CN113662808B - 一种欠驱三自由度踝关节康复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种欠驱三自由度踝关节康复装置，包括脚板转动机构、动力机构、跖屈背伸和内翻外翻传动机构、内旋外旋传动机构、调节机构一和调节机构二，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构与所述脚板转动机构连接，所述内旋外旋传动机构与所述脚板转动机构连接，所述调节机构一与所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构连接，所述调节机构二与所述内旋外旋传动机构连接，本发明的康复训练功能全面，可调功能多样，能够契合不同患者所需要的训练姿态及对踝关节康复的全范围康复需求，使用一个动力源实现三个自由度的运动，更具成本优势，结构简单，运动更加可靠。
Description
技术领域
本发明属于医疗康复训练装置技术领域，尤其涉及一种欠驱三自由度踝关节康复装置。
背景技术
目前偏瘫和中风患者的下肢康复训练已经得到国内外研究人员的关注，随着该类患者以及下肢运动障碍患者的日益增多，恢复这类人群的生活能力以及康复训练已成为迫切需要。因此，设计一款可以对残疾踝关节和肌肉群进行康复训练和神经功能恢复的机器人系统具有重要意义。
但是，目前大多踝关节康复机器人可调节的运动方式单一，其运动自由度只能用于背屈/足底屈曲康复训练，不能契合不同患者所需要的训练姿态及对踝关节康复的全范围康复需求或者只能用于背屈/跖屈、内翻/外翻、内旋/外旋的其中两种功能，并不能满足实际康复训练的要求：如申请号为CN201610217608.9的发明专利仅能实现踝关节内旋外旋康复训练或者需要多个电机实现踝关节多自由度的康复训练；申请号为CN201510889071.6的发明专利需要采用三个动力源实现踝关节三个自由度的康复训练；申请号为CN202010413160.4的发明专利的内旋外旋运动为被动自由度，难以产生有效的内旋外旋康复训练。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种欠驱三自由度踝关节康复装置，解决了现有踝关节康复机器人可调节的运动方式单一、运动功能不全以及运动功能全面的装置采用的动力源太多的问题。
本发明提供一种欠驱三自由度踝关节康复装置，包括脚板转动机构、动力机构、跖屈背伸和内翻外翻传动机构、内旋外旋传动机构、调节机构一和调节机构二，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构与所述脚板转动机构连接，所述内旋外旋传动机构与所述脚板转动机构连接，所述调节机构一与所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构连接，所述调节机构二与所述内旋外旋传动机构连接，所述脚板转动机构为脚掌实现跖屈背伸、内翻外翻和内旋外旋康复训练提供结构基础，所述动力机构为装置提供单向圆周运动，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构将所述动力机构提供的单向圆周运动转换为脚掌跖屈背伸和内翻外翻耦合康复训练所需的循环交替运动，实现脚掌全方位的跖屈背伸和内翻外翻康复训练，所述内旋外旋传动机构将所述动力机构提供的单向圆周运动转化为脚掌内旋外旋所需要的一定角度的循环往复转动运动，所述调节机构一用于控制所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构的运动范围及启停，所述调节机构二用于控制所述内旋外旋传动机构的启停。
进一步的，所述脚板转动机构包括脚撑板、球头套座、球头杆、安装板、转轴、第一轴承和第二轴承，所述安装板设有轴承安装孔，所述第二轴承安装在所述轴承安装孔内，所述转轴的顶端和中下部依次与所述第一轴承的内圈和所述第二轴承的内圈过盈连接，所述球头杆包括球头部和杆部，所述杆部底端与所述转轴的顶端连接，所述球头套座顶部与所述脚撑板的底面固定，所述球头套座套在所述球头部上，使得所述球头套座与所述球头杆铰接。
