CN110123591A - 一种康复训练机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种康复训练机器人，包括机器人部分和训练部分，机器人部分和训练部分通过固定装置连接。本发明使得患者的语音通过语音识别模块转化为指令，将指令反馈到中央处理器，中央处理器根据接收到的指令执行相应的操作，当接受到训练指令时，中央处理器控制第一步进电机逆时针转动90度，控制第二步进电机顺时针转动90度，当接受到停止指令时，中央处理器控制第一步进电机顺时针转动90度，控制第二步进电机逆时针转动90度，当接受到转向指令时，中央处理器控制车轮驱动装置进行转向，当接受到行驶指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮行驶，当接受到停车指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮停止。
Description
技术领域
本发明涉及训练设备领域，特别涉及一种康复训练机器人。
背景技术
康复训练是康复医学的一个重要手段，主要是通过训练这种方法使病人患肢恢复正常的自理功能，用训练的方法尽可能的使残疾者生理和心理的康复，达到治疗效果。在一些需要练习走路的患者中，每一次在练习的时候，都要陪护人员进行看护，否则在训练的过程中就会非常的困难，容易摔倒或者发生其他不安全的事故。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种康复训练机器人，使得患者在想要训练的时候，自己就可以进行走路的训练，非常的方便，同时也会患者的训练提供了良好的安全保障。
为此，本发明提供一种康复训练机器人，包括机器人部分和训练部分，机器人部分和训练部分通过固定装置连接。
所述训练部分包括靠背板，靠背板的两侧分别设有一用于患者手扶的扶手，所述扶手为长度可调的伸缩杆，伸缩杆的固定杆固定于靠背板上，伸缩杆的活动杆所述机器人部分相对的面上连接有固定装置，所述靠背板通过第一铰接轴与坐板的一端连接，其中第一铰接轴与第一步进电机的输出轴连接，第一铰接轴与坐板固定连接，所述坐板的下端设有坐板滚轮，坐板的另一端通过第二铰接轴与支撑板的一端连接，其中其中第二铰接轴与第二步进电机的输出轴连接，第二铰接轴与支撑板固定连接，支撑板的底部设有支撑板滚轮，支撑板的下端设有训练板，训练板上设有两个帮助患者练习走路步伐的训练装置，所述训练板与所述机器人部分相对的面上连接有固定装置。
所述机器人部分包括机器人身体，机器人身体的顶部固定有机器人头部，机器人头部上设有音响，机器人身体的底部设有用于帮助机器人行走的机器人车轮，机器人车轮与位于机器人身体内部的车轮驱动装置连接，所述机器人身体开设有两条纵向的滑槽，滑槽上滑动链接有滑块，滑块上连接有与所述扶手连接的固定装置，所述机器人身体的下端连接有与所述训练板连接的固定装置，所述机器人头部还设有中央处理器、语音识别模块以及用于给上述用电部件供电的电源装置。
患者通过语音向机器人发送训练指令、停止的指令、转向指令、行使指令或者停车指令，患者的语音通过语音识别模块转化为指令，将指令反馈到中央处理器，中央处理器根据接收到的指令执行相应的操作，当接受到训练指令时，中央处理器控制第一步进电机逆时针转动90度，控制第二步进电机顺时针转动90度，当接受到停止指令时，中央处理器控制第一步进电机顺时针转动90度，控制第二步进电机逆时针转动90度，当接受到转向指令时，中央处理器控制车轮驱动装置进行转向，当接受到行驶指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮行驶，当接受到停车指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮停止。
较佳地，所述支撑板与所述坐板滚轮相对的面上设有水平支板，水平支板的下端固定有竖直支板，竖直支板的底部设有竖直支板滚轮。
较佳地，所述固定装置包括分别固定于所述滑块和所述机器人身体上的固定块，固定块上开设有固定块凹槽，固定块的表面设有外螺纹，所述固定装置还包括分别固定所述扶手的插头，插头与所述固定块相对的面上设有用于插入固定块凹槽的凸起，所述插头与固定块的形状一致且表面设有与固定块表面一直的外螺纹，所述固定块上套设有锁环，锁环的内表面设有与所述固定块和插头外表面的外螺纹相匹配的内螺纹。
较佳地，所述训练装置包括开设于训练板上的训练凹槽，训练凹槽内设有传送带，传送带上固定有用于放置患者脚部的放脚块，放脚块的左右两侧通过固定带连接。
较佳地，所述放脚块的前后两端设有用于限制患者脚部前后活动的限位块。
较佳地，所述传送带通过分别位于传送带两端的齿轮转动，齿轮与转轴通过键连接，转轴的两端设有轴承，轴承分别位于所述训练凹槽的两侧。
较佳地，所述齿轮分为主动轮和从动轮，所述主动轮所键连接的转轴的一端与电机的输出轴连接，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机完成周期动作，所述周期动作为电机在设定的顺时针转动时间内顺时针转动，电机在设定的逆时针转动时间内逆时针转动，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机完成当前的一个周期的周期动作。
