CN112641597A - 弹力致动型下肢助力机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗辅助设备的领域，公开了一种弹力致动型下肢助力机器人，包括支撑座，所述支撑座内部开设有凹腔，所述凹腔内活动连接有驱动板，所述支撑座内开设有两个相互对称的滑槽，所述滑槽为弧形槽，所述驱动板的两端分别与所述弧形槽滑动配合，所述支撑座的顶端固定连接有支撑筒，所述支撑筒内开设有两个对称设置的滑移槽，所述滑移槽内竖向滑动配合有用于放置脚部的脚踏板，所述脚踏板与所述驱动板之间均铰接有连接杆，所述驱动板上连接有转动板，所述支撑筒内设有驱动转动板转动的驱动件，所述驱动板与所述转动板的转动中心偏心设置。本发明能够对下肢进行助力使下肢能够得以顺利的锻炼。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复训练设备的领域，具体涉及一种弹力致动型下肢助力机器人。
背景技术
目前，脑卒中、脊髓损伤等原因导致肢体功能运动降低，甚至全部丧失，严重影响了生活质量。康复治疗是恢复运动功能的有效途径，对于髌骨做过手术的病人来说，因在髌骨在进过手术治疗之后，破坏了人体内的伸膝装置，患者将出现股四头肌肌力下降，关节活动受限等症状，医护人员在患者术后应尽早进行股骨头肌收缩锻炼。
一般对患者的术后康复锻炼是由护士或者家属辅助患者进行抬腿运动，以此达到弯曲患者膝盖、活动股骨头关节的目的，但这种方式需要耗费大量的劳动力，且不能达到理想的康复效果。因此现在出现了很多康复器材来帮助患者锻炼下肢，使患者的下肢能够早日得以康复，但是现目前中对患者的下肢进行康复训练的过程中，需要患者自身施加动力才能够与训练器材一起运动，但是对于体弱的患者，下肢无力，无法自身施加力量而与训练器材一起运动，这样导致现有的下肢训练器材适用范围小，实用性差。
发明内容
本发明提供了一种弹力致动型下肢助力机器人，旨在能够对下肢进行助力使下肢能够得以顺利的锻炼。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：弹力致动型下肢助力机器人，包括支撑座，所述支撑座内部开设有凹腔，所述凹腔内活动连接有驱动板，所述支撑座内开设有两个相互对称的滑槽，所述滑槽为弧形槽，所述驱动板的两端分别与所述弧形槽滑动配合，所述支撑座的顶端固定连接有支撑筒，所述支撑筒内开设有两个对称设置的滑移槽，所述滑移槽内竖向滑动配合有用于放置脚部的脚踏板，所述脚踏板与所述驱动板之间均铰接有连接杆，所述驱动板上连接有转动板，所述支撑筒内设有驱动转动板转动的驱动件，所述驱动板与所述转动板的转动中心偏心设置。
本方案的原理及优点是：实际应用时，患者的脚部踏在脚踏板上，然后通过驱动件驱动转动板转动，转动板转动的同时将带动驱动板转动，而由于驱动板与转动板的转动中心为偏心设置，且驱动板的两端分别与弧形槽滑动配合，这样驱动板在转动的同时将产生往复式的摆动，从而使驱动板通过连接杆带动脚踏板上下往复滑动，这样当患者的脚部放在脚踏板上后能够对患者的下肢起到助力的效果，使患者的下肢弯曲，从而对患者的下肢起到助力以及训练的效果，且由于驱动板摆动的过程中将使驱动板的左端向上移动的同时，驱动板的右端向下移动，这样就能够使患者的两只腿一上一下的进行弯曲和伸展，从而实现对下肢的康复训练。
本方案中无需患者的腿部施力，通过驱动板的往复摆动就能够驱动两个脚踏板往复伸缩，从而实现对患者腿部的弯曲锻炼。
优选的，作为一种改进，所述脚踏板的顶端均固定连接有用于固定脚部的限位带。
如此设置，本方案中限位带的设置能够对患者的脚部起到固定的效果，避免脚踏板在往复滑动的过程中脚部打滑。
优选的，作为一种改进，所述限位带均呈环状。
如此设置既方便患者脚部伸入限位带内，又能够提高对患者脚部的限位作用，能够有效避免患者的脚部与脚踏板脱离。
优选的，作为一种改进，所述凹腔内固定连接有连接座，驱动板的顶部固定连接有驱动杆，所述驱动杆远离驱动板的一端与所述连接座球铰接。
如此设置，本方案中连接座的设置方便与驱动板进行连接，而本方案中连接座与驱动板上的驱动杆球铰接，能够使驱动板的摆动更加的顺畅和灵活。
优选的，作为一种改进，所述支撑筒内固定连接有隔板，所述滑移槽分别位于隔板的两侧，所述隔板内开设有安装腔，所述驱动件为电机，所述电机位于安装腔内，所述电机的输出轴与所述转动板固定连接。
如此设置，隔板的设置能够与支撑筒侧壁之间形成滑移槽，且隔板内部开设的安装腔用于安装电机，方便与转动板连接后驱动转动板转动。
