CN114392134B - 一种下肢康复训练机器人 - Google Patents

一种下肢康复训练机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN114392134B
CN114392134B CN202210179549.6A CN202210179549A CN114392134B CN 114392134 B CN114392134 B CN 114392134B CN 202210179549 A CN202210179549 A CN 202210179549A CN 114392134 B CN114392134 B CN 114392134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide rod
lower limb
foot
rehabilitation training
limb rehabilitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210179549.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114392134A (zh
Inventor
韩建海
王志强
李向攀
郭冰菁
赵金鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN202210179549.6A priority Critical patent/CN114392134B/zh
Publication of CN114392134A publication Critical patent/CN114392134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114392134B publication Critical patent/CN114392134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0214—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising by rotating cycling movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0218—Drawing-out devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0266—Foot
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/164—Feet or leg, e.g. pedal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1659—Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本发明属于理疗康复设备技术领域，具体涉及一种下肢康复训练机器人。本发明的下肢康复训练机器人包括腿部训练机构和脚部训练机构，脚部训练机构包括旋转座和配置在旋转座上的脚踏，在脚部训练机构的旋转座和脚踏之间设有弹性缓冲机构，由于第一导向杆和第二导向杆中的一个的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第一导向杆和第二导向杆的另一个的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，对应地，第一弹性件和第二弹性件配合，能够对脚踏的俯仰摆动和左右摆动进行缓冲，从而在机器人启动、停止等动作时，病人不容易感到不适。

Description

一种下肢康复训练机器人
技术领域
本发明属于理疗康复设备技术领域，具体涉及一种下肢康复训练机器人。
背景技术
