CN111904790A - 一种多轨迹膝关节康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种多轨迹膝关节康复训练机器人，设有底座，其特征在于该底座上设有支撑体、大腿托起机构、膝关节机构、小腿托起机构、脚托机构和动力驱动机构，通过采用上述结构组合，可完成膝关节术后康复训练的四种常规康复动作，解决了常规康复器械轨迹单一的问题；四种常规康复动作分别为：屈伸运动、弯腿屈膝、固踝屈伸、直腿抬高；并基于这四种常规动作衍生出的不同抬腿量、不同抬腿角度及动作的线性控制的多轨迹康复运动，具有结构简单、使用方便、康复效果好、有效避免术后膝关节功能障碍等后遗症的产生、促进病人的康复等优点。

Description

一种多轨迹膝关节康复训练机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种结构简单、使用方便、康复效果好、有效避免术后膝关节功能障碍等后遗症的产生、促进病人的康复的多轨迹膝关节康复训练机器人。

背景技术

国内外现有的膝关节康复训练设备大体分为三种：

1、采用电机丝杠螺母的方式驱动的曲柄滑块机构：此种曲柄滑块机构的驱动方式，结构简单，重量轻。尽管此类产品具有结构简单、重量轻的优点，但是电机在启动、停止以及换向过程中的冲击力通过各刚性的连接件完全作用在患者的伤膝上容易对患者造成二次伤害；滑块推杆直接将推力传达至小腿部，易造成膝关节术后损伤，且运动方式单一，只能做屈腿伸腿动作，不能满足膝关节术后康复的需要。

此外，此类康复仪器不具有智能识别患者康复训练感觉的能力，在患者感觉到不适时仍按照预设程序进行动作而不能产生退让动作有效保护患者。

2、基于健康下肢驱动的膝关节康复设备：采用健康下肢驱动方式的膝关节康复训练装置可利用一侧健康的下肢带动另一侧受伤的下肢进行被动与主动训练,训练的角度范围与训练力的大小由患者主动控制。

此类的康复器虽然能够根据患者的意愿进行主动康复训练,但要求患者必须保证一侧下肢健康,因此在实际应用上受到一定的限制。

3、基于气动柔性驱动器的膝关节康复器械：气动柔性驱动器又称气动肌肉是一种以压缩空气驱动介质、以弹性橡胶管为驱动主体，并通过外部辅助结构限制弹性橡胶管按规律变形的新型执行器。气动肌肉的主体结构由橡胶管和套在其外面的纤维编织网组成，当气动肌肉充气时,橡胶管膨胀并和纤维网紧紧贴紧,从而将气体的压力传递给纤维网而转化为拉力。

此种康复器模仿人体下肢肌肉组织,在膝关节与踝关节分别采用两根气动人工肌肉代替人体肌肉,并采集人体生物电信号对气动人工肌肉进行控制。采用生物电技术使得康复训练过程能够由患者自主控制,然而该康复器结构复杂价格昂贵,且气动肌肉的收缩变形率较小，所能实现的训练角度也比较小，康复效果受到影响穿戴式结构也给患者使用造成一定的麻烦。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、康复效果好、有效避免术后膝关节功能障碍等后遗症的产生、促进病人的康复的多轨迹膝关节康复训练机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多轨迹膝关节康复训练机器人，设有底座，其特征在于该底座上设有支撑体、大腿托起机构、膝关节机构、小腿托起机构、脚托机构和动力驱动机构；

所述的支撑体设有两组，两组支撑体设在底座左右两侧并与底座固定连接，支撑体的上端与大腿托起机构相连接；

所述的大腿托起机构包括左支撑杆、铰接关节、右支撑杆和支撑布，左支撑杆和右支撑杆的前端经铰接关节与支撑体相铰接，左支撑杆和右支撑杆之间经支撑布相连接，左支撑杆和右支撑杆的后端分别经膝关节机构与小腿托起机构相连接；

所述的膝关节机构包括电机固定套、电机转动套、中空力矩电机，电机固定套、电机转动套分别与中空力矩电机中的固定模组和转动模组连接，所述的电机固定套分别与大腿托起机构中的左支撑杆和右支撑杆相连接，电机转动套与小腿托起机构相连接；

