CN109939415B - 一种具有高运动角度的主动式并联康复机及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有高运动角度的主动式并联康复机及其装配方法，包括静平台和位于静平台上侧的动平台，所述动平台的下侧中部竖向设置有下端与静平台中部相连接的中心支链机构，动平台的下侧周部沿周向间隔设置有下端斜向外侧并与静平台的周部相连接的阻尼器支链机构，动平台的上端面上还设置有用于支撑足部的踏板。该康复机具有较大旋转角度，可以满足更高强度的脚踝康复训练需求，装配方法简便。

Description

一种具有高运动角度的主动式并联康复机及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种具有高运动角度的主动式并联康复机及其装配方法。

背景技术

现有的脚踝康复机大多采用并联结构，为使运动平台具有两个或三个转动自由度，机构之间的连接副往往使用了球副，脚踝康复运动平台可转动的角度与球副的最大转动角度有关。工程实际应用中，球铰价格昂贵，加工困难，且由于自身结构和成本因素，球铰的最大转动角度较小，极大限制了脚踝康复运动平台的最大转动角度，使得脚踝康复机只能做一些低运动角度的康复训练，影响患者脚踝康复效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高运动角度的主动式并联康复机及其装配方法，该康复机具有较大旋转角度，可以满足更高强度的脚踝康复训练需求，装配方法简便。

本发明的技术方案在于：一种具有高运动角度的主动式并联康复机，包括静平台和位于静平台上侧的动平台，所述动平台的下侧中部竖向设置有下端与静平台中部相连接的中心支链机构，动平台的下侧周部沿周向间隔设置有下端斜向外侧并与静平台的周部相连接的阻尼器支链机构，动平台的上端面上还设置有用于支撑足部的踏板。

进一步地，所述中心支链机构包括上叉与动平台下侧面固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉上经第一连接板连接有竖向设置的支撑柱，所述支撑柱的下端经底座与静平台固定连接。

进一步地，所述支撑柱的下端伸入底座并经横向穿过底座的开口销与底座固定连接，支撑柱的顶端伸入第一连接板并经横向穿过第一连接板的开口销与第一连接板固定连接，所述第一连接板经连接螺栓与虎克铰的下叉相连接。

进一步地，所述阻尼器支链机构包括沿周向间隔设置于动平台周部且上叉与动平台固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉上设置有活塞杆与其固定连接的阻尼器，所述阻尼器的下端经杆端关节轴承与固定于静平台外侧部的轴承座相连接。

进一步地，所述阻尼器的活塞杆上螺接有第二连接板，所述第二连接板经锁定螺栓与虎克铰的下叉固定连接，所述阻尼器的下端设置有螺杆，所述螺杆与杆端关节轴承相连接，所述杆端关节轴承经销轴与轴承座相铰接。