卧式下肢康复训练是下肢康复训练方式中的一种方式，这种康复训练方式非常适用于病情较重、下肢行走能力丧失的病人的下肢康复训练，如对脑卒中后遗症及各种事故造成神经功能受损的病人，这种病人不具备行走和站立的能力，并且由于常年卧床不起使下肢缺乏活动，进而导致病人出现不同程度的肌肉萎缩和关节粘连，长期这样下去病人的下肢将失去活动的能力。
授权公告号为CN202437606U的中国实用新型专利公开了一种下肢康复训练装置，该装置有腿部训练机构和脚部训练机构等组成。腿部训练机构可以使人体的髋关节和膝关节做屈伸运动，脚部训练机构可以使脚部做俯仰摆动(即脚踝的屈伸运动)和左右摆动(即脚踝的内收外展运动)。上述下肢康复训练装置属于康复机器人，而康复机器人是基于工业机器人技术发展而来的，工业机器人的特点是可编程、通用性、可精准重复运动，同时工业机器人具有较强的刚性。当应用于病人康复治疗时，特别是病人神经系统受损时，机器人启动、停止等运动会给病人带来冲击，使病人感到不适和疼痛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种下肢康复训练机器人，以解决现有技术中的康复训练机器人在启动、停止等运动会给病人带来冲击的问题。
本发明的下肢康复训练机器人的技术方案是：
一种下肢康复训练机器人，包括腿部训练机构和脚部训练机构，脚部训练机构包括旋转座和配置在旋转座上的脚踏，脚部训练机构还包括驱动脚踏俯仰摆动的脚部俯仰驱动机构和驱动脚踏左右摆动的脚部左右驱动机构，其特征是，脚踏和旋转座之间设置有弹性缓冲机构，弹性缓冲机构包括第一缓冲座和第二缓冲座，第一缓冲座活动设置在旋转座上，第二缓冲座与脚踏连接，第一缓冲座与旋转座之间设置有第一弹性件和对第一缓冲座进行导向的第一导向杆，第一缓冲座与第二缓冲座之间设置有第二弹性件和对第二缓冲座进行导向的第二导向杆，第一导向杆的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第二导向杆的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，第一弹性件用于对脚踏的俯仰摆动进行缓冲，第二弹性件用于对脚踏的左右摆动进行缓冲；
或者，第二导向杆延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第一导向杆的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，第二弹性件用于对脚踏的俯仰摆动进行缓冲，第一弹性件用于对脚踏的左右摆动进行缓冲。
本发明的技术效果是：本发明的下肢康复训练机器人在脚部训练机构的旋转座和脚踏之间设有弹性缓冲机构，由于第一导向杆和第二导向杆中的一个的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第一导向杆和第二导向杆的另一个的延伸方向与脚踏左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，对应地，第一弹性件和第二弹性件配合，能够对脚踏的俯仰摆动和左右摆动进行缓冲，从而在机器人启动、停止等动作时，病人不容易感到不适。
进一步地，所述旋转座具有开口朝向脚踏的安装槽，所述第一缓冲座活动设置在旋转座的安装槽内。
其有益效果在于：第一缓冲座设置在旋转座的安装内，能够使结构布置更加紧凑，有利于机器人的小型化设计。
进一步地，所述旋转座包括呈U形布置的第一底板和两个第一侧壁，第一底板和第一侧壁围成所述安装槽。
其有益效果在于：其有益效果在于：旋转座呈U形布置，由第一底板和第一侧壁围成安装槽，结构较为简单。
进一步地，第一侧壁的背向第一底板的端部上设置有翻边，两个第一侧壁的翻边之间具有间隔，第一导向杆的两端分别固定在翻边和第一底板上。
其有益效果在于：利用第一侧壁的翻边来为第一导向杆提供固定位置，能够简化旋转座的结构。
进一步地，所述第二缓冲座包括呈U形布置的第二底板和两个第二侧壁，所述第二导向杆的两端分别对应固定在两个第二侧壁上，两个侧壁插入第一缓冲座的两个翻边之间的间隔中。