所述的小腿托起机构包括小腿左主杆、小腿右主杆和小腿皮肤变形补偿组件，小腿左主杆和小腿右主杆的前端分别与电机转动套相连接，小腿左主杆后端与小腿左分杆经小腿左杆连接件相连接，小腿右主杆后端与小腿右分杆经小腿右杆连接件相连接，所述的小腿左主杆和小腿右主杆的内侧均设有磁耦合气缸，磁耦合气缸的光轴的两端分别经气缸支撑座固定在小腿左主杆和小腿右主杆上，磁耦合气缸的运动原件与直线轴承内圈固定连接，直线轴承外圈经直线轴承套与小腿皮肤变形补偿组件相连接，小腿左分杆和小腿右分杆的后端分别与脚托机构相连接；

所述的脚托机构包括脚托主钣金、脚托分钣金、脚托主杆、脚托分杆、脚托连接杆，所述的脚托主钣金的下方与脚托分钣金垂直连接，脚托主钣金的后侧与脚托主杆水平连接，脚托主杆的两端分别伸至脚托主钣金的左右两侧并与脚托分杆垂直连接，两侧的脚托分杆分别与脚托连接杆相连接，两侧的脚托连接杆分别与小腿托起机构中的小腿左分杆和小腿右分杆相连接；

所述的动力驱动机构设在支撑体后侧的底座上，所述的动力驱动机构包括直线驱动组、左推杆、右推杆、滑块、铰接连接件和铰接关节，所述的直线驱动组设在两组支撑体之间后侧的底座上，直线驱动组与滑块滑动连接，滑块与铰接连接件固定连接，铰接连接件的两侧分别设有左推杆和右推杆，左推杆和右推杆的上端经铰接关节分别与左支撑杆和右支撑杆的中部相铰接，左推杆和右推杆的下端分别与铰接连接件相连接，通过直线驱动组带动滑块前后移动带动左推杆和右推杆推动左支撑杆和右支撑杆的撑起或放下。

本发明所述的小腿皮肤变形补偿组件包括壳体、轴承滑板、轴承摩擦套、轴承挡块，所述的壳体、轴承滑板和轴承摩擦套呈同弧度的圆弧形，轴承摩擦套的弧长小于壳体和轴承滑板的弧长，壳体的左右两端分别与小腿左主杆和小腿右主杆内侧的直线轴承套相连接，圆弧形的轴承滑板的下侧面前端设有前卡接凸起，轴承摩擦套的下侧面后端设有后卡接凸起，后卡接凸起的前侧面设有卡接槽，圆弧形的壳体的前端卡接在轴承滑板的下侧面并与前卡接凸起的后端面相接触，圆弧形的壳体与轴承滑板的后端伸进轴承摩擦套下侧面的卡接槽内实现轴承摩擦套与壳体和轴承滑板之间的套合，所述的轴承挡块设在轴承摩擦套的前端面，轴承挡块与轴承摩擦套的前端面相连接并伸至轴承滑板的前端面与轴承滑板相接触，通过轴承挡块对轴承滑板进行限位，最终实现轴承摩擦套沿着外壳和轴承滑板左右滑动补偿功能。

本发明所述的小腿皮肤变形补偿组件中壳体的左右两端分别设有焊块，焊块分别与壳体的两端相连接，焊块上设有连接孔，焊块经连接孔和连接螺栓与直线轴承套相连接，通过焊块限制轴承摩擦套径向滑动位移。

本发明所述的小腿皮肤变形补偿组件中轴承摩擦套的上侧面前端部设有条形安装凸起，条形安装凸起与轴承挡块、轴承摩擦套之间形成安装槽，安装槽上方设有小腿托板，小腿托板与安装槽相连接，通过安装槽实现与小腿托板的连接。

本发明所述的小腿皮肤变形补偿组件中小腿左主杆和小腿右主杆之间的磁耦合气缸的光轴上设有两组运动原件，每组运动原件经直线轴承、直线轴承套与小腿皮肤变形补偿组件相连接，两组小腿皮肤变形补偿组件中的轴承摩擦套上侧面之间经小腿托板相连接，小腿托板的两端分别与每个轴承摩擦套上的安装孔固定连接，增大结构运行的稳定性。

本发明所述的小腿左分杆和小腿右分杆上分别设有调节旋钮，通过调节旋钮将小腿左分杆和小腿右分杆与脚托组件中的脚托连接杆进行长度可调节连接。

本发明所述的大腿托起机构和动力驱动机构中的铰接关节包括上连接耳、下连接耳和销轴，上连接耳分别与支撑体或大腿载体相连接，下连接耳分别与大腿载体或推杆相连接，上连接耳和下连接耳之间通过销轴相铰接。

