CN110974621A - 一种下肢康复机器人的足部机构 - Google Patents
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Abstract
本发明一种下肢康复机器人的足部机构，包括足底板、导向杆、牵引杆和电动装置固定板，所述导向杆的下部通过导向孔连接于电动装置固定板，所述导向杆的底部通过回力弹簧连接于电动装置固定板的底部，所述电动装置固定板的顶部一侧设有第一电机固定座，另一侧设有轴承固定座，所述第一电机固定座的顶部设有第一电机，所述第一电机的输出端连接有第二电机安装框，所述第二电机安装框的一侧设有连接杆，第二电机安装框内安装有第二电机。本发明结构简单，无复杂机械及控制系统，尺寸小巧，安装及维护方便；增加电子理疗仪设施，增加足部的穴位理疗，加快患者恢复；价格低廉，可满足普通家庭患者的需求，可作为家庭式下肢康复仪器推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复设备技术领域，特别指一种下肢康复机器人的足部机构。
背景技术
下肢瘫患者的康复治疗方式已经从传统的人工物理治疗方式转变为当前涵盖多学科多技术的自动化治疗。机器人技术和康复医学相结合是机器人应用的主要领域之一。现有的下肢康复机器人的足部机构往往存在以下不足：(1)单独的固定式安装的踝关节康复装置使整个下肢的牵引运动轨迹单一，下肢运动空间受限；(2)现有的包含踝关节的下肢康复训练装置的结构尺寸较大。主要原因是要同时考虑多种传感器安装和关节驱动设计方案；(3)只注重关节部位的活动训练，忽略神经系统的回复；(4)现有的康复训练装置造价高昂，一般家庭难以承担高昂的医疗费用，如欧美等发达国家研制出了Lokomat，ALEX，LOPES等机器人，以帮助患者完成康复训练，但是此类机器人系统复杂，造价高昂，一般家庭难以承担高额的医疗费用，且该类设备多用于康复中心，患者锻炼时间有限，效果难以得到保证。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，尺寸小巧，成本低廉又可促进神经系统恢复的下肢康复机器人的足部机构。
本发明一种下肢康复机器人的足部机构，包括足底板和电动装置固定板，所述电动装置固定板位于足底板的下方，所述足底板通过导向杆和牵引杆连接于电动装置固定板，所述牵引杆的顶部连接于足底板底部的另一端，所述电动装置固定板的一端设有导向孔，所述导向杆的下部通过导向孔连接于电动装置固定板，所述导向杆的底部通过回力弹簧连接于电动装置固定板的底部，所述电动装置固定板的另一端顶部一侧设有第一电机固定座，另一侧设有轴承固定座，所述第一电机固定座的顶部设有第一电机，所述第一电机的输出端通过法兰组件连接有第二电机安装框，所述第二电机安装框的一侧设有连接杆，所述连接杆的一端通过第一轴承连接于轴承固定座，所述第二电机安装框内安装有第二电机，所述第二电机的输出轴端部同轴连接有转盘，所述转盘的一侧偏离转盘中心处设有偏心连接件，所述偏心连接件连接于牵引杆的底部。
优选的，所述导向杆的顶部与牵引杆的顶部均设有球头，所述足底板与牵引杆的连接处和足底板与导向杆的连接处均设有球状凹槽，所述球头压装于球状凹槽内，所述球头与球状凹槽间设有防磨隔垫。
优选的，所述足底板的上部设有内凹槽，内凹槽内设有电子足疗仪。
优选的，所述牵引杆的底部设有第二轴承，且通过第二轴承套接于偏心连接件。
优选的，所述导向孔呈X形旋涡状。
优选的，所述转盘呈椭圆形。
优选的，所述电动装置固定板的底部设有支撑连接板。
优选的，所述足底板上设有足部束缚带。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明结构简单，无复杂机械及控制系统，安装及维护方便；结构尺寸小巧能够模拟人足部的活动行为；增加电子理疗仪设施，增加足部的穴位理疗，加快患者恢复，间接提高患者整体的健康状态；价格低廉，可满足普通家庭患者的需求，可作为家庭式下肢康复仪器推广使用。
附图说明
图1为本发明的一种下肢康复机器人的足部机构的结构示意图；
图2为本发明的一种下肢康复机器人的足部机构的电动装置固定板俯视图；
图3为图1中A处放大图；
图4为图1中B处放大图；
图5为本发明的一种下肢康复机器人的足部机构的一种使用方式示意图；
图6为本发明的一种下肢康复机器人的足部机构的一种使用方式部分结构俯视示意图。
如图所示：1、足底板；2、电子足疗仪；3、导向杆；4、电动装置固定板；5、导向孔；6、支撑连接板；7、第一电机；8、第二电机安装框；9、第二电机；10、转盘；11、偏心连接件；12、牵引杆；13、第一电机固定座；14、轴承固定座；15、第一轴承；16、足部束缚带；17、防磨隔垫；18、第二轴承；19、连接杆；20、法兰组件；21、回力弹簧；22、球状凹槽；101、足部机构；102、小腿束缚结构；103、躺椅支撑结构；104、躺椅。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明一种下肢康复机器人的足部机构，包括足底板1和电动装置固定板4，所述电动装置固定板4位于足底板1的下方，所述足底板1通过导向杆3和牵引杆12连接于电动装置固定板4，所述导向杆3的顶部连接于足底板1底部的一端，所述牵引杆12的顶部连接于足底板1底部的另一端，所述电动装置固定板4的一端设有导向孔5，所述导向杆3的下部通过导向孔5连接于电动装置固定板4，所述导向杆3的底部通过回力弹簧21连接于电动装置固定板4的底部，所述电动装置固定板4的另一端顶部一侧设有第一电机固定座13，另一侧设有轴承固定座14，所述第一电机固定座13的顶部设有第一电机7，所述第一电机7的输出端通过法兰组件20连接有第二电机安装框8，所述第二电机安装框8的一侧设有连接杆19，所述连接杆19的一端通过第一轴承15连接于轴承固定座14，所述第二电机安装框8内安装有第二电机9，所述第二电机9的输出轴端部同轴连接有转盘10，所述转盘10的一侧偏离转盘10中心处设有偏心连接件11，所述偏心连接件11连接于牵引杆12的底部。