其有益效果在于：第二缓冲座和旋转座均呈U形布置，二者组合能够把第一缓冲座保护起来，不仅使结构更加紧凑，而且能够对弹性缓冲机构的内部结构进行保护，避免外界杂物进入弹性缓冲机构内部。
进一步地，第一缓冲座上设有第一直线轴承，所述第一导向杆穿装在第一直线轴承中，第一缓冲座上还设有第二直线轴承，所述第二导向杆穿装在第二直线轴承中。
其有益效果在于：直线轴承能够降低导向杆和缓冲座之间的阻力，使二者之间的导向运动较为流畅。
进一步地，所述第一弹性件和第二弹性件均为压簧，第一导向杆的与第一缓冲座连接位置处的两侧部分上均套设有第一弹性件，第二导向杆的与第一缓冲座连接位置处的两侧部分上均套设有第二弹性件。
其有益效果在于：第一弹性件和第二弹性件由压簧构成，压簧结构简单，成本较低，且压簧直接套设在导向杆上，不需占用额外的空间，使得弹性缓冲机构的结构较为紧凑。
进一步地，所述旋转座由脚部左右驱动机构驱动进行转动以实现脚踏的左右摆动，所述脚部左右驱动机构包括脚部机架和驱动脚踏左右摆动的驱动装置，所述下肢康复训练机器人还包括腿部支撑结构，所述腿部支撑结构包括腿托支架和固定在腿托支架上的支撑小腿的腿托，腿托具有用于支撑左腿的左支撑位和用于支撑右腿的右支撑位，所述腿托通过锁定件固定在腿托支架上，所述锁定件解除对腿托的锁定时，所述腿托能够相对于腿托支架切换位置。
其有益效果在于：在拔出锁定件时能够通过转动的方式调整腿托的位置，使腿托位于左支撑位和右支撑位，从而方便利用机器人对病人不同的腿进行康复训练。
进一步地，所述锁定件为锁销，所述锁销插装在腿托支架上。
其有益效果在于：锁销结构较为简单，且操作较为方便。
进一步地，所述脚部左右驱动机构包括脚部机架和驱动脚踏左右摆动的驱动装置，脚部机架上设置有能够自由俯仰转动的腿托，所述腿托的转动轴线与所述脚踏的俯仰摆动轴线重合。
其有益效果在于：腿托的转动轴线与脚踏的俯仰摆动轴线重合，使得腿托和脚踏能够模拟脚掌绕脚踝俯仰摆动时小腿绕脚踝的小幅度转动这一过程，这样腿托和脚踏能够更接近小腿和脚掌的运动，从而不会对小腿和脚掌的运动造成干涉。
附图说明
图1为本发明的下肢康复训练机器人的结构示意图；
图2为图1中的下肢康复训练机器人的脚部训练机构的结构示意图；
图3为图1中的下肢康复训练机器人的脚部训练机构的另一视角的结构示意图；
图4为图2中的结构隐去脚踏时的结构示意图；
图5为图4中的弹性缓冲机构的结构示意图；
图6为图5中的弹性缓冲机构隐去第二缓冲座时的结构示意图；
图7为图1中的脚踏、弹性缓冲结构和安装板的零件分解示意图；
图8为图1中的腿部支撑结构的零件分解示意图；
图9为图1中的下肢康复训练机器人的使用状态示意图；
图中：1、基座；2、第一活动节；3、第二活动节；4、旋转座；41、第一底板；42、第一侧壁；43、翻边；5、脚踏；6、俯仰电机；7、俯仰减速器；8、传动带；9、俯仰机架；91、支撑臂；92、安装板；10、左右电机；11、左右减速器；12、弯板；13、第一缓冲座；131、立板；14、第二缓冲座；141、第二底板；142、第二侧壁；15、第一导向杆；16、直线轴承；17、压簧；18、第二导向杆；19、腿托支架；20、腿托；21、枢轴法兰；22、转动枢轴；23、分度销；24、轴套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例1：
如图1所示，本发明的下肢康复训练机器人包括基座1、腿部训练机构和脚部训练机构。基座1是一个刚性的框架，基座1的底部安装有两个具有锁止功能的万向轮和两个脚轮，基座1能够根据需要锁止在特定位置。机械臂由腿部训练机构和脚部训练机构组成，框架内安装有人机交互设备和机械臂运动控制装置，人机交互设备包括工控机、触摸屏、按钮和声光报警装置等。机械臂运动控制装置包括运动控制器和驱动器等，可以实现主动康复训练和被动康复训练、以及变换左右下肢康复训练模式等操作。