本发明所述的动力驱动机构中铰接连接件包括连接座、套筒、连接轴、导向轴支座、连接钣金、轴承和承载块，所述的连接座上方与套筒固定连接，连接座下方与滑块相连接，套筒内设有连接轴，连接轴经轴承支撑在套筒的内壁上，连接轴的两端分别穿过套筒与导向轴支座相连接，导向轴支座与连接钣金相连接，连接钣金呈L型，L型的连接钣金的一端与导向轴支座相连接，L型连接钣金的另一端伸至套筒两侧的导向轴支座的上方并与承载块相连接，导向轴支座上方的承载块与左推杆和右推杆相连接。

本发明所述的动力驱动机构中所述的直线驱动组包括驱动电机和滚珠丝杠，驱动电机的输出轴与滚珠丝杠中的螺杆相连接，滚珠丝杠中的螺母与滑块相连接。

本发明所述的脚托机构中设有脚托板，脚托板与脚托主钣金前侧板面通过螺栓连接，针对不同患者实现脚托板的更换。

本发明由于采用上述结构，可完成膝关节术后康复训练的四种常规康复动作，解决了常规康复器械轨迹单一的问题；四种常规康复动作分别为：屈伸运动、弯腿屈膝、固踝屈伸、直腿抬高；并基于这四种常规动作衍生出的不同抬腿量、不同抬腿角度及动作的线性控制的多轨迹康复运动，具有结构简单、使用方便、康复效果好、有效避免术后膝关节功能障碍等后遗症的产生、促进病人的康复等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中大腿托起机构和动力驱动机构的结构示意图。

图3是图2中铰接连接件的结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图1中膝关节机构的结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是图1中小腿托起机构的结构示意图。

图8是图7中小腿皮肤变形补偿组件的结构示意图。

图9是图7中小腿皮肤变形补偿组件与小腿托板连接局部放大剖视图。

图10是图1中脚托机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种多轨迹膝关节康复训练机器人，设有底座1，其特征在于该底座1上设有支撑体2、大腿托起机构3、膝关节机构4、小腿托起机构5、脚托机构6和动力驱动机构7；

所述的支撑体2设有两组，支撑体2设为杆状，两组支撑体2设在底座1左右两侧并与底座1固定连接，支撑体2的上端与大腿托起机构3相连接；

所述的大腿托起机构3包括左支撑杆301、铰接关节302、右支撑杆303和支撑布304，左支撑杆301和右支撑杆303的前端经铰接关节302与支撑体2相铰接，左支撑杆301和右支撑杆303之间经支撑布304相连接，左支撑杆301和右支撑杆303的后端分别经膝关节机构4与小腿托起机构5相连接；

所述的膝关节机构4包括电机固定套401、电机转动套402、中空力矩电机403，电机固定套401、电机转动套402分别与中空力矩电机403中的固定模组和转动模组连接，所述的电机固定套401分别与大腿托起机构3中的左支撑杆301和右支撑杆303相连接，电机转动套402与小腿托起机构5相连接；

所述的小腿托起机构5包括小腿左主杆501、小腿右主杆502和小腿皮肤变形补偿组件503，小腿左主杆501和小腿右主杆502的前端分别与电机转动套402相连接，小腿左主杆501后端与小腿左分杆504经小腿左杆连接件505相连接，小腿右主杆502后端与小腿右分杆506经小腿右杆连接件507相连接，所述的小腿左主杆501和小腿右主杆502的内侧均设有磁耦合气缸508，磁耦合气缸508的光轴的两端分别经气缸支撑座509固定在小腿左主杆501和小腿右主杆502上，磁耦合气缸508的运动原件与直线轴承510内圈固定连接，直线轴承510外圈经直线轴承套511与小腿皮肤变形补偿组件503相连接，小腿左分杆504和小腿右分杆506的后端分别与脚托机构6相连接；

所述的脚托机构6包括脚托主钣金601、脚托分钣金602、脚托主杆603、脚托分杆604、脚托连接杆605，所述的脚托主钣金601的下方与脚托分钣金602垂直连接，脚托主钣金601的后侧与脚托主杆603水平连接，脚托主杆603的两端分别伸至脚托主钣金601的左右两侧并与脚托分杆604垂直连接，两侧的脚托分杆604分别与脚托连接杆605相连接，两侧的脚托连接杆605分别与小腿托起机构5中的小腿左分杆504和小腿右分杆506相连接；