进一步地，所述销轴的两端分别设置有位于轴承座外侧用于轴向定位的弹性挡圈，所述销轴上位于杆端关节轴承与轴承座内侧壁之间分别设置有套筒。

进一步地，所述虎克铰包括十字轴，所述十字轴的两侧端与上叉的两侧板相连接，所述上叉经连接螺栓与动平台固定连接，所述十字轴的另外两端与下叉的两侧板相连接。

进一步地，所述动平台和静平台均为正八边形，动平台与静平台之间间隔设置有四个阻尼器支链机构。

一种具有高运动角度的主动式并联康复机的装配方法，包括以下步骤：

（1）在静平台的中心固定底座，通过开口销将下端插入底座的支撑柱固定；

（2）将支撑柱的上端与虎克铰的下叉固定连接，并将虎克铰的上叉通过连接螺栓与动平台的中心固定连接；

（3）在静平台的四周间隔安装轴承座，并在轴承座上通过销轴安装下端带有杆端关节轴承的阻尼器；

（4）将阻尼器的活塞杆上端与第二连接板相螺接，并通过连接螺栓将第二连接板与虎克铰的下叉固定连接；

（5）将阻尼器的活塞杆连接的虎克铰通过连接螺栓与动平台的外侧部固定连接。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该脚踝康复机器具有成“十字”分布的阻尼器，使动平台在X轴和Y轴的旋转时都能受到相应的阻力，满足患者进行足部的背屈、跖屈、外翻、内翻等康复运动的训练需求；阻尼器可以提供10个档位的压力，可以适用不同康复阶段患者康复训练的需求；支链的设计和虎克铰最大旋转角度的设计，使动平台能具有更大的旋转角度，允许患者进行更大幅度、更高强度的康复训练需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的前视图（隐藏了一侧的阻尼器支链）；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的虎克铰的结构示意图；

图5为本发明的杆端关节轴承与轴承座的连接结构示意图；

图中：1-动平台 2-踏板 3-上叉 4-十字轴 5-下叉 6-第二连接板 7-活塞杆 8-阻尼器 9-杆端关节轴承 10-销轴 11-轴承座 12-静平台 13-第一连接板 14-开口销 15-支撑柱 16-底座 17-开口销 18-弹性挡圈 19-套筒。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图5

一种具有高运动角度的主动式并联康复机，包括静平台12和位于静平台上侧的动平台1，所述动平台的下侧中部竖向设置有下端与静平台中部相连接的中心支链机构，以便在中心支链机构的虎克铰限制下，动平台仅具有X和Y两个方向的转动自由度。动平台的下侧周部沿周向间隔设置有下端斜向外侧并与静平台的周部相连接的阻尼器支链机构，动平台的上端面上还设置有用于支撑足部的踏板2。

本实施例中，所述中心支链机构包括上叉3与动平台下侧面固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉5上经第一连接板13连接有竖向设置的支撑柱15，所述支撑柱的下端经底座16与静平台固定连接。

本实施例中，为了更好的实现支撑柱与虎克铰及底座的连接，所述支撑柱的下端伸入底座并经横向穿过底座的开口销17与底座固定连接，支撑柱的顶端伸入第一连接板并经横向穿过第一连接板的开口销14与第一连接板固定连接，所述第一连接板经连接螺栓与虎克铰的下叉5相连接。

本实施例中，所述阻尼器支链机构包括沿周向间隔设置于动平台周部且上叉与动平台固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉上设置有活塞杆7与其固定连接的阻尼器8，所述阻尼器的下端经杆端关节轴承9与固定于静平台外侧部的轴承座11相连接。

该结构的阻尼器支链机构使用具有杆端关节轴承、阻尼器和虎克铰。阻尼器链使用了SPU型的连接形式；其中S为球副，实际应用中为杆端关节轴承，杆端关节轴承和下平台连接，实际所需的转动角度不大，使用杆端关节轴承能满足需求；P为移动副，实际应用中阻尼器为气弹簧型正向阻尼器，在阻尼器被压缩时提供阻力；U即指一端的连接为虎克铰。

各个阻尼器具有10个不同压力档位，可以满足不同康复阶段患者的使用，康复初期使用压力较小的档位，减少对患者脚踝造成二次损伤，康复后期可以选择压力较大的档位，增强脚踝的力矩训练。

本实施例中，为了更好的完成阻尼器与虎克铰及轴承座的连接，所述阻尼器的活塞杆上螺接有第二连接板6，所述第二连接板经锁定螺栓与虎克铰的下叉固定连接，所述阻尼器的下端设置有螺杆，所述螺杆与杆端关节轴承相连接，所述杆端关节轴承经销轴10与轴承座相铰接。

本实施例中，为了更好地完成杆端关节轴承的定位，提高稳定性，所述销轴的两端分别设置有位于轴承座外侧用于轴向定位的弹性挡圈18，所述销轴上位于杆端关节轴承与轴承座内侧壁之间分别设置有用于实现轴向定位的套筒19。

本实施例中，所述虎克铰包括十字轴4，所述十字轴的两侧端与上叉3的两侧板固定连接，所述上叉经连接螺栓与动平台固定连接，所述十字轴的另外两端与下叉5的两侧板固定连接。