进一步的，所述动力机构包括从动齿轮、主动齿轮、电机和减速机，所述减速机固定在所述安装板的侧面，所述电机的输出轴与所述减速机的输入端连接，所述减速机的输出轴上固定所述主动齿轮，所述从动齿轮键连接在所述转轴上，所述从动齿轮和所述主动齿轮相互啮合。
进一步的，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构包括调节圆板、顶杆一、顶杆二、所述脚撑板底面的圆形滑槽一、T型滑块，所述调节圆板中心设有通孔一，所述调节圆板在靠近其边缘处设有通孔二，所述杆部穿入所述通孔一内，且所述杆部与所述调节圆板固定，所述顶杆一穿入所述通孔二内，且所述顶杆一与所述调节圆板固定，所述顶杆一的底端与所述顶杆二的顶端固定，所述顶杆二的底部设有一个圆环，所述圆环与所述转轴键连接，所述球头套座位于所述圆形滑槽一的中心，所述T型滑块两侧均设有肩部，所述圆形滑槽一两侧设有腔室，每个所述肩部对应卡在一个对应的腔室内，使得所述T型滑块可沿着所述圆形滑槽一的轨迹滑动，所述顶杆一的顶部用链环与所述T型滑块的底部相连。
进一步的，所述调节机构一设置在与所述顶杆一同一侧的位置，所述调节机构一包括支撑板、轴座一、螺栓一、夹爪一和手柄一，所述支撑板竖直固定在所述安装板的一侧，所述支撑板的顶端固定所述轴座一，所述螺栓一穿入所述轴座一内，所述螺栓一尾部伸出所述轴座一，所述夹爪一设有连接孔，所述连接孔穿入所述螺栓一靠近其尾部的位置，所述螺栓一尾部设有螺纹，所述螺栓一尾部螺纹连接一个螺母，所述螺母和所述轴座一的一个侧面将所述夹爪一限位在两者之间，所述夹爪一夹住所述调节圆板的边缘，所述夹爪一后方固定所述手柄一，所述夹爪一能够绕着所述螺栓一转动，使得所述调节圆板能够在一定范围内上下浮动，使得所述顶杆一在其轴向上升降，当所述顶杆一的顶部高度低于所述球头套座的顶部高度时，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构停止其作用，当所述顶杆一的顶部高度超出所述球头套座顶部的高度时，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构发挥作用，且所述顶杆一顶部高度超出所述球头套座顶部的范围变化可转化为所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构的运动范围。
进一步的，所述内旋外旋传动机构包括圆盘、滑槽连杆、中心轴、连杆一、连杆二、连杆三、滑块平台、滑块一、滑块二、滑块三、弹性绳，所述转轴底端伸出所述第二轴承，所述转轴底端与所述圆盘的中心固定，所述圆盘底面设有圆形滑槽二，所述滑槽连杆一端设有一段沿所述滑槽连杆轴向的直线滑槽一，所述圆形滑槽二套在所述滑块一顶端，所述滑块一的底端悬挂在所述直线滑槽一内，所述滑块一可在所述圆形滑槽二内滑动，所述滑块一可沿所述直线滑槽一滑动，所述圆形滑槽二内设有一块挡块，所述挡块的厚度小于所述圆形滑槽二的深度，所述挡块可将所述滑块一的滑动限位住，所述中心轴一端固定在所述安装板的底部，另一端穿入所述滑槽连杆的中部，所述滑槽连杆可绕着所述中心轴旋转，所述连杆一的底端固定在所述滑槽连杆另一端的顶面，所述连杆一的顶端与所述连杆二的一端铰接，所述连杆二的另一端与所述连杆三的一端铰接，所述连杆三的另一端与所述脚撑板通过链环相接，所述滑块平台固定在所述安装板上且与圆盘相对的一侧，所述滑块平台上设有直线滑槽二，所述连杆二设有直线滑槽三，所述滑块二可在所述直线滑槽二内滑动，所述滑块三可在所述直线滑槽三内滑动，所述滑块二和所述滑块三之间用所述弹性绳连接。
进一步的，所述调节机构二包括轴座二、螺栓二、夹爪二和手柄二，所述轴座二固定在所述安装板底部，所述螺栓二固定在所述轴座二上，所述夹爪二夹住所述滑槽连杆，所述轴座二为双耳座，且所述夹爪二套设在所述螺栓二位于所述轴座二两耳之间的部位，使得所述夹爪二能够绕着所述螺栓二转动，所述手柄二固定在所述夹爪二的后方。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明能够实现跖屈背伸、内翻外翻和内旋外旋三个自由度的踝关节康复训练，康复训练功能全面，本发明的调节功能多样，通过控制调节机构一，可以控制跖屈背伸和内翻外翻传动机构的运动范围及启停，通过控制调节机构二，可以控制内旋外旋传动机构的启停，所以本发明能够契合不同患者所需要的训练姿态及对踝关节康复的全范围康复需求。