所述的动力驱动机构7设在支撑体2后侧的底座1上，所述的动力驱动机构7包括直线驱动组701、左推杆702、右推杆703、滑块704、铰接连接件705和铰接关节302，所述的直线驱动组701设在两组支撑体2之间后侧的底座1上，直线驱动组701与滑块704滑动连接，滑块704与铰接连接件705固定连接，铰接连接件705的两侧分别设有左推杆702和右推杆703，左推杆702和右推杆703的上端经铰接关节302分别与左支撑杆301和右支撑杆303的中部相铰接，左推杆702和右推杆703的下端分别与铰接连接件705相连接，通过直线驱动组701带动滑块704前后移动带动左推杆702和右推杆703推动左支撑杆301和右支撑杆303的撑起或放下。

进一步，所述的小腿皮肤变形补偿组件503包括壳体512、轴承滑板513、轴承摩擦套514、轴承挡块515，所述的壳体512、轴承滑板513和轴承摩擦套514呈同弧度的圆弧形，轴承摩擦套514的弧长小于壳体512和轴承滑板513的弧长，壳体512的左右两端分别与小腿左主杆501和小腿右主杆502内侧的直线轴承套511相连接，圆弧形的轴承滑板513的下侧面前端设有前卡接凸起516，轴承摩擦套514的下侧面后端设有后卡接凸起517，后卡接凸起517的前侧面设有卡接槽518，圆弧形的壳体512的前端卡接在轴承滑板513的下侧面并与前卡接凸起516的后端面相接触，圆弧形的壳体512与轴承滑板513的后端伸进轴承摩擦套514下侧面的卡接槽518内实现轴承摩擦套514与壳体512和轴承滑板513之间的套合，所述的轴承挡块515设在轴承摩擦套514的前端面，轴承挡块515与轴承摩擦套514的前端面相连接并伸至轴承滑板513的前端面与轴承滑板513相接触，通过轴承挡块515对轴承滑板513进行限位，最终实现轴承摩擦套514沿着外壳和轴承滑板513左右滑动补偿功能。

进一步，所述的小腿皮肤变形补偿组件503中壳体512的左右两端分别设有焊块519，焊块519分别与壳体512的两端相连接，焊块519上设有连接孔520，焊块519经连接孔520和连接螺栓与直线轴承套511相连接，通过焊块519限制轴承摩擦套514径向滑动位移。

进一步，所述的小腿皮肤变形补偿组件503中轴承摩擦套514的上侧面前端部设有条形安装凸起521，条形安装凸起521与轴承挡块515、轴承摩擦套514之间形成安装槽522，安装槽522上方设有小腿托板523，小腿托板523与安装槽522相连接，通过安装槽522实现与小腿托板523的连接。

进一步，所述的小腿皮肤变形补偿组件503中小腿左主杆501和小腿右主杆502之间的磁耦合气缸508的光轴上设有两组运动原件，每组运动原件经直线轴承510、直线轴承套511与小腿皮肤变形补偿组件503相连接，两组小腿皮肤变形补偿组件503中的轴承摩擦套514上侧面之间经小腿托板523相连接，小腿托板523的两端分别与每个轴承摩擦套514上的安装孔固定连接，增大结构运行的稳定性。

进一步，所述的小腿左分杆504和小腿右分杆506上分别设有调节旋钮524，通过调节旋钮524将小腿左分杆504和小腿右分杆506与脚托组件中的脚托连接杆605进行长度可调节连接。

进一步，所述的大腿托起机构3和动力驱动机构7中的铰接关节302包括上连接耳、下连接耳和销轴，上连接耳分别与支撑体2或大腿载体相连接，下连接耳分别与大腿载体或推杆相连接，上连接耳和下连接耳之间通过销轴相铰接。

进一步，所述的动力驱动机构7中铰接连接件705包括连接座706、套筒707、连接轴708、导向轴支座709、连接钣金710、轴承711和承载块712，所述的连接座706上方与套筒707固定连接，连接座706下方与滑块704相连接，套筒707内设有连接轴708，连接轴708经轴承711支撑在套筒707的内壁上，连接轴708的两端分别穿过套筒707与导向轴支座709相连接，导向轴支座709与连接钣金710相连接，连接钣金710呈L型，L型的连接钣金710的一端与导向轴支座709相连接，L型连接钣金710的另一端伸至套筒707两侧的导向轴支座709的上方并与承载块712相连接，导向轴支座709上方的承载块712与左推杆702和右推杆703相连接，套筒707的两端经端盖713进行密封。

