CN110314067A - 一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，包括：预紧力产生机构；与预紧力产生机构连接，且通过支点传递预紧力的支撑连接杆；与支撑连接杆连接、将预紧力转化为向上的支撑力用于抵消骨骼机器人自身重力的机器人安装板。本发明结构简单、操作方便，通过调整调节螺母来快速抵消外骨骼机器人重心上下起伏的位移，并在外骨骼机器人的行走过程中，给予外骨骼机器人一定的起重助力。

Description

一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置
技术领域
本发明涉及一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，属于医疗器械技术领域。
背景技术
康复机器人技术是近年来迅速发展的一门新兴机器人技术，是机器人技术在医学领域的新应用。目前康复机器人已成为国际社会研究的热点之一，对于中风、偏瘫、运动机能损伤等患者来说，康复训练机器人有着很好的治疗效果。外骨骼机器人是一种穿戴于人体、帮助人体负重并且能够跟随人体运动的人机一体化智能系统。
对于外骨骼机器人而言，其自身重量通常都比较重，会增加康复训练病人的负担，从而不利于病人的康复训练。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、操作方便、调节效果好的用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，包括：
预紧力产生机构；
与预紧力产生机构连接，且通过支点传递预紧力的支撑连接杆；
与支撑连接杆连接、将预紧力转化为向上的支撑力用于抵消骨骼机器人自身重力的机器人安装板。
进一步，上述的用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，还包括用于机器人安装板保持水平结构的四点支撑机构。
具体为：上述的四点支撑机构包括一与机器人安装板平行设置且固定连接的平衡板、三固定支座、一平衡杆、一支撑座和一与平衡板平行设置的固定安装板，三固定支座和一支撑座为四点支撑机构的四个连接点，而支撑连接杆、平衡板、平衡杆和固定安装板则为四点支撑机构的四条边，且所述的支撑座同时为支撑连接杆的支点，连接杆的一种一端与一固定支座连接，而另一端则为受力端。
且上述的机器人安装板、平衡板和分别设置在平衡板上下位置的两固定支座通过螺栓连接为一个整体。
更进一步，上述的预紧力产生机构包括由上向下依次连接的固定连接座、导向杆、导向管、调节螺母和运动连接座，一弹簧套接在导向杆和导向管的外周，同时限位在调节螺母和固定连接座之间，且所述的运动连接座的下部与支撑连接杆的受力端连接。
上述的固定安装板的上部通过一单耳连接座与固定连接座连接。
且上述的固定安装板同时与平衡车固定连接。
本发明的有益之处在于：本发明结构简单、操作方便，通过调整调节螺母来快速抵消外骨骼机器人重心上下起伏的位移，并在外骨骼机器人的行走过程中，给予外骨骼机器人一定的起重助力。
附图说明
图1为本发明一实施例的平面结构示意图；
图2为本发明一实施例的立体结构示意图。
图中附图标记的含义：
1-固定连接座；
2-导向杆；
3-弹簧；
4-导向管；
5-调节螺母；
6-运动连接座；
7-单耳连接座；
8-固定安装板；
9-固定支座；
10-平衡杆；
11-平衡板；
12-机器人安装板；
13-支撑座；
14-支撑连接杆。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
图1为本发明一实施例的平面结构示意图；图2为本发明一实施例的立体结构示意图。
如图1和图2所示：用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置包括固定连接座1、导向杆2、弹簧3、导向管4、调节螺母5、运动连接座6、单耳连接座7、固定安装板8、三个固定支座9、平衡杆10、平衡板11、机器人安装板12、支撑座13、支撑连接杆14。
具体为：