如图1所示，腿部训练机构包括第一活动节2和第二活动节3，第一活动节2转动设置在基座1上，由设置在基座1上的第一驱动装置驱动以实现转动，第二活动节3转动设置在第一活动节2的远离基座1的一端，由设置在第一活动节2上的第二驱动装置驱动以实现转动。第一驱动装置和第二驱动装置相同，包括旋转电机、传动结构和减速机构等，此部分内容为现有技术，在此不再详细描述。
如图1和图2所示，脚部训练机构设置在第二活动节3的远离第一活动节2的一端，脚部训练机构包括旋转座4和配置在旋转座4上的脚踏5，腿部训练机构还包括驱动脚踏5俯仰摆动的脚部俯仰驱动机构和驱动脚踏5左右摆动的脚部左右驱动机构，脚踏5的俯仰摆动能够带动病人的踝关节进行屈伸训练，脚踏5的左右摆动能够带动病人的踝关节进行内收和外展训练。
本实施例中，如图2、图3和图4所示，脚部俯仰驱动机构包括设置在第二活动节3上的俯仰电机6和俯仰减速器7，二者之间通过传动带8传动连接，俯仰减速器7的输出轴上固定设置有俯仰机架9，俯仰机架9包括支撑臂91和安装板92，支撑臂91和安装板92呈L形布置，脚部左右驱动机构包括通过传动带8传动连接的左右电机10和左右减速器11，左右电机10通过弯板12固定在安装板92的左侧，左右减速器11固定在安装板92的右侧且左右减速器11的输出轴穿过安装板92的穿孔，旋转座4固定在左右减速器11的从安装板92的穿孔中露出的输出轴的端部上，在左右电机10的驱动下，旋转座4能够绕左右减速器11的输出轴的轴线转动以实现脚踏5的左右摆动，在俯仰电机6的驱动下，脚踏5能够绕俯仰减速器7的输出轴的转动轴线转动以实现脚踏5的俯仰摆动。
如图5、图6和图7所示，在脚踏5和旋转座4之间设置有弹性缓冲机构，弹性缓冲机构包括第一缓冲座13和第二缓冲座14，旋转座4包括呈U形布置的第一底板41和两个第一侧壁42，第一底板41为方形板，两个第一侧壁42相对布置在方形板的两个侧边上，两个第一侧壁42的端部设置有向相互靠近的方向延伸的翻边43，两个翻边43之间具有间隔，第一底板41和第一侧壁42围成了安装槽，安装槽中安装有第一缓冲座13，第一底板41上螺纹安装有四个第一导向杆15，第一导向杆15的延伸方向与脚踏5左右摆动轴线的延伸方向相同。
如图6和图7所示，第一缓冲座13导向滑动穿装在四个第一导向杆15上，为了使二者之间的导向滑动更加顺畅，第一缓冲座13中设有四个直线轴承16，第一导向杆15对应穿装在四个直线轴承16中，第一导向杆15的另一端固定在旋转座4翻边43上，第一导向杆15的第一缓冲座13两侧的部分上均套装有压簧17，压簧17构成第一弹性件，第一缓冲座13能够沿着第一导向杆15的延伸方向往复浮动。
如图6和图7所示，第一缓冲座13的靠近脚踏5的侧面上设置有立板131，立板131上设有两个穿孔，穿孔中设置有直线轴承16，直线轴承16中穿装有第二导向杆18，第二导向杆18的延伸方向与第一导向杆15的延伸方向垂直，第二导向杆18的立板131两侧的部分上也套装有作为第二弹性件的压簧17。第二缓冲座14包括呈U形布置的第二底板141和两个第二侧壁142，两个第二侧壁142插入旋转座4的两个翻边43之间的间隔中，且第二导向杆18的两端分别对应固定在两个第二侧壁142上，第二缓冲座14能够沿着第二导向杆18的延伸方向往复浮动。
由于脚踏5固定在第二缓冲座14的第二底板141的背向第一缓冲座13的侧面上，因此第一弹性件能够对脚踏5的俯仰摆动进行缓冲，第二弹性件能够对脚踏5的左右摆动进行缓冲，从而在机器人进行启动、停止等动作时，病人不容易感到不适。
如图2和3所示，本发明的下肢康复训练机器人还包括腿部支撑结构，腿部支撑结构包括腿托支架19和固定在腿托支架19上的腿托20，腿托支架19包括呈L形布置的竖直段和水平段，腿托20固定在腿托支架19的水平段上，竖直段铰接在脚踏5俯仰驱动机构的俯仰减速器7的输出轴上，腿托20以及腿托支架19的竖直段能够绕俯仰减速器7的输出轴自由转动，具体地，俯仰减速器7的输出轴上套设有轴套24，腿托支架19的竖直段上设置有供螺钉穿过的通孔，螺钉把腿托支架19固定在轴套24上，轴套24能够绕俯仰减速器7的输出轴自由转动以实现腿托20的自由转动，轴套24能够增加转动件与俯仰减速器7的输出轴的接触面积以使腿托20的转动更加稳定。腿托20转轴的转动轴线与俯仰减速器7的输出轴的转动轴线重合，进而使得腿托20的转动轴线与脚踏5的俯仰摆动轴线重合，从而腿托20和脚踏5能够模拟脚掌绕脚踝俯仰摆动时小腿绕脚踝的小幅度转动这一过程，这样腿托20和脚踏5能够更接近小腿和脚掌的运动，从而不会对小腿和脚掌的运动造成干涉。