进一步，所述的动力驱动机构7中所述的直线驱动组701包括驱动电机714和滚珠丝杠715，驱动电机714的输出轴与滚珠丝杠715中的螺杆相连接，滚珠丝杠715中的螺母与滑块704相连接。

进一步，所述的脚托机构6中设有脚托板606，脚托板606与脚托主钣金601前侧板面通过螺栓连接，针对不同患者实现脚托板606的更换。

本发明在使用时，患者平躺与病床与其他床位之上，将该机器人放置于合适位置，使得患者的大腿、小腿分别能固定在大腿支撑布304及小腿托板523之上，通过控制，完成患者膝关节康复的各种动作；同时，医护人员也可通过示教动作模拟，拟定康复训练动作后，对患者的膝关节进行针对性的康复训练。

上述所述的铰接关节302中设有阻尼轴承711，阻尼轴承711的内圈与上连接耳相连接，阻尼轴承711的外圈与下连接耳相连接，通过阻尼轴承711实现关节运动缓冲作用，

上述小腿托起机构5的工作过程：患者小腿部固定在小腿托板523之上，在患者腿部完成各种康复动作的过程中，小腿托板523通过磁耦合气缸508运动模块的前后运动，实现下肢皮肤形变的轴向补偿，同时通过程序控制磁耦合气缸508的阻尼力，实现轴向补偿的弹性控制；小腿托板523在小腿皮肤变形补偿组件503的作用下，实现下肢皮肤形变的径向补偿，同时控制小腿皮肤变形补偿组件503的摩擦力，实现径向补偿的弹性控制，在结构上实现康复训练中下肢的轴向及径向的双向皮肤变形补偿，小腿皮肤变形补偿组件503的结构原理是：壳体512和焊块519组合的焊合件通过焊块519上的连接孔520固定在直线轴承711套511上，小腿托板523通过安装槽522安装在轴承711摩擦套514上，轴承711滑板513径向受到两侧焊块519限位，轴向受到轴承711摩擦套514及轴承711挡块515限位，进行固定，轴承711摩擦套514受到自身后卡接凸起517上的卡接槽518及轴承711挡块515限制，进而使轴承711摩擦套514上的小腿托板523只能沿着轴承711滑板513的内壁做滑动旋转运动，从而实现康复训练设备的开环旋转动作，由于采用小腿托起机构5，将小腿皮肤变形补偿组件503安装在小腿左主杆501和小腿右主杆502之间的磁耦合气缸508的运动原件上，磁耦合气缸508的运动原件带动小腿皮肤变形补偿组件503前后移动，小腿皮肤变形补偿组件503可以实现康复训练设备的开环旋转动作，在精简的尺寸结构下，通过材料本身的特性，代替传统轴承711，实现摩擦转动要求，具有结构简单、使用方便、不产生二次伤害、训练效果好、实现下肢轴向和径向双向补偿等优点。

上述所述的动力驱动机构7带动大腿托起机构3工作过程为：将大腿固定在支撑布304上，然后通过驱动电机714带动滚珠丝杠715转动，进而使滚珠丝杠715中的螺母带动滑块704前后移动，将滑块704前后移动的水平推力传递给左推杆702和右推杆703，通过左推杆702和右推杆703带动左支撑杆301和右支撑杆303的转动，最终带动大腿康复运动，由于将动力驱动机构7与大腿托起机构3配合工作，将直线驱动组701的水平驱动力转化为大腿旋转的主动力，在膝关节主动驱动的下肢康复机构中，可以通过此机构提供大腿旋转力矩，填补膝关节主动驱动的下肢康复器械中，大腿部推动结构的空白；由于部分膝关节从动康复训练设备，推杆直接连接在小腿位置，在训练过程中易对损伤的膝关节造成二次伤害，本结构曲柄推杆连接位置转移至大腿，减缓了滑块7047推力对膝关节的损伤；铰接连接件705替代传统的铰链结构，受力均匀、运动平稳，提供患者更好的训练体验，具有结构简单、使用方便、推力稳定、运行平稳、患者舒适性高等优点。