较佳地，所述机器人头部设有摄像头，摄像头将录制的视频发送到中央处理器，中央处理器对视频进行处理，当中央处理器检测到视频中有遮挡物时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮停止。
本发明提供的一种康复训练机器人，具有如下有益效果：
1、使得患者在想要训练的时候，自己就可以进行走路的训练，非常的方便，同时也会患者的训练提供了良好的安全保障；
2、在支撑板与所述坐板滚轮相对的面上设有水平支板，水平支板的下端固定有竖直支板，竖直支板的底部设有竖直支板滚轮，形成一个支撑的结构，使得坐板在竖直的时候，可以对机器人进行支撑，使得患者不受到二次伤害。
附图说明
图1为本发明提供的一种康复训练机器人在患者不训练时候的整体结构示意图；
图2为本发明提供的一种康复训练机器人在患者训练时候的整体结构示意图；
图3为本发明提供的一种康复训练机器人的训练板的整体结构示意图；
图4为本发明提供的一种康复训练机器人的训练装置的纵向剖视结构示意图；
图5为本发明提供的一种康复训练机器人的机器人身体的横向剖视示意图；
图6为本发明提供的一种康复训练机器人的固定装置的纵向剖视结构示意图。
附图标记说明：
1、靠背板；2、坐板滚轮；3、扶手；4、机器人头部；5、摄像头；6、音响；7、机器人身体；7-1、滑槽；7-2、滑块；8、机器人车轮；9、训练板；10、固定装置；10-1、凸起；10-2、插头；10-3、锁环；10-4、固定块；11、支撑板；12、支撑板滚轮；13、竖直支板滚轮；14、水平支板；15、坐板；16、竖直支板；17、训练装置；17-1、放脚块；17-2、训练凹槽；17-3、固定带；17-4、传送带；17-5、主动轮；17-6、从动轮；17-8、电机；17-9、限位块；。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种康复训练机器人，包括机器人部分和训练部分，机器人部分和训练部分通过固定装置10连接。
所述训练部分包括靠背板1，靠背板1的两侧分别设有一用于患者手扶的扶手3，所述扶手为长度可调的伸缩杆，伸缩杆的固定杆固定于靠背板1上，伸缩杆的活动杆所述机器人部分相对的面上连接有固定装置10，所述靠背板1通过第一铰接轴与坐板15的一端连接，其中第一铰接轴与第一步进电机的输出轴连接，第一铰接轴与坐板15固定连接，所述坐板15的下端设有坐板滚轮2，坐板15的另一端通过第二铰接轴与支撑板11的一端连接，其中其中第二铰接轴与第二步进电机的输出轴连接，第二铰接轴与支撑板11固定连接，支撑板11的底部设有支撑板滚轮12，支撑板11的下端设有训练板9，训练板9上设有两个帮助患者练习走路步伐的训练装置17，所述训练板9与所述机器人部分相对的面上连接有固定装置10。
所述机器人部分包括机器人身体7，机器人身体4的顶部固定有机器人头部4，机器人头部4上设有音响6，机器人身体4的底部设有用于帮助机器人行走的机器人车轮8，机器人车轮8与位于机器人身体内部的车轮驱动装置连接，所述机器人身体5开设有两条纵向的滑槽7-1，滑槽7-1上滑动链接有滑块7-2，滑块7-2上连接有与所述扶手3连接的固定装置10，所述机器人身体7的下端连接有与所述训练板9连接的固定装置10，所述机器人头部4还设有中央处理器、语音识别模块以及用于给上述用电部件供电的电源装置。
患者通过语音向机器人发送训练指令、停止的指令、转向指令、行使指令或者停车指令，患者的语音通过语音识别模块转化为指令，将指令反馈到中央处理器，中央处理器根据接收到的指令执行相应的操作，当接受到训练指令时，中央处理器控制第一步进电机逆时针转动90度，控制第二步进电机顺时针转动90度，使得靠背板1、坐板15以及支撑板11位于同一水平面上，这样使得患者就从坐着的姿势变成站起来的姿势，同时由于训练板9比较短，则不会使得患者的身体发生大幅度的倾斜，因为机器人身体7、扶手3、靠背板1、坐板15以及支撑板11将患者封闭在细长的空间中，患者的脚部通过训练板9上的训练装置17进行训练，当接受到停止指令时，中央处理器控制第一步进电机顺时针转动90度，控制第二步进电机逆时针转动90度，使得靠背板1、坐板15以及支撑板11形成座椅的形状，在这个时候，患者只需要背部向后靠放松即可，当接受到转向指令时，中央处理器控制车轮驱动装置进行转向，当接受到行驶指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮8行驶，当接受到停车指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮8停止。
进一步的，所述支撑板11与所述坐板滚轮2相对的面上设有水平支板14，水平支板14的下端固定有竖直支板16，竖直支板16的底部设有竖直支板滚轮13。这样的设计是一个支撑的结构，在坐板15直立的时候，坐板滚轮2的重心升高，如果在坐板滚轮2的下端没有支撑，就非常容易由于重心不稳发生危险，对患者造成伤害。