2.本发明采用单一单向圆周运动驱动装置作为动力源来实现三自由度的踝关节康复训练(跖屈背伸、内翻外翻和内旋外旋)，不仅相较于使用多个动力源实现踝关节的三自由度的康复训练更具有成本优势，而且装置整体结构简单紧凑，运动稳定可靠。
3.本发明采用球铰和顶杆结构巧妙的使单一单向回转运动转换为脚掌跖屈背伸和内翻外翻训练的耦合运动。其结构简单，能实现踝关节在跖屈背伸和内翻外翻自由度上360度无死角的康复训练。
4.本发明采用底部圆盘内滑槽、挡块、滑块、滑槽连杆的组合，将单向圆周运动转变成一定角度的圆弧回转运动；同时双连杆机构和脚板与双连杆通过两个环相连接能够适应跖屈背伸和内翻外翻康复运动；此外双滑块机构能否使一定角度的圆弧回转运动转换为一定距离的直线往复机构，使内旋外旋康复训练运动更加有效。
附图说明
图1为本发明一种欠驱三自由度踝关节康复装置第一立体图；
图2为本发明一种欠驱三自由度踝关节康复装置剖视图；
图3为本发明安装板的立体图；
图4为本发明一种欠驱三自由度踝关节康复装置第二立体图；
图5为本发明脚撑板的立体图；
图6为本发明T型滑块的立体图；
图7为本发明调节圆板的立体图；
图8为本发明一种欠驱三自由度踝关节康复装置的俯视图；
图9为图8的B-B方向剖视图；
图10为本发明的一种欠驱三自由度踝关节康复装置的第三立体图；
图11为本发明的一种欠驱三自由度踝关节康复装置的第四立体图；
图12为本发明圆盘的立体图；、
图13为本发明一种欠驱三自由度踝关节康复装置的第五立体图。
上述附图中，100、脚板转动机构；200、动力机构；300、跖屈背伸和内翻外翻传动机构；400、内旋外旋传动机构；500、调节机构一；600、调节机构二；110、脚撑板；120、球头套座；130、球头杆；140、安装板；150、转轴；160、第一轴承；170、第二轴承； 141、轴承安装孔；131、球头部；132、杆部；210、从动齿轮；220、主动齿轮；230、电机；240、减速机；310、调节圆板；320、顶杆一；330、顶杆二；340、圆形滑槽一；350、 T型滑块；311、通孔一；312、通孔二；331、圆环；341、腔室；351、肩部；700、链环；510、支撑板；520、轴座一；530、螺栓一；540、夹爪一；550、手柄一；401、圆盘；402、滑槽连杆；403、中心轴；404、连杆一；405、连杆二；406、连杆三；407、滑块平台； 408、滑块一；409、滑块二；410、滑块三；411、弹性绳；401a、圆形滑槽二；402a、直线滑槽一；401b、挡块；407a、直线滑槽二；405a、直线滑槽三；610、轴座二；620、螺栓二；630、夹爪二；640、手柄二。
具体实施方式
下面结合附图1-13及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1-13所示，本发明包括脚板转动机构100、动力机构200、跖屈背伸和内翻外翻传动机构300、内旋外旋传动机构400、调节机构一500和调节机构二600，跖屈背伸和内翻外翻传动机构300与脚板转动机构100连接，内旋外旋传动机构400与脚板转动机构100 连接，调节机构一500与跖屈背伸和内翻外翻传动机构300连接，调节机构二600与内旋外旋传动机构400连接，脚板转动机构100为脚掌实现跖屈背伸、内翻外翻和内旋外旋康复训练提供结构基础，动力机构200为装置提供单向圆周运动，跖屈背伸和内翻外翻传动机构300将动力机构200提供的单向圆周运动转换为脚掌跖屈背伸和内翻外翻耦合康复训练所需的循环交替运动，实现脚掌全方位的跖屈背伸和内翻外翻康复训练，内旋外旋传动机构400将动力机构200提供的单向圆周运动转化为脚掌内旋外旋所需要的一定角度的循环往复转动运动，调节机构一500用于控制跖屈背伸和内翻外翻传动机构300的运动范围及启停，调节机构二600用于控制内旋外旋传动机构400的启停。