本发明的有益效果如下：

1、线性多轨迹可控，满足不同患者的使用要求。

2、示教模式，医护人员模拟患者下肢康复训练动作，手动对机器人示教及记忆，一对一满足患者的训练要求。

3、小腿托起机构5中设有小腿皮肤变形补偿组件503，最大程度减轻患者的痛感。

4、膝关节机构4中设有中空力矩电机403，铰接关节302上设有阻尼轴承711，在启动、停止以及换向过程中减轻对腿部的冲击力，避免膝关节收到二次伤害。

5、动力启动机构转移至大腿（现有技术直连在小腿），减缓了滑块704推力对膝关节的损伤；

6、膝关节机构4中设有中空力矩电机403，将小腿康复运动由被动运动替换为主动运动，减轻膝关节的运动负担，同时也保证了机器人多轨迹运动的需要。

7、脚托机构6中的脚托连接杆605分别与小腿左分杆504和小腿右分杆506通过调节旋钮524相连接，长度可调节，适配不同腿长的患者。

8、阻尼轴承711，在各运动关节添加阻尼结构，缓冲电机运动带来的各类冲击力，避免患者术后的膝关节受到冲击；同时，关节的阻尼力可克服患者腿部和设备本身的重力，使腿部运动的控制更加平稳，且在示教模式下能减轻医护人员的操作难度。

9、膝关节机构4电机驱动，动力驱动机构7驱动大腿托起机构3，既满足多轨迹康复训练运动的需要，减轻膝关节的负担，又能使机器人结构轻量化、简洁化，使控制程序可控化、稳定化。

本发明由于采用上述结构，可完成膝关节术后康复训练的四种常规康复动作，解决了常规康复器械轨迹单一的问题；四种常规康复动作分别为：屈伸运动、弯腿屈膝、固踝屈伸、直腿抬高；并基于这四种常规动作衍生出的不同抬腿量、不同抬腿角度及动作的线性控制的多轨迹康复运动，具有结构简单、使用方便、康复效果好、有效避免术后膝关节功能障碍等后遗症的产生、促进病人的康复等优点。

Claims (10)

1.一种多轨迹膝关节康复训练机器人，设有底座，其特征在于该底座上设有支撑体、大腿托起机构、膝关节机构、小腿托起机构、脚托机构和动力驱动机构；

所述的支撑体设有两组，两组支撑体设在底座左右两侧并与底座固定连接，支撑体的上端与大腿托起机构相连接；

所述的大腿托起机构包括左支撑杆、铰接关节、右支撑杆和支撑布，左支撑杆和右支撑杆的前端经铰接关节与支撑体相铰接，左支撑杆和右支撑杆之间经支撑布相连接，左支撑杆和右支撑杆的后端分别经膝关节机构与小腿托起机构相连接；

所述的膝关节机构包括电机固定套、电机转动套、中空力矩电机，电机固定套、电机转动套分别与中空力矩电机中的固定模组和转动模组连接，所述的电机固定套分别与大腿托起机构中的左支撑杆和右支撑杆相连接，电机转动套与小腿托起机构相连接；

所述的小腿托起机构包括小腿左主杆、小腿右主杆和小腿皮肤变形补偿组件，小腿左主杆和小腿右主杆的前端分别与电机转动套相连接，小腿左主杆后端与小腿左分杆经小腿左杆连接件相连接，小腿右主杆后端与小腿右分杆经小腿右杆连接件相连接，所述的小腿左主杆和小腿右主杆的内侧均设有磁耦合气缸，磁耦合气缸的光轴的两端分别经气缸支撑座固定在小腿左主杆和小腿右主杆上，磁耦合气缸的运动原件与直线轴承内圈固定连接，直线轴承外圈经直线轴承套与小腿皮肤变形补偿组件相连接，小腿左分杆和小腿右分杆的后端分别与脚托机构相连接；

所述的脚托机构包括脚托主钣金、脚托分钣金、脚托主杆、脚托分杆、脚托连接杆，所述的脚托主钣金的下方与脚托分钣金垂直连接，脚托主钣金的后侧与脚托主杆水平连接，脚托主杆的两端分别伸至脚托主钣金的左右两侧并与脚托分杆垂直连接，两侧的脚托分杆分别与脚托连接杆相连接，两侧的脚托连接杆分别与小腿托起机构中的小腿左分杆和小腿右分杆相连接；