优选的，作为一种改进，所述支撑筒的两侧均固定连接有支撑板，所述支撑板上均连接有竖杆，两根竖杆之间固定连接有横杆。
如此设置，本方案中支撑板能够对竖杆起到支撑的作用，而竖杆之间连接的横杆能够在使用的过程中，使患者的双手扶住横杆，对患者起到支撑作用，这样对本方案中的助力机器人的适用环境要求更低，无需额外配备支撑患者的桌子或者其他用于支撑患者的支撑物。
优选的，作为一种改进，所述竖杆分别穿过支撑板且与支撑板竖向滑动配合，所述支撑板底部均固定连接有气缸，所述竖杆的底部均固定连接有连接板，所述气缸的输出轴均与所述连接板固定连接。
如此设置，本方案中竖杆与支撑板竖向滑动配合，且在支撑板上设有气缸，竖杆底部的连接板与气缸的输出轴连接，这样的设置中能够通过气缸的输出轴的伸缩运动调节横杆的高度，从而能够适应于具有不同身高的患者，使用范围更广，且能够提高患者的体验感。
优选的，作为一种改进，两根竖杆之间设有弹力带，所述弹力带的两端分别固定连接有固定带，所述固定带分别穿过竖杆的侧壁。
如此设置，本方案中弹力带和固定带的设置，能够在使用的时候通过拉动固定带，而将弹力带与患者的身体进行固定，这样能够增强患者在锻炼过程中的平稳性。
附图说明
图1为本发明弹力致动型下肢助力机器人实施例一的纵截面剖视图。
图2为本发明弹力致动型下肢助力机器人实施例二的纵截面剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：支撑座1、支撑筒2、支撑板3、竖杆4、横杆5、弹力带6、固定带7、气缸8、连接板9、滑槽10、凹腔11、滑移槽12、连接座13、脚踏板14、限位带15、连接杆16、安装腔17、电机18、转动板19、滑块20、驱动板21、驱动杆22、隔板23、固定杆24、转杆25。
实施例一
实施例基本如附图1所示：弹力致动型下肢助力机器人，包括支撑座1，支撑座1整体呈球状，而支撑座1的底端和顶端均为平面，支撑座1的底端为平面能够更加平稳的安放在地面上。
支撑座1内部开设有球状的凹腔11，凹腔11内活动连接有驱动板21，本实施例中凹腔11内焊接固定有连接座13，驱动板21呈伞形，且驱动板21的顶部且位于其内侧焊接固定有固定连接有驱动杆22，驱动板21的顶端且位于其外侧焊接固定有固定杆24，驱动杆22远离驱动板21的一端与连接座13球铰接。
支撑座1内沿竖向开设有两个滑槽10，滑槽10为弧形槽，即本实施例中两个滑槽10的纵截面呈弧形结构，驱动板21的两端分别与弧形槽滑动配合，本实施例中在驱动板21的两端均球铰接有转杆25，转杆25远离驱动板21的一端均固定连接有滑块20，滑块20位于滑槽10内且沿着滑槽10滑动。
驱动板21上连接有转动板19，驱动板21与转动板19的转动中心偏心设置，本实施例中固定杆24与转动板19的转动中心偏心设置，且固定杆24穿过转动板19且与转动板19焊接固定，支撑筒2内设有驱动转动板19转动的驱动件。
支撑座1的顶端焊接固定有支撑筒2，支撑筒2呈长方体状，支撑筒2内沿竖向开设有两个对称设置的滑移槽12，本实施例中支撑筒2内固定连接有隔板23，隔板23与支撑筒2的前后两侧焊接固定，支撑筒2与支撑座1相互连通，隔板23与支撑筒之间形成滑移槽12，使得滑移槽12分别位于隔板23的两侧，隔板23内开设有安装腔17，驱动件为电机18，电机18位于安装腔17内，电机18的输出轴与转动板19固定连接。
滑移槽12内竖向滑动配合有用于放置脚部的脚踏板14，脚踏板14的端部设有与人体脚部形状相适配的凹槽，脚踏板14与驱动板21之间均铰接有连接杆16，本实施例中连接杆16的两端分别与脚踏板14和驱动板21球铰接。
本实施例中脚踏板14的顶端均固定连接有用于固定脚部的限位带15，限位带15呈环形，本实施例中的限位带15呈半环形，限位带15的两端分别与脚踏板14通过螺钉固定，限位带15的长度可调，限位带15长度的调节可以采用现有技术中书包的背带的调节方式，在此不再赘述。
限位带15的设置能够对人体脚部起到限位固定的作用，避免脚部脱离脚踏板14，这样患者的下肢在进行锻炼的时候能够更加的平稳。
本实施例中支撑筒2的两侧均焊接固定有支撑板3，支撑板3上均连接有竖杆4，本实施例中竖杆4均与支撑板3垂直焊接固定，两根竖杆4之间焊接固定有横杆5，竖杆4均位于支撑筒2的前部，这样使身体具有前倾的空间，方便患者握住横杆5。