进一步的，如图3和图4所示，所述训练装置17包括开设于训练板9上的训练凹槽17-2，训练凹槽17-2内设有传送带17-4，传送带17-4上固定有用于放置患者脚部的放脚块17-1，放脚块17-1的左右两侧通过固定带17-3连接。患者将脚部放置在放脚块17-1上，放脚块17-1在传送带17-4上移动，这样患者的脚部就进行了移动，由此练习患者的走路。
进一步的，所述放脚块17-1的前后两端设有用于限制患者脚部前后活动的限位块17-9。由于患者不能很好的感知自己的脚的放置位置，因此在练习中有可能在练习的时候寮步脱离放脚块17-1，因此在放脚块17-1的前后两端设置限位块17-9以防止患者的脚部脱离放脚块17-1以发生危险。
进一步的，所述传送带17-4通过分别位于传送带17-4两端的齿轮转动，齿轮与转轴通过键连接，转轴的两端设有轴承，轴承分别位于所述训练凹槽17-2的两侧。通过在传送带17-4内添加齿轮和转轴，是的传动带17-4的转动更加的稳固，使得传送带17-4在患者练习的时候，不会发生损坏。
进一步的，所述齿轮分为主动轮17-5和从动轮17-6，所述主动轮17-5所键连接的转轴的一端与电机17-8的输出轴连接，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机17-8完成周期动作，所述周期动作为电机17-8在设定的顺时针转动时间内顺时针转动，电机17-8在设定的逆时针转动时间内逆时针转动，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机17-8完成当前的一个周期的周期动作。本方案可以使得患者在自己不能主动移动脚部的时候通过电机17-8的转动，被动的移动脚部，具体的，电机17-8转动，主动轮17-5和从动轮17-6转动，从而传送带17-4移动，从而放脚块17-1移动，使得患者的脚部被动的进行移动，这为自己不能主动移动脚部的患者提供了练习的便利。
进一步的，如图5和图6所示，所述固定装置10包括分别固定于所述滑块7-2和所述机器人身体7上的固定块10-4，固定块10-4上开设有固定块凹槽，固定块10-4的表面设有外螺纹，所述固定装置10还包括分别固定所述扶手3的插头10-2，插头10-2与所述固定块10-4相对的面上设有用于插入固定块凹槽的凸起10-1，所述插头10-2与固定块10-4的形状一致且表面设有与固定块10-4表面一直的外螺纹，所述固定块10-4上套设有锁环10-3，锁环10-3的内表面设有与所述固定块10-4和插头10-2外表面的外螺纹相匹配的内螺纹。固定装置10在使用的时候，将插头10-2上的凸起10-1插入固定块10-4的固定块凹槽中，在将锁环10-3通过螺纹移动插头10-2和固定块10-4的中间，使得插头10-2和固定块10-4连接，这样在操作上非常容易，而且，也不易于松动，对于患者的安全有进一步的保证。
进一步的，所述机器人头部4设有摄像头5，摄像头5将录制的视频发送到中央处理器，中央处理器对视频进行处理，当中央处理器检测到视频中有遮挡物时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮8停止。当机器人的前方有障碍物的时候，机器人停止前进，从而保证了患者的安全。
综上所述，本发明公开了一种康复训练机器人，包括机器人部分和训练部分，机器人部分和训练部分通过固定装置连接。本发明使得患者通过语音向机器人发送训练指令、停止的指令、转向指令、行使指令或者停车指令，患者的语音通过语音识别模块转化为指令，将指令反馈到中央处理器，中央处理器根据接收到的指令执行相应的操作，当接受到训练指令时，中央处理器控制第一步进电机逆时针转动90度，控制第二步进电机顺时针转动90度，当接受到停止指令时，中央处理器控制第一步进电机顺时针转动90度，控制第二步进电机逆时针转动90度，当接受到转向指令时，中央处理器控制车轮驱动装置进行转向，当接受到行驶指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮行驶，当接受到停车指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮停止。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种康复训练机器人，其特征在于，包括机器人部分和训练部分，机器人部分和训练部分通过固定装置(10)连接，
所述训练部分包括靠背板(1)，靠背板(1)的两侧分别设有一用于患者手扶的扶手(3)，所述扶手为长度可调的伸缩杆，伸缩杆的固定杆固定于靠背板(1)上，伸缩杆的活动杆所述机器人部分相对的面上连接有固定装置(10)，所述靠背板(1)通过第一铰接轴与坐板(15)的一端连接，其中第一铰接轴与第一步进电机的输出轴连接，第一铰接轴与坐板(15)固定连接，所述坐板(15)的下端设有坐板滚轮(2)，坐板(15)的另一端通过第二铰接轴与支撑板(11)的一端连接，其中其中第二铰接轴与第二步进电机的输出轴连接，第二铰接轴与支撑板(11)固定连接，支撑板(11)的底部设有支撑板滚轮(12)，支撑板(11)的下端设有训练板(9)，训练板(9)上设有两个帮助患者练习走路步伐的训练装置(17)，所述训练板(9)与所述机器人部分相对的面上连接有固定装置(10)；