如图1-3所示，脚板转动机构100包括脚撑板110、球头套座120、球头杆130、安装板140、转轴150、第一轴承160和第二轴承170，安装板140设有轴承安装孔141，第二轴承170安装在轴承安装孔141内，转轴150的顶端和中下部依次与第一轴承160的内圈和第二轴承170的内圈过盈连接，球头杆130包括球头部131和杆部132，杆部132底端与转轴150的顶端连接，具体的，杆部132底端设有螺纹，而转轴150顶端设有螺纹盖(附图中未画出)，两者通过螺纹连接在一起。球头套座120顶部与脚撑板110的底面固定，球头套座120套在球头部131上，使得球头套座120与球头杆130铰接，因为脚撑板110 在做跖屈背伸和内翻外翻运动的时候需要前后倾斜和左右倾斜，所以球头套座120和球头杆130的铰接能够适应脚撑板110的前后倾斜和左右倾斜。
如图1所示，动力机构200包括从动齿轮210、主动齿轮220、电机230和减速机240，减速机240固定在安装板140的侧面，电机230的输出轴与减速机240的输入端连接，减速机240的输出轴上固定主动齿轮220，从动齿轮210键连接在转轴150上，从动齿轮210 和主动齿轮220相互啮合，电机230转动的时候将主动齿轮220带动旋转，从而带动从动齿轮210的旋转，最终使得转轴150和球头杆130旋转起来，第二轴承170用来支撑转轴 150，且使得转轴150的旋转更加顺畅，而第一轴承160使得球头杆130的旋转更加顺畅。
如图2，图4-9所示，跖屈背伸和内翻外翻传动机构300包括调节圆板310、顶杆一320、顶杆二330、脚撑板110底面的圆形滑槽一340、T型滑块350，调节圆板310中心设有通孔一311，调节圆板310在靠近其边缘处设有通孔二312，杆部132穿入通孔一311 内，且杆部132与调节圆板310固定，顶杆一320穿入通孔二312内，且顶杆一320与调节圆板310固定，顶杆一320的底端与顶杆二330的顶端固定，顶杆二330的底部设有一个圆环331，圆环331与转轴150键连接，球头套座120位于圆形滑槽一340的中心，T 型滑块350两侧均设有肩部351，圆形滑槽一340两侧设有腔室341，每个肩部351对应卡在一个对应的腔室341内，使得T型滑块350可沿着圆形滑槽一340的轨迹滑动，顶杆一320的顶部用链环700与T型滑块350的底部相连，在初始状态下，顶杆一320将脚撑板110顶起，使得脚撑板110与水平面成一定角度倾斜，当转轴150旋转的时候会带动球头杆130旋转，因为顶杆一320顶起，顶杆一320又通过顶杆二330与转轴150连接，所以顶杆二330绕着圆形滑槽一340的轨迹旋转，顶杆二330旋转到脚撑板110的哪里，哪里就会被顶起，当顶杆二330旋转到脚撑板110的左边或右边时，装置做内翻外翻运动，当顶杆二330旋转到脚撑板110的前边或右边时，装置做跖屈或背伸运动。
如图10所示，调节机构一500设置在与顶杆一320同一侧的位置，调节机构一500包括支撑板510、轴座一520、螺栓一530、夹爪一540和手柄一550，支撑板510竖直固定在安装板140的一侧，支撑板510的顶端固定轴座一520，螺栓一530穿入轴座一520 内，螺栓一530尾部伸出轴座一520，夹爪一540设有连接孔，连接孔穿入螺栓一530靠近其尾部的位置，螺栓一530尾部设有螺纹，螺栓一530尾部螺纹连接一个螺母，螺母和轴座一520的一个侧面将夹爪一540限位在两者之间，夹爪一540夹住调节圆板310的边缘，夹爪一540后方固定手柄一550，夹爪一540能够绕着螺栓一530转动，使得调节圆板310能够在一定范围内上下浮动，使得顶杆一320在其轴向上升降，当顶杆一320的顶部高度低于球头套座120的顶部高度时，跖屈背伸和内翻外翻传动机构300停止其作用，当顶杆一320的顶部高度超出球头套座120顶部的高度时，跖屈背伸和内翻外翻传动机构 300发挥作用，且顶杆一320顶部高度超出球头套座120顶部的范围变化可转化为跖屈背伸和内翻外翻传动机构300的运动范围，用户可以根据需要通过掰动手柄一550，就能调控装置的跖屈背伸和内翻外翻康复训练的运动范围或者启停装置的跖屈背伸和内翻外翻康复训练功能。