本实施例中，所述动平台和静平台均为正八边形，且静平台的面积大于动平台，动平台与静平台之间间隔设置有四个阻尼器支链机构，四个阻尼器支链机构以中心支链机构为中心，对称分布在四周，在动平台平行于静平台的初始状态时，阻尼器支链机构相对竖直方向具有一定的小角度倾斜。

康复训练时足部放置于动平台的凸台上。足部做背屈、跖屈、外翻、内翻运动时，使动平台做相应的运动，并压缩对应的阻尼器，使足部的运动受到相应的阻力，锻炼肌肉的活动度，以此达到脚踝康复训练的目的。

一种具有高运动角度的主动式并联康复机的装配方法，包括以下步骤：

（1）在静平台的中心固定底座，通过开口销将下端插入底座的支撑柱固定；

（2）将支撑柱的上端与虎克铰的下叉固定连接，并将虎克铰的上叉通过连接螺栓与动平台的中心固定连接；

（3）在静平台的四周间隔安装轴承座，并在轴承座上通过销轴安装下端带有杆端关节轴承的阻尼器；

（4）将阻尼器的活塞杆上端与第二连接板相螺接，并通过连接螺栓将第二连接板与虎克铰的下叉固定连接；

（5）将阻尼器的活塞杆连接的虎克铰通过连接螺栓与动平台的外侧部固定连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的一种具有高运动角度的主动式并联康复机并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种具有高运动角度的主动式并联康复机的装配方法，其中一种具有高运动角度的主动式并联康复机包括静平台和位于静平台上侧的动平台，其特征在于，所述动平台的下侧中部竖向设置有下端与静平台中部相连接的中心支链机构，动平台的下侧周部沿周向间隔设置有下端斜向外侧并与静平台的周部相连接的阻尼器支链机构，动平台的上端面上还设置有用于支撑足部的踏板；所述中心支链机构包括上叉与动平台下侧面固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉上经第一连接板连接有竖向设置的支撑柱，所述支撑柱的下端经底座与静平台固定连接；所述支撑柱的下端伸入底座并经横向穿过底座的开口销与底座固定连接，支撑柱的顶端伸入第一连接板并经横向穿过第一连接板的开口销与第一连接板固定连接，所述第一连接板经连接螺栓与虎克铰的下叉相连接；所述阻尼器支链机构包括沿周向间隔设置于动平台周部且上叉与动平台固定连接的虎克铰，所述虎克铰的下叉上设置有阻尼器，所述阻尼器的下端经杆端关节轴承与固定于静平台外侧部的轴承座相连接；所述阻尼器的活塞杆上螺接有第二连接板，所述第二连接板经锁定螺栓与虎克铰的下叉固定连接，所述阻尼器的下端设置有螺杆，所述螺杆与杆端关节轴承相连接，所述杆端关节轴承经销轴与轴承座相铰接；所述销轴的两端分别设置有位于轴承座外侧用于轴向定位的弹性挡圈，所述销轴上位于杆端关节轴承与轴承座内侧壁之间分别设置有套筒；所述虎克铰包括十字轴，所述十字轴的两侧端与上叉的两侧板相连接，所述上叉经连接螺栓与动平台固定连接，所述十字轴的另外两端与下叉的两侧板相连接；所述动平台和静平台均为正八边形，动平台与静平台之间间隔设置有四个阻尼器支链机构；其特征在于，包括以下步骤：

（1）在静平台的中心固定底座，通过开口销将下端插入底座的支撑柱固定；

（2）将支撑柱的上端与虎克铰的下叉固定连接，并将虎克铰的上叉通过连接螺栓与动平台的中心固定连接；

（3）在静平台的四周间隔安装轴承座，并在轴承座上通过销轴安装下端带有杆端关节轴承的阻尼器；

（4）将阻尼器的活塞杆上端与第二连接板相螺接，并通过连接螺栓将第二连接板与虎克铰的下叉固定连接；

（5）将阻尼器的活塞杆连接的虎克铰通过连接螺栓与动平台的外侧部固定连接。