CN108938325A - 下肢体康复训练机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公布的下肢体康复训练机器人，包括腰部固定座、髋关节电机、大腿连杆、小腿连杆、大腿固定带、膝关节电机、脚掌支撑座和小腿固定带，大腿连杆与腰部固定座通过转动副连接，小腿连杆与大腿连杆通过转动副连接，髋关节电机带动大腿连杆转动，膝关节电机的输出轴与小腿连杆连接，膝关节电机带动小腿连杆转动，所述腰部固定座包括底座、左伸出杆和右伸出杆，其中，左伸出杆、右伸出杆都通过移动副与底座连接，所述底座还设有都与底座铰接的左气缸、右气缸；本机器人能够张开患者的大腿，并能够根据患者的自愿摆动脚掌从而进行更多的恢复训练，结构简单，实用性强。

Description

下肢体康复训练机器人
技术领域
本发明涉及一种医疗康复训练仪器，属于医疗康复自动化设备领域。
背景技术
随着科技的提高和生活质量的提高，人民的生活水平和平均寿命也显著提高，但是同时许多慢性病也逐渐成为的普遍的现象，慢性病导致的脑中风成为许多患者偏瘫的主要原因，而且呈现低龄化的趋势，除了药物治疗外，用于医疗和训练行走不方便的患者的仪器也成为了一种物理治疗的必备物品。
传统的为下肢体行动不方便的患者的仪器要不价格昂贵，要不是功能不全，对比文件申请号：201420186140.8，名称为：下肢康复训练机器人，该文件公布的机器人能够活动下肢瘫痪的病人的大腿、小腿和脚踝关节，但是病人有时候除了要进行伸腿和弯腿的动作外，还需要进行两腿张开的恢复活动，而且脚掌除了需要上下转动还需要左右转动的功能，而且大多数情况下，下肢偏瘫的患者脚踝是可以控制的，所以有必要提供一种能帮助病人弯曲大腿、小腿的同时，张开病人的大腿并能辅助其转动脚掌的机器人。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能帮助病人弯曲大腿、小腿的同时，张开病人的大腿并能辅助其转动脚掌的机器人。
本发明的目的通过下述技术方案实现：下肢体康复训练机器人，包括腰部固定座、髋关节电机、大腿连杆、小腿连杆、大腿固定带、膝关节电机、脚掌支撑座和小腿固定带，大腿连杆与腰部固定座通过转动副连接，小腿连杆与大腿连杆通过转动副连接，所述髋关节电机固定在腰部固定座上，髋关节电机的输出轴与大腿连杆连接，髋关节电机带动大腿连杆转动，所述膝关节电机固定在大腿连杆上，膝关节电机的输出轴与小腿连杆连接，膝关节电机带动小腿连杆转动，所述腰部固定座包括底座、左伸出杆和右伸出杆，其中，左伸出杆、右伸出杆都通过移动副与底座连接，所述底座还设有都与底座铰接的左气缸、右气缸，左、右气缸的输出轴分别与左伸出杆、右伸出杆连接，左气缸、底座、左伸出杆围成了一个三角形，同理，右气缸、底座、右伸出杆围成了一个三角形，所述脚掌支撑座与小腿连杆通过万向联轴器连接。
作为优选的实施方案，所述脚掌支撑座与万向联轴器之间还设有旋转气缸，旋转气缸的缸体固定在脚掌支撑座上方，旋转气缸的输出轴连接万向联轴器。
作为优选的实施方案，所述旋转气缸的旋转角度为5-20度。
作为优选的实施方案，所述大腿固定带为可以伸缩的松紧带，所述小腿固定带与小腿连杆卡扣连接。
作为优选的实施方案，所述髋关节电机的输出轴通过第一齿轮组带动大腿连杆转动，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和第一被动齿轮，其中，第一主动齿轮的齿数少于第一被动齿轮的齿数，第一主动齿轮与髋关节电机的输出轴固定连接，第一被动齿轮与大腿连杆固定连接。
作为优选的实施方案，所述膝关节电机的输出轴通过第二齿轮组带动小腿连杆转动，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮和第二被动齿轮，其中，第二主动齿轮的齿数少于第二被动齿轮的齿数，第二主动齿轮与膝关节电机的输出轴固定连接，第二被动齿轮与小腿连杆固定连接。
作为优选的实施方案，所述脚掌支撑座包括鞋底板、脚面围护带和鞋跟板，所述鞋跟板与万向联轴器铰接。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、左伸出杆、右伸出杆能够相对底座移动，并在左气缸、右气缸的带动下张开大腿连杆，从而能够使患者做出张腿的动作，方便患者大腿的行多方面恢复运动。
2、脚掌支撑座与小腿连杆通过万向联轴器连接，患者能够前后伸展、弯曲脚掌的同时，能够左右摆动脚掌，从而更好的活络脚踝，促进身体的恢复。
附图说明
图1是下肢体康复训练机器人的正视图。
图2是下肢体康复训练机器人的侧视图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示的下肢体康复训练机器人，包括腰部固定座1、髋关节电机2、大腿连杆3、小腿连杆4、大腿固定带5、膝关节电机6、脚掌支撑座7和小腿固定带8，大腿连杆3与腰部固定座1通过转动副连接，大腿连杆3可以相对腰部固定座1转动，小腿连杆4与大腿连杆3通过转动副连接，小腿连杆4可以相对大腿连杆3转动。所述髋关节电机2固定在腰部固定座1上，髋关节电机2的输出轴与大腿连杆3连接，髋关节电机2带动大腿连杆3转动，从而活动患者的大腿；所述膝关节电机6固定在大腿连杆3上，膝关节电机3的输出轴与小腿连杆4连接，膝关节电机3带动小腿连杆4转动。所述腰部固定座1包括底座1a、左伸出杆1b和右伸出杆1c，其中，左伸出杆1b、右伸出杆1c都通过移动副与底座1a连接，所述底座1a还设有都与底座1a铰接的左气缸1d、右气缸1e，左气缸1d、右气缸1e的输出轴分别与左伸出杆1b、右伸出杆1c连接，左气缸1d、底座1a、左伸出杆1b围成了一个三角形，左气缸1d斜方向推动左伸出杆1b，左伸出杆1b相对底座1a移动一定距离使左大腿张开，同理，右气缸1e、底座1a、右伸出杆1c围成了一个三角形，右气缸1e斜方向推动右伸出杆1c，右伸出杆1c相对底座1a移动一定距离使右大腿张开，同时，左气缸1d、右气缸1e能够根据不同患者的大腿长度调整左伸出杆1b、右伸出杆1c的伸出长度，从而调整大腿连杆3与底座1a之间的距离，方便患者使用。