所述机器人部分包括机器人身体(7)，机器人身体(4)的顶部固定有机器人头部(4)，机器人头部(4)上设有音响(6)，机器人身体(4)的底部设有用于帮助机器人行走的机器人车轮(8)，机器人车轮(8)与位于机器人身体内部的车轮驱动装置连接，所述机器人身体(5)开设有两条纵向的滑槽(7-1)，滑槽(7-1)上滑动链接有滑块(7-2)，滑块(7-2)上连接有与所述扶手(3)连接的固定装置(10)，所述机器人身体(7)的下端连接有与所述训练板(9)连接的固定装置(10)，所述机器人头部(4)还设有中央处理器、语音识别模块以及用于给上述用电部件供电的电源装置；
患者通过语音向机器人发送训练指令、停止的指令、转向指令、行使指令或者停车指令，患者的语音通过语音识别模块转化为指令，将指令反馈到中央处理器，中央处理器根据接收到的指令执行相应的操作，当接受到训练指令时，中央处理器控制第一步进电机逆时针转动90度，控制第二步进电机顺时针转动90度，当接受到停止指令时，中央处理器控制第一步进电机顺时针转动90度，控制第二步进电机逆时针转动90度，当接受到转向指令时，中央处理器控制车轮驱动装置进行转向，当接受到行驶指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮(8)行驶，当接受到停车指令时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮(8)停止。
2.如权利要求1所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述支撑板(11)与所述坐板滚轮(2)相对的面上设有水平支板(14)，水平支板(14)的下端固定有竖直支板(16)，竖直支板(16)的底部设有竖直支板滚轮(13)。
3.如权利要求1所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述固定装置(10)包括分别固定于所述滑块(7-2)和所述机器人身体(7)上的固定块(10-4)，固定块(10-4)上开设有固定块凹槽，固定块(10-4)的表面设有外螺纹，所述固定装置(10)还包括分别固定所述扶手(3)的插头(10-2)，插头(10-2)与所述固定块(10-4)相对的面上设有用于插入固定块凹槽的凸起(10-1)，所述插头(10-2)与固定块(10-4)的形状一致且表面设有与固定块(10-4)表面一直的外螺纹，所述固定块(10-4)上套设有锁环(10-3)，锁环(10-3)的内表面设有与所述固定块(10-4)和插头(10-2)外表面的外螺纹相匹配的内螺纹。
4.如权利要求1所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述训练装置(17)包括开设于训练板(9)上的训练凹槽(17-2)，训练凹槽(17-2)内设有传送带(17-4)，传送带(17-4)上固定有用于放置患者脚部的放脚块(17-1)，放脚块(17-1)的左右两侧通过固定带(17-3)连接。
5.如权利要求4所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述放脚块(17-1)的前后两端设有用于限制患者脚部前后活动的限位块(17-9)。
6.如权利要求4所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述传送带(17-4)通过分别位于传送带两端的齿轮转动，齿轮与转轴通过键连接，转轴的两端设有轴承，轴承分别位于所述训练凹槽(17-2)的两侧。
7.如权利要求6所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述齿轮分为主动轮(17-5)和从动轮(17-6)，所述主动轮(17-5)所键连接的转轴的一端与电机(17-8)的输出轴连接，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机(17-8)完成周期动作，所述周期动作为电机(17-8)在设定的顺时针转动时间内顺时针转动，电机(17-8)在设定的逆时针转动时间内逆时针转动，当所述语音识别模块检测到患者的指令为辅助训练指令时，中央处理器控制电机(17-8)完成当前的一个周期的周期动作。
8.如权利要求1所述的一种康复训练机器人，其特征在于，所述机器人头部(4)设有摄像头(5)，摄像头(5)将录制的视频发送到中央处理器，中央处理器对视频进行处理，当中央处理器检测到视频中有遮挡物时，中央处理器控制车轮驱动装置驱动机器人车轮(8)停止。
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