固定连接座1的下部连接一导向杆2，为了保证后续弹簧的压缩形变情况以及受力强度，在导向杆2的下部连接更大直径的导向管4，而在导向管4的下部则连接有调节螺母5，调节螺母5的下部连接运动连接座6，而在调节螺母5和固定连接座1之间的导向杆2和导向管4的外周还套接有弹簧3，以上结构形成本发明所述的预紧力产生机构。
运动连接座6的下部与支撑连接杆14的其中一端连接，支撑连接杆14的这一端成为受力端，支撑连接杆14的中部与支撑座13连接，支撑座13形成支撑连接杆14的力的支点，支撑连接杆14的另一端则与其中一个固定支座9连接，该固定支座9设置在平衡板11的下端，平衡板11与机器人安装板12平行设置且固定连接，平衡板11的上端同时连接另一固定支座9，两个固定支座9、平衡板11和机器人安装板12共同通过螺栓连接为一个整体。
平衡板11上端的固定支座同时连接平衡杆10，平衡杆10的另一端连接第三个固定支座9，第三个固定支座9同时与固定安装板8的上端连接，固定安装板8平行平衡板11设置，且安装板8的下端与支撑座13连接，此时，三个固定支座9和一支撑座13形成四个连接点，而支撑连接杆14、平衡板11、平衡杆10和固定安装板8则为四条边，以上结构共同形成四点支撑机构。
固定安装板8上端在第三个固定支座9的背面还连接单耳连接座7，单耳连接座7同时与固定连接座1连接，同时，固定安装板8还与平衡车固定连接，在康复训练中，外骨骼机器人和平衡车通常配合使用，在本实施例中，机器人安装板12为一L型板，其与外骨骼机器人固定连接。
本发明的工作过程为：
通过调节调节螺母5，使弹簧3压缩，弹簧3压缩产生预紧力作用在与调节螺母5相连接的运动连接座6上；运动连接座6将力传给支撑连接杆14；支撑连接杆14以支撑座13为力支点将力传给固定支座9；固定支座9与平衡板11、机器人安装板12通过螺栓连接为一个整体；最终弹簧6的预紧力通过机器人安装板12作用在外骨骼机器人上，将外骨骼机器人自身重力抵消；而平衡杆10、支撑连接杆14、固定支座9、支撑座13组成的四点支撑杆机构，保证了机器人安装板12始终处在水平位置并做上下运动；弹簧3在外骨骼机器人行走过程中抵消了外骨骼机器人重心上下起伏的位移，并在外骨骼机器人行走过程中，给予外骨骼机器人一定的起重助力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，包括：
预紧力产生机构；
与预紧力产生机构连接，且通过支点传递预紧力的支撑连接杆；
与支撑连接杆连接、将预紧力转化为向上的支撑力用于抵消外骨骼机器人自身重力的机器人安装板。
2.根据权利要求1所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，还包括用于机器人安装板保持水平结构的四点支撑机构。
3.根据权利要求2所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，所述的四点支撑机构包括一与机器人安装板平行设置且固定连接的平衡板、三固定支座、一平衡杆、一支撑座和一与平衡板平行设置的固定安装板，三固定支座和一支撑座为四点支撑机构的四个连接点，而支撑连接杆、平衡板、平衡杆和固定安装板则为四点支撑机构的四条边，且所述的支撑座同时为支撑连接杆的支点，连接杆的一种一端与一固定支座连接，而另一端则为受力端。
4.根据权利要求3所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，所述的机器人安装板、平衡板和分别设置在平衡板上下位置的两固定支座通过螺栓连接为一个整体。
5.根据权利要求3所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，所述的预紧力产生机构包括由上向下依次连接的固定连接座、导向杆、导向管、调节螺母和运动连接座，一弹簧套接在导向杆和导向管的外周，同时限位在调节螺母和固定连接座之间，且所述的运动连接座的下部与支撑连接杆的受力端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，所述的固定安装板的上部通过一单耳连接座与固定连接座连接。
7.根据权利要求3所述的一种用于康复训练的外骨骼机器人的减重装置，其特征在于，所述的固定安装板同时与平衡车固定连接。
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