所述脚掌支撑座7与小腿连杆4通过万向联轴器9连接，方便患者的脚掌能够进行前后左右的转动活络脚踝。
为了能够自动帮助患者活络脚踝，所述脚掌支撑座7与万向联轴器9之间还设有旋转气缸10，旋转气缸10的缸体固定在脚掌支撑座7上方，旋转气缸10的输出轴连接万向联轴器9。旋转气缸10动作时候，带动万向联轴器9的旋转，从而使脚掌支撑座7旋转，旋转角度为5-20度。
所述大腿固定带5为可以伸缩的松紧带，所述小腿固定带8与小腿连杆4为卡扣连接，由于不同患者的脚的大小都不一样，而松紧带能够绑定不同大小的脚，而卡扣连接能够方便的拆卸小腿固定带8，从而使本机器人适应更多的人群。
由于多数电机的旋转速度都很快，为了能够缓冲速度，防止患者的大腿弯曲或转动速度过快造成不良后果，所述髋关节电机2的输出轴通过第一齿轮组11带动大腿连杆3转动，所述第一齿轮组11包括第一主动齿轮11a和第一被动齿轮11b，其中，第一主动齿轮11a的齿数少于第一被动齿轮11b的齿数，第一主动齿轮11a与髋关节电机2的输出轴固定连接，第一被动齿轮11b与大腿连杆3固定连接，第一齿轮组11能够对髋关节电机2进行减速的作用，使患者大腿缓缓的弯曲或者前伸。
同理，为了使小腿能够缓慢的弯曲或者前伸，所述膝关节电机6的输出轴通过第二齿轮组12带动小腿连杆4转动，所述第二齿轮组12包括第二主动齿轮12a第二被动齿轮12b，其中，第二主动齿轮12a的齿数少于第二被动齿轮12b的齿数，第二主动齿轮12a与膝关节电机6的输出轴固定连接，第二被动齿轮12b与小腿连杆4固定连接。
为了进一步方便患者前后弯曲或伸展脚掌，所述脚掌支撑座7包括鞋底板7a、脚面围护带7b和鞋跟板7c，所述鞋跟板7c与万向联轴器9铰接，从而脚掌支撑座7绕着万向联轴器9进一步向下伸展，方便患者在恢复过程中，脚掌能够大范围活动时候进一步活络脚踝。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.下肢体康复训练机器人，包括腰部固定座、髋关节电机、大腿连杆、小腿连杆、大腿固定带、膝关节电机、脚掌支撑座和小腿固定带，大腿连杆与腰部固定座通过转动副连接，小腿连杆与大腿连杆通过转动副连接，所述髋关节电机固定在腰部固定座上，髋关节电机的输出轴与大腿连杆连接，髋关节电机带动大腿连杆转动，所述膝关节电机固定在大腿连杆上，膝关节电机的输出轴与小腿连杆连接，膝关节电机带动小腿连杆转动，其特征在于：所述腰部固定座包括底座、左伸出杆和右伸出杆，其中，左伸出杆、右伸出杆都通过移动副与底座连接，所述底座还设有都与底座铰接的左气缸、右气缸，左、右气缸的输出轴分别与左伸出杆、右伸出杆连接，左气缸、底座、左伸出杆围成了一个三角形，同理，右气缸、底座、右伸出杆围成了一个三角形，所述脚掌支撑座与小腿连杆通过万向联轴器连接。
2.根据权利要求1所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述脚掌支撑座与万向联轴器之间还设有旋转气缸，旋转气缸的缸体固定在脚掌支撑座上方，旋转气缸的输出轴连接万向联轴器。
3.根据权利要求2所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述旋转气缸的旋转角度为5-20度。
4.根据权利要求1所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述大腿固定带为可以伸缩的松紧带，所述小腿固定带与小腿连杆卡扣连接。
5.根据权利要求1所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述髋关节电机的输出轴通过第一齿轮组带动大腿连杆转动，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和第一被动齿轮，其中，第一主动齿轮的齿数少于第一被动齿轮的齿数，第一主动齿轮与髋关节电机的输出轴固定连接，第一被动齿轮与大腿连杆固定连接。
6.根据权利要求1所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述膝关节电机的输出轴通过第二齿轮组带动小腿连杆转动，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮和第二被动齿轮，其中，第二主动齿轮的齿数少于第二被动齿轮的齿数，第二主动齿轮与膝关节电机的输出轴固定连接，第二被动齿轮与小腿连杆固定连接。
7.根据权利要求1所述的下肢体康复训练机器人，其特征在于：所述脚掌支撑座包括鞋底板、脚面围护带和鞋跟板，所述鞋跟板与万向联轴器铰接。
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