如图11-13所示，内旋外旋传动机构400包括圆盘401、滑槽连杆402、中心轴403、连杆一404、连杆二405、连杆三406、滑块平台407、滑块一408、滑块二409、滑块三 410、弹性绳411，转轴150底端伸出第二轴承170，转轴150底端与圆盘401的中心固定，圆盘401底面设有圆形滑槽二401a，滑槽连杆402一端设有一段沿滑槽连杆402轴向的直线滑槽一402a，圆形滑槽二401a套在滑块一408顶端，滑块一408的底端悬挂在直线滑槽一402a内，滑块一408可在圆形滑槽二401a内滑动，滑块一408可沿直线滑槽一402a 滑动，圆形滑槽二401a内设有一块挡块401b，挡块401b的厚度小于圆形滑槽二401a的深度，挡块401b可将滑块一408的滑动限位住，中心轴403一端固定在安装板140的底部，另一端穿入滑槽连杆402的中部，滑槽连杆402可绕着中心轴403旋转，连杆一404 的底端固定在滑槽连杆402另一端的顶面，连杆一404的顶端与连杆二405的一端铰接，连杆二405的另一端与连杆三406的一端铰接，连杆三406的另一端与脚撑板110通过链环700相接，滑块平台407固定在安装板140上且与圆盘401相对的一侧，滑块平台407 上设有直线滑槽二407a，连杆二405设有直线滑槽三405a，滑块二409可在直线滑槽二 407a内滑动，滑块三410可在直线滑槽三405a内滑动，滑块二409和滑块三410之间用弹性绳411连接。转轴150由电机230带动旋转，圆盘401也会跟着旋转，滑块一408在圆形滑槽二401a内单向滑动，当挡块401b碰触到滑块一408后，挡块401b带动滑块一 408在圆形滑槽二401a内旋转，从而带动滑槽连杆402以中心轴403为旋转中心做循环往复旋转运动，使得连杆一404也做循环往复旋转运动，从而带动脚撑板110也做循环往复旋转运动，滑块二409、弹性绳411、滑块三410组成双滑块机构，可将传递来的一定角度的循环往复旋转运动转化为循环往复直线运动，因为连杆三406与脚撑板110连接，所以当连杆一404做循环往复直线运动后，脚撑板110被连杆三406带着绕着球头杆130做旋转运动，即做内旋外旋康复运动，为了使得脚撑板110在做跖屈背伸和内翻外翻康复运动的时候，内旋外旋传动机构400能够不限制脚撑板110的运动，连杆二405、连杆三406 构成一个双连杆机构，双连杆机构能够适应竖直和水平方向的位移，顶杆三和脚撑板110 通过链环700连接，能够适应脚撑板110左右倾斜。
如图13所示，调节机构二600包括轴座二610、螺栓二620、夹爪二630和手柄二640，轴座二610固定在安装板140底部，螺栓二620固定在轴座二610上，夹爪二630夹住滑槽连杆402，轴座二610为双耳座，且夹爪二630套设在螺栓二620位于轴座二610两耳之间的部位，使得夹爪二630能够绕着螺栓二620转动，手柄二640固定在夹爪二630的后方，当使用者向下掰动手柄二640，滑槽连杆402向下移动，滑块一408向下移动，滑块一408也向下移动，直到滑块一408的顶端在所述挡块401b之外，且滑块一408不脱离圆形滑槽二401a，当滑块一408在圆形滑槽二401a内滑动的时候，不会与挡块401b相互碰触，就不会带动连杆一404做循环往复直线运动，内旋外旋运动停止；反之，使用者向下掰动手柄二640，使得滑块一408的顶端在挡块401b之内，装置又开始做内旋外旋运动。
本发明 的工作原理：使用者可以同时做跖屈背伸和内翻外翻耦合康复训练及内旋外旋康复训练，此时手柄一550和手柄二640均向上掰，在同时做两个康复训练的时候，顶杆一320沿着圆形滑槽一340的轨迹旋转，此时脚撑板110随着顶杆一320的转动从0°到360°依次倾斜，从而实现对脚掌跖屈背伸和内翻外翻的全方位训练，接着再是连杆一 404做循环往复直线运动，使得脚撑板110做内旋外旋运动，脚掌跖屈背伸和内翻外翻运动和内旋外旋运动交替进行，循环往复。当使用者只想做跖屈背伸和内翻外翻耦合康复训练时，将手柄二640向下掰即可，当使用者只想做内旋外旋康复训练时，将手柄一550向下掰即可。