第三电动推杆机构9铰接，所述第三电动推杆机构9的另一端与所述床头52铰接。工作时，所述第三电动推杆机构9推动床头52，使得床头52与床身51不在一个平面上，床头52所在平面与床身51所述平面呈小于180度的角，使得病人躺着更加舒适。

如图1所示，所述第一电动推杆机构3包括第一电动推杆和与所述第一电动推杆一体设置的第一电机，所述第一电动推杆的一端与所述升降板铰接，所述第一电机的一端与所述底座铰接；所述第二电动推杆机构4包括第二电动推杆和与所述第二电动推杆一体设置的第二电机，所述第二电动推杆的一端与所述训练床的床身铰接，所述第二电机的一端与所述升降板铰接。

如图4所示，所述第四电动推杆机构61包括第四电动推杆和与所述第四电动推杆一体设置的第四电机，所述第四电动推杆的一端与所述L形弯折件长臂铰接，所述第四电机的一端与所述训练床的床身铰接。

如图5所示，所述第五电动推杆机构71包括第五电动推杆和与所述第五电动推杆一体设置的第五电机，所述第五电动推杆的一端与所述L形弯折块短臂的一端铰接，所述第五电机的一端与所述训练床的床身铰接。

如图1所示，所述第三电动推杆机构9包括第三电动推杆和与所述第三电动推杆一体设置的第三电机，所述第三电动推杆的一端与所述床头铰接，所述第三电机的一端与所述L形弯折结构一端铰接。

使用时，将瘫痪患者放在训练床5上，将患者的膝关节放在膝关节弧形托杆75上，根据患者的身高，摇动手柄11，调整足托181离训练床5的距离，训练床5上还设有腰带，瘫痪患者在训练床上躺好后绑好腰带。开动第四电动推杆机构61，所述支撑垫63在所述第四电动推杆机构61推动下从所述支撑垫63与所述训练床5处于同一平面上的位置到所述支撑垫63与所述训练床5所在平面垂直的位置。瘫痪患者可以坐在支撑垫63，支撑垫63支撑了瘫痪患者的大部分重量。然后开动第三电动推杆机构9，调整床头52与床身51之间的夹角，调整到患者觉得更加舒适的位置，开动第一电动推杆机构3和第二电动推杆机构4，第一电动推杆机构3推动训练床5将训练床5的高度调整到适当的位置，第二电动推杆机构4推动训练床5使得训练床5起立。开动第五电动推杆机构71，第五电动推杆机构71驱动膝关节弧形托杆75往复运动，这时候患者的脚部踩在足托181上，进行踏步训练。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于包括底座、升降板、训练床、推动所述训练床上升的第一电动推杆机构、推动所述训练床起立的第二电动推杆机构；所述升降板的一端与所述底座铰接，所述升降板的另一端与所述训练床铰接；所述第一电动推杆机构的一端与所述底座铰接，所述第一电动推杆机构的另一端与所述升降板铰接；所述第二电动推杆机构的一端与所述升降板铰接，所述第二电动推杆机构的另一端与所述训练床铰接；所述训练床上开设有第一开孔、第二开孔、第三开孔，所述训练床上连接有在所述训练床起立状态时支撑人体的减重支撑系统及用于踏步训练的踏步训练系统，所述减重支撑系统与所述第一开孔配合使用，所述踏步训练系统包括推拉膝部的两个膝部推拉助力装置和与两个膝部推拉助力装置配合用于脚部运动的两个脚部滑道装置，两个膝部推拉助力装置为与所述第二开孔配合使用的左腿膝部推拉助力装置和与所述第三开孔配合使用的右腿膝部推拉助力装置，两个脚部滑道装置为左脚部滑道装置和右脚部滑道装置，两个脚部滑道装置与所述训练床的后端连接。

2.如权利要求1所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述减重支撑系统包括第四电动推杆机构、L形弯折件、固定带及支撑垫，所述L形弯折件由一条L形弯折件短臂与一条L形弯折件长臂一体成型连接而成，所述第四电动推杆机构的一端与所述训练床铰接，所述第四电动推杆机构的另一端与所述L形弯折件长臂铰接，所述L形弯折件短臂的一端与所述训练床铰接，所述L形弯折件长臂的一端与所述支撑垫固定连接，所述支撑垫在所述第四电动推杆机构推动下从所述支撑垫与所述训练床处于同一平面上的位置到所述支撑垫与所述训练床所在平面垂直的位置。