所述导向杆3的顶部与牵引杆12的顶部均设有球头，所述足底板1与牵引杆12的连接处和足底板1与导向杆3的连接处均设有球状凹槽22，所述球头压装于球状凹槽22内，所述球头与球状凹槽22间设有防磨隔垫17。
所述足底板1的上部设有内凹槽，内凹槽内设有电子足疗仪2。
所述牵引杆12的底部设有第二轴承18，且通过第二轴承18套接于偏心连接件11。
所述导向孔5呈X形旋涡状。
所述转盘10呈椭圆形。
所述电动装置固定板4的底部设有支撑连接板6。
所述足底板1上设有足部束缚带16。
本发明的一种实施方式，如图5的使用方式，将足部机构101通过支撑连接板连接于躺椅支撑结构103的脚部放置位置，且将足部机构101按照左右脚在躺椅支撑结构103两侧对称设置，且支撑结构103的两侧还设有小腿束缚结构102，使用时，康复人员坐在躺椅104上，小腿帮扶在小腿束缚结构102上，再将脚通过足部束缚带16柔性固定在足底板1上，最后对第一电机7和第二电机9分别进行操作，实现脚部脚踝处的训练，并利用足底板1上的电子足疗仪2对脚底部的相关穴位进行理疗。
期间工作模式分为三种：一是第一电机7运动，第二电机9工作，但是要将第二电机9转盘10上的偏心连接件11，调节至十二点或者六点钟方向，在关闭第二电机9，使其处于不工作状态，此时康复人员可利用第一电机7实现脚面的屈曲和伸展，其要满足运动生物学力学的角度原理析，屈曲角度在20°-30°范围，个体差异大约10°，伸展角度在30°-50°之间，个体差异为20°左右。根据不同的康复人员设置不同的角度需求。
二是第一电机7不工作，第二电机9运动，第一电机7的角度调节到适合人体脚部的旋转位置，停止工作，在通过第二电机9带动偏心连接件11绕第二电机9轴心转动，进而通过牵引杆12带动足底板1实现其以足底板1的有导向杆3连接端为支点，足底板1有牵引杆12的连接端为旋转端，牵引杆12连接端做类似椭圆形的符合运动生物学的运动，其中导向杆3一端和足底板1连接，底部穿过动力装置固定板4通过回力弹簧22和动力装置固定板4底部连接，这位保障脚部的旋转运动时为康复人员的足后跟提供了一定的活动空间，不会因为脚随第二电机9做旋转运动时，脚后跟固定抱死，出现康复人员的第二次伤害。
三是当康复人员利用第一电机7和第二电机9对足部运动后，可利用足底板1嵌入的电子理疗仪2实现对脚底部相关穴位的理疗，辅助需康复人员的康复，间接提高患者整体的健康状态。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：包括足底板(1)和电动装置固定板(4)，所述电动装置固定板(4)位于足底板(1)的下方，所述足底板(1)通过导向杆(3)和牵引杆(12)连接于电动装置固定板(4)，所述导向杆(3)的顶部连接于足底板(1)底部的一端，所述牵引杆(12)的顶部连接于足底板(1)底部的另一端，所述电动装置固定板(4)的一端设有导向孔(5)，所述导向杆(3)的下部通过导向孔(5)连接于电动装置固定板(4)，所述导向杆(3)的底部通过回力弹簧(21)连接于电动装置固定板(4)的底部，所述电动装置固定板(4)的另一端顶部一侧设有第一电机固定座(13)，另一侧设有轴承固定座(14)，所述第一电机固定座(13)的顶部设有第一电机(7)，所述第一电机(7)的输出端通过法兰组件(20)连接有第二电机安装框(8)，所述第二电机安装框(8)的一侧设有连接杆(19)，所述连接杆(19)的一端通过第一轴承(15)连接于轴承固定座(14)，所述第二电机安装框(8)内安装有第二电机(9)，所述第二电机(9)的输出轴端部同轴连接有转盘(10)，所述转盘(10)的一侧偏离转盘(10)中心处设有偏心连接件(11)，所述偏心连接件(11)连接于牵引杆(12)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述导向杆(3)的顶部与牵引杆(12)的顶部均设有球头，所述足底板(1)与牵引杆(12)的连接处和足底板(1)与导向杆(3)的连接处均设有球状凹槽(22)，所述球头压装于球状凹槽(22)内，所述球头与球状凹槽(22)间设有防磨隔垫(17)。
3.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述足底板(1)的上部设有内凹槽，内凹槽内设有电子足疗仪(2)。
4.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述牵引杆(12)的底部设有第二轴承(18)，且通过第二轴承(18)套接于偏心连接件(11)。
5.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述导向孔(5)呈X形旋涡状。
6.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述转盘(10)呈椭圆形。
7.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述电动装置固定板(4)的底部设有支撑连接板(6)。
8.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人的足部机构，其特征在于：所述足底板(1)上设有足部束缚带(16)。
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|---|---|---|---|---|
| CN112972205A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-18 | 周欢欢 | 一种脚腕恢复训练装置及训练方法 |
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| CN112972205B (zh) * | 2021-02-26 | 2023-08-22 | 湖北医护到家科技有限公司 | 一种脚腕恢复训练装置及训练方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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