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种欠驱三自由度踝关节康复装置，其特征在于，包括脚板转动机构(100)、动力机构(200)、跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)、内旋外旋传动机构(400)、调节机构一(500)和调节机构二(600)，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)与所述脚板转动机构(100)连接，所述内旋外旋传动机构(400)与所述脚板转动机构(100)连接，所述调节机构一(500)与所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)连接，所述调节机构二(600)与所述内旋外旋传动机构(400)连接，所述脚板转动机构(100)为脚掌实现跖屈背伸、内翻外翻和内旋外旋康复训练提供结构基础，所述动力机构(200)为装置提供单向圆周运动，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)将所述动力机构(200)提供的单向圆周运动转换为脚掌跖屈背伸和内翻外翻耦合康复训练所需的循环交替运动，实现脚掌全方位的跖屈背伸和内翻外翻康复训练，所述内旋外旋传动机构(400)将所述动力机构(200)提供的单向圆周运动转化为脚掌内旋外旋所需要的一定角度的循环往复转动运动，所述调节机构一(500)用于控制所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)的运动范围及启停，所述调节机构二(600)用于控制所述内旋外旋传动机构(400)的启停；
所述脚板转动机构(100)包括脚撑板(110)、球头套座(120)、球头杆(130)、安装板(140)、转轴(150)、第一轴承(160)和第二轴承(170)，所述安装板(140)设有轴承安装孔(141)，所述第二轴承(170)安装在所述轴承安装孔(141)内，所述转轴(150)的顶端和中下部依次与所述第一轴承(160)的内圈和所述第二轴承(170)的内圈过盈连接，所述球头杆(130)包括球头部(131)和杆部(132)，所述杆部(132)底端与所述转轴(150)的顶端连接，所述球头套座(120)顶部与所述脚撑板(110)的底面固定，所述球头套座(120)套在所述球头部(131)上，使得所述球头套座(120)与所述球头杆(130)铰接；
所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)包括调节圆板(310)、顶杆一(320)、顶杆二(330)、所述脚撑板(110)底面的圆形滑槽一(340)、T型滑块(350)，所述调节圆板(310)中心设有通孔一(311)，所述调节圆板(310)在靠近其边缘处设有通孔二(312)，所述杆部(132)穿入所述通孔一(311)内，且所述杆部(132)与所述调节圆板(310)固定，所述顶杆一(320)穿入所述通孔二(312)内，且所述顶杆一(320)与所述调节圆板(310)固定，所述顶杆一(320)的底端与所述顶杆二(330)的顶端固定，所述顶杆二(330)的底部设有一个圆环(331)，所述圆环(331)与所述转轴(150)键连接，所述球头套座(120)位于所述圆形滑槽一(340)的中心，所述T型滑块(350)两侧均设有肩部(351)，所述圆形滑槽一(340)两侧设有腔室(341)，每个所述肩部(351)对应卡在一个对应的腔室(341)内，使得所述T型滑块(350)可沿着所述圆形滑槽一(340)的轨迹滑动，所述顶杆一(320)的顶部用链环(700)与所述T型滑块(350)的底部相连；
所述内旋外旋传动机构(400)包括圆盘(401)、滑槽连杆(402)、中心轴(403)、连杆一(404)、连杆二(405)、连杆三(406)、滑块平台(407)、滑块一(408)、滑块二(409)、滑块三(410)、弹性绳(411)，所述转轴(150)底端伸出所述第二轴承(170)，所述转轴(150)底端与所述圆盘(401)的中心固定，所述圆盘(401)底面设有圆形滑槽二(401a)，所述滑槽连杆(402)一端设有一段沿所述滑槽连杆(402)轴向的直线滑槽一(402a)，所述圆形滑槽二(401a)套在所述滑块一(408)顶端，所述滑块一(408)的底端悬挂在所述直线滑槽一(402a)内，所述滑块一(408)可在所述圆形滑槽二