3.如权利要求1所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述膝部推拉助力装置包括第五电动推杆机构、L形弯折块、第三弹簧、第五滑轨及膝关节弧形托杆，所述L形弯折块由L形弯折块短臂和L形弯折块长臂一体成型连接而成；所述第五电动推杆机构的一端与所述训练床铰接，所述第五电动推杆机构的另一端与所述L形弯折块短臂一端铰接，L形弯折块的弯折点与所述训练床铰接，所述L形弯折块长臂一端设有第五滑块，所述膝关节弧形托杆的下方设有第五滑轨，所述第五滑块与所述第五滑轨滑动连接，所述第五滑轨的一端设有与所述第五滑轨垂直连接的连杆，所述连杆与所述第三弹簧的一端连接，所述第三弹簧的另一端与所述L形弯折块短臂连接；所述第三弹簧处于自然长度时，所述第五滑块位于所述第五滑轨近所述连杆的一端。

4.如权利要求1所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：两个脚部滑道装置设于脚部滑板上，所述脚部滑板通过两根踏步连接杆与所述训练床的后端连接，一个脚部滑道装置包括一个设于脚部滑板上的定滑轮、一个动滑轮、一个足托、一条绳子、一根第一弹簧、第一滑轨、第三滑轨；所述脚部滑板上固设有一个挂钩，所述第一滑轨与所述第三滑轨相邻平行设置在所述脚部滑板上，所述定滑轮设于第一滑轨与第三滑轨之间，所述第三滑轨位于所述定滑轮与所述挂钩之间，所述足托下方设有第一滑槽，所述动滑轮下方设有第三滑槽，所述第一滑槽与所述第一滑轨滑动连接，所述第三滑槽与所述第三滑轨滑动连接，所述绳子的一端连接所述挂钩，所述绳子的另一端依次绕经所述动滑轮、所述定滑轮后与所述足托连接，所述第一弹簧的一端与所述第三滑槽连接，所述第一弹簧的另一端与所述脚部滑板连接，所述第一弹簧设置在所述第三滑轨所在的直线上；当所述第一弹簧未被拉伸时，所述足托位于所述第一滑轨近所述训练床的一端，两个脚部滑道装置相邻设置。

5.如权利要求4所述的踏步训练机器人，其特征在于：两根踏步连接杆连接两根滚珠丝杆，所述训练床上还设有两个手柄，两个手柄带动两对伞齿轮使两根滚珠丝杆推动两根踏步连接杆伸缩。

6.如权利要求1所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述训练床包括床身和床头，所述床身与所述床头铰接，所述床头的下方设有第三电动推杆机构和L形弯折结构，所述L形弯折结构的一端与所述床身铰接，所述L形弯折结构的另一端与所述第三电动推杆机构铰接，所述第三电动推杆机构的另一端与所述床头铰接。

7.如权利要求1所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述第一电动推杆机构包括第一电动推杆和与所述第一电动推杆一体设置的第一电机，所述第一电动推杆的一端与所述升降板铰接，所述第一电机的一端与所述底座铰接；所述第二电动推杆机构包括第二电动推杆和与所述第二电动推杆一体设置的第二电机，所述第二电动推杆的一端与所述训练床的床身铰接，所述第二电机的一端与所述升降板铰接。

8.如权利要求2所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述第四电动推杆机构包括第四电动推杆和与所述第四电动推杆一体设置的第四电机，所述第四电动推杆的一端与所述L形弯折件长臂铰接，所述第四电机的一端与所述训练床的床身铰接。

9.如权利要求3所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述第五电动推杆机构包括第五电动推杆和与所述第五电动推杆一体设置的第五电机，所述第五电动推杆的一端与所述L形弯折块短臂的一端铰接，所述第五电机的一端与所述训练床的床身铰接。

10.如权利要求6所述的用于起立和踏步康复训练机器人，其特征在于：所述第三电动推杆机构包括第三电动推杆和与所述第三电动推杆一体设置的第三电机，所述第三电动推杆的一端与所述床头铰接，所述第三电机的一端与所述L形弯折结构一端铰接。