具体实施过程如下：患者的脚部踏在脚踏板14上，并穿过限位带15，使限位带15对脚部进行限位固定，患者的手部握住横杆5，然后通过启动电机18，使电机18输出扭力而驱动转动板19转动，转动板19转动的同时将带动驱动板21转动，而由于驱动板21与转动板19的转动中心为偏心设置，且驱动板21的两端分别与弧形槽滑动配合，驱动板21与连接座13球铰接，这样驱动板21在转动的同时将产生往复式的摆动，从而使驱动板21通过连接杆16带动脚踏板14上下往复滑动，这样当患者的脚部放在脚踏板14上后能够对患者的下肢起到助力的效果，使患者的下肢弯曲，对患者的下肢起到助力以及训练的效果。
且驱动板21摆动的过程中将使驱动板21的左端向上移动的同时，驱动板21的右端向下移动，这样就能够使患者的两只腿一上一下的进行弯曲和伸展，从而实现对下肢的康复训练。
实施例二
如图2所示，弹力致动型下肢助力机器人，与实施例一的区别在于：本实施例中竖杆4与支撑板3滑动配合，具体的：竖杆4分别穿过支撑板3且与支撑板3竖向滑动配合，支撑板3底部均通过螺栓固定连接有气缸8，竖杆4的底部均通过螺栓固定有连接板9，气缸8的输出轴均与连接板9通过螺栓固定连接。
本实施例中在两根竖杆4之间设有弹力带6，弹力带6具有弹性，能够产生弹性形变，弹力带6的两端分别固定连接有固定带7，本实施例中固定带7与弹力带6一体成型，且弹力带6的宽度大于固定带7的宽度，固定带7分别穿过竖杆4的侧壁。
使用时，根据不同患者的身高，通过驱动气缸8的输出轴的伸缩来调节竖杆4的高度，从而来调节横杆5的高度，使患者能够轻松抓握横杆5。
当患者的脚部放置在脚踏板14上后，通过拉动固定带7，并使固定带7的端部位于患者的后背，然后将固定带7通过打结固定，这样能够增强对患者的支撑效果，使患者在进行康复训练的时候能够更加的平稳。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.弹力致动型下肢助力机器人，包括支撑座，其特征在于：所述支撑座内部开设有凹腔，所述凹腔内活动连接有驱动板，所述支撑座内开设有两个相互对称的滑槽，所述滑槽为弧形槽，所述驱动板的两端分别与所述弧形槽滑动配合，所述支撑座的顶端固定连接有支撑筒，所述支撑筒内开设有两个对称设置的滑移槽，所述滑移槽内竖向滑动配合有用于放置脚部的脚踏板，所述脚踏板与所述驱动板之间均铰接有连接杆，所述驱动板上连接有转动板，所述支撑筒内设有驱动转动板转动的驱动件，所述驱动板与所述转动板的转动中心偏心设置。
2.根据权利要求1所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述脚踏板的顶端均固定连接有用于固定脚部的限位带。
3.根据权利要求2所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述限位带均呈环状。
4.根据权利要求1所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述凹腔内固定连接有连接座，驱动板的顶部固定连接有驱动杆，所述驱动杆远离驱动板的一端与所述连接座球铰接。
5.根据权利要求1所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述支撑筒内固定连接有隔板，所述滑移槽分别位于隔板的两侧，所述隔板内开设有安装腔，所述驱动件为电机，所述电机位于安装腔内，所述电机的输出轴与所述转动板固定连接。
6.根据权利要求1所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述支撑筒的两侧均固定连接有支撑板，所述支撑板上均连接有竖杆，两根竖杆之间固定连接有横杆。
7.根据权利要求6所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：所述竖杆分别穿过支撑板且与支撑板竖向滑动配合，所述支撑板底部均固定连接有气缸，所述竖杆的底部均固定连接有连接板，所述气缸的输出轴均与所述连接板固定连接。
8.根据权利要求7所述的弹力致动型下肢助力机器人，其特征在于：两根竖杆之间设有弹力带，所述弹力带的两端分别固定连接有固定带，所述固定带分别穿过竖杆的侧壁。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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