(401a)内滑动，所述滑块一(408)可沿所述直线滑槽一(402a)滑动，所述圆形滑槽二(401a)内设有一块挡块(401b)，所述挡块(401b)的厚度小于所述圆形滑槽二(401a)的深度，所述挡块(401b)可将所述滑块一(408)的滑动限位住，所述中心轴(403)一端固定在所述安装板(140)的底部，另一端穿入所述滑槽连杆(402)的中部，所述滑槽连杆(402)可绕着所述中心轴(403)旋转，所述连杆一(404)的底端固定在所述滑槽连杆(402)另一端的顶面，所述连杆一(404)的顶端与所述连杆二(405)的一端铰接，所述连杆二(405)的另一端与所述连杆三(406)的一端铰接，所述连杆三(406)的另一端与所述脚撑板(110)通过链环(700)相接，所述滑块平台(407)固定在所述安装板(140)上且与圆盘(401)相对的一侧，所述滑块平台(407)上设有直线滑槽二(407a)，所述连杆二(405)设有直线滑槽三(405a)，所述滑块二(409)可在所述直线滑槽二(407a)内滑动，所述滑块三(410)可在所述直线滑槽三(405a)内滑动，所述滑块二(409)和所述滑块三(410)之间用所述弹性绳(411)连接。
2.如权利要求1的一种欠驱三自由度踝关节康复装置，其特征在于，所述动力机构(200)包括从动齿轮(210)、主动齿轮(220)、电机(230)和减速机(240)，所述减速机(240)固定在所述安装板(140)的侧面，所述电机(230)的输出轴与所述减速机(240)的输入端连接，所述减速机(240)的输出轴上固定所述主动齿轮(220)，所述从动齿轮(210)键连接在所述转轴(150)上，所述从动齿轮(210)和所述主动齿轮(220)相互啮合。
3.如权利要求1的一种欠驱三自由度踝关节康复装置，其特征在于，所述调节机构一(500)设置在与所述顶杆一(320)同一侧的位置，所述调节机构一(500)包括支撑板(510)、轴座一(520)、螺栓一(530)、夹爪一(540)和手柄一(550)，所述支撑板(510)竖直固定在所述安装板(140)的一侧，所述支撑板(510)的顶端固定所述轴座一(520)，所述螺栓一(530)穿入所述轴座一(520)内，所述螺栓一(530)尾部伸出所述轴座一(520)，所述夹爪一(540)设有连接孔，所述连接孔穿入所述螺栓一(530)靠近其尾部的位置，所述螺栓一(530)尾部设有螺纹，所述螺栓一(530)尾部螺纹连接一个螺母，所述螺母和所述轴座一(520)的一个侧面将所述夹爪一(540)限位在两者之间，所述夹爪一(540)夹住所述调节圆板(310)的边缘，所述夹爪一(540)后方固定所述手柄一(550)，所述夹爪一(540)能够绕着所述螺栓一(530)转动，使得所述调节圆板(310)能够在一定范围内上下浮动，使得所述顶杆一(320)在其轴向上升降，当所述顶杆一(320)的顶部高度低于所述球头套座(120)的顶部高度时，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)停止其作用，当所述顶杆一(320)的顶部高度超出所述球头套座(120)顶部的高度时，所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)发挥作用，且所述顶杆一(320)顶部高度超出所述球头套座(120)顶部的范围变化可转化为所述跖屈背伸和内翻外翻传动机构(300)的运动范围。
4.如权利要求1-3任意一项的一种欠驱三自由度踝关节康复装置，其特征在于，所述调节机构二(600)包括轴座二(610)、螺栓二(620)、夹爪二(630)和手柄二(640)，所述轴座二(610)固定在所述安装板(140)底部，所述螺栓二(620)固定在所述轴座二(610)上，所述夹爪二(630)夹住所述滑槽连杆(402)，所述轴座二(610)为双耳座，且所述夹爪二(630)套设在所述螺栓二(620)位于所述轴座二(610)两耳之间的部位，使得所述夹爪二(630)能够绕着所述螺栓二(620)转动，所述手柄二(640)固定在所述夹爪二(630)的后方。
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