所述的动力驱动机构设在支撑体后侧的底座上，所述的动力驱动机构包括直线驱动组、左推杆、右推杆、滑块、铰接连接件和铰接关节，所述的直线驱动组设在两组支撑体之间后侧的底座上，直线驱动组与滑块滑动连接，滑块与铰接连接件固定连接，铰接连接件的两侧分别设有左推杆和右推杆，左推杆和右推杆的上端经铰接关节分别与左支撑杆和右支撑杆的中部相铰接，左推杆和右推杆的下端分别与铰接连接件相连接，通过直线驱动组带动滑块前后移动带动左推杆和右推杆推动左支撑杆和右支撑杆的撑起或放下。

2.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿托起机构中的小腿皮肤变形补偿组件包括壳体、轴承滑板、轴承摩擦套、轴承挡块，所述的壳体、轴承滑板和轴承摩擦套呈同弧度的圆弧形，轴承摩擦套的弧长小于壳体和轴承滑板的弧长，壳体的左右两端分别与小腿左主杆和小腿右主杆内侧的直线轴承套相连接，圆弧形的轴承滑板的下侧面前端设有前卡接凸起，轴承摩擦套的下侧面后端设有后卡接凸起，后卡接凸起的前侧面设有卡接槽，圆弧形的壳体的前端卡接在轴承滑板的下侧面并与前卡接凸起的后端面相接触，圆弧形的壳体与轴承滑板的后端伸进轴承摩擦套下侧面的卡接槽内实现轴承摩擦套与壳体和轴承滑板之间的套合，所述的轴承挡块设在轴承摩擦套的前端面，轴承挡块与轴承摩擦套的前端面相连接并伸至轴承滑板的前端面与轴承滑板相接触，通过轴承挡块对轴承滑板进行限位，最终实现轴承摩擦套沿着外壳和轴承滑板左右滑动补偿功能。

3.根据权利要求2所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿皮肤变形补偿组件中壳体的左右两端分别设有焊块，焊块分别与壳体的两端相连接，焊块上设有连接孔，焊块经连接孔和连接螺栓与直线轴承套相连接，通过焊块限制轴承摩擦套径向滑动位移。

4.根据权利要求2所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿皮肤变形补偿组件中轴承摩擦套的上侧面前端部设有条形安装凸起，条形安装凸起与轴承挡块、轴承摩擦套之间形成安装槽，安装槽上方设有小腿托板，小腿托板与安装槽相连接，通过安装槽实现与小腿托板的连接。

5.根据权利要求2所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿皮肤变形补偿组件中小腿左主杆和小腿右主杆之间的磁耦合气缸的光轴上设有两组运动原件，每组运动原件经直线轴承、直线轴承套与小腿皮肤变形补偿组件相连接，两组小腿皮肤变形补偿组件中的轴承摩擦套上侧面之间经小腿托板相连接，小腿托板的两端分别与每个轴承摩擦套上的安装孔固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿左分杆和小腿右分杆上分别设有调节旋钮，通过调节旋钮将小腿左分杆和小腿右分杆与脚托组件中的脚托连接杆进行长度可调节连接。

7.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的大腿托起机构和动力驱动机构中的铰接关节包括上连接耳、下连接耳和销轴，上连接耳分别与支撑体或大腿载体相连接，下连接耳分别与大腿载体或推杆相连接，上连接耳和下连接耳之间通过销轴相铰接。

8.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的动力驱动机构中铰接连接件包括连接座、套筒、连接轴、导向轴支座、连接钣金、轴承和承载块，所述的连接座上方与套筒固定连接，连接座下方与滑块相连接，套筒内设有连接轴，连接轴经轴承支撑在套筒的内壁上，连接轴的两端分别穿过套筒与导向轴支座相连接，导向轴支座与连接钣金相连接，连接钣金呈L型，L型的连接钣金的一端与导向轴支座相连接，L型连接钣金的另一端伸至套筒两侧的导向轴支座的上方并与承载块相连接，导向轴支座上方的承载块与左推杆和右推杆相连接。

9.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的动力驱动机构中所述的直线驱动组包括驱动电机和滚珠丝杠，驱动电机的输出轴与滚珠丝杠中的螺杆相连接，滚珠丝杠中的螺母与滑块相连接。

10.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的脚托机构中设有脚托板，脚托板与脚托主钣金前侧板面通过螺栓连接，针对不同患者实现脚托板的更换。

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