如图8所示，腿托支架19的水平段上固定有枢轴法兰21，腿托20上固定有转动枢轴22，转动枢轴22上设有贯穿转动枢轴22的销孔且腿托20固定在转动枢轴22的上表面上，枢轴法兰21上设有与销孔对应的法兰穿孔，法兰穿孔和销孔中穿装有锁销，具体为分度销23，分度销23构成锁定件，用于将转动枢轴22固定在枢轴法兰21上从而实现把腿托20固定在腿托支架19上，定义图9中的腿托20的位置为用于支撑左腿的左支撑位，当拔出分度销23时，能够旋转腿托20180度进而使转动枢轴22在枢轴法兰21中旋转180度，此时把分度销23插入法兰穿孔和销孔中，能够把腿托20再次固定，此时腿托20的位置为用于支撑右腿的右支撑位。
图9展示的是对病人左腿进行康复时的状态示意图，当需要更换右腿进行康复训练时，需要在人机交互系统上设置好康复状态，并将第一活动节2和第二活动节3调整到竖直状态，同时拔出分度销23，使腿托20旋转180度后，插入分度销23以固定腿托20使其位于右支撑位，然后利用脚部左右驱动机构把脚踏5旋转180度，同时把机械臂朝向与进行左腿训练时机械臂的伸出方向相反的方向伸出，然后把机器人调整到病床的合适位置，即可进行右腿的康复训练。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例2：
实施例1中，旋转座包括呈U形布置的第一底板和两个第一侧壁，第一底板为方形板，两个第一侧壁相对布置在方形板的两个侧边上，两个第一侧壁的端部设置有向相互靠近的方向延伸的翻边。本实施例中，与实施例1不同的是，旋转座包括第一底板和四个支腿，第一底板为方形板，四个支腿固定设置在方形板的四个角，四个支腿围成用于设置第一缓冲座的安装槽，每个支腿的端部设置有向相邻的支腿的端部的方向延伸的翻边。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例3：
实施例1中，第二缓冲座的两个侧壁插入第一缓冲座的两个翻边之间的间隔中，两个侧壁能够在间隔中浮动。本实施例中，与实施例1不同的是，第二缓冲座的两个侧壁与第一缓冲座的对应侧壁之间具有间隙，该间隙作为第二缓冲座的浮动间隙。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例4：
实施例1中，旋转座包括呈U形布置的第一底板和两个第一侧壁，第一底板为方形板，两个第一侧壁相对布置在方形板的两个侧边上，两个第一侧壁的端部设置有向相互靠近的方向延伸的翻边，两个翻边之间具有间隔，第二缓冲座的两个侧壁插入第一缓冲座的两个翻边之间的间隔中，两个侧壁能够在间隔中浮动。
本实施例中，与实施例1不同的是，旋转座为由上侧壁、下侧壁、前侧壁和后侧壁围成的筒形结构，筒形结构的左右两侧设有开口，第一缓冲座设置在筒形内腔中，第二导向杆的两端从筒形结构的左右两侧的开口中伸出并固定在第二缓冲座的两个侧壁上，第二缓冲座的两个侧壁与筒形结构的开口之间具有间隙，该间隙作为第二缓冲座的浮动间隙。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例5：
实施例1中，旋转座包括呈U形布置的第一底板和两个第一侧壁，旋转座的第一底板上螺纹安装有四个第一导向杆，第一导向杆的延伸方向与脚踏左右摆动轴线的延伸方向相同，第一缓冲座的靠近脚踏的侧面上设置有立板，立板上穿装有第二导向杆，第二导向杆的延伸方向与第一导向杆的延伸方向垂直。
本实施例中，与实施例1不同的是，旋转座还包括设置在第一底板上且位于第一侧壁的左右两侧的左侧壁和右侧壁，第一侧壁上没有设置翻边，第一缓冲座的靠近脚踏的侧面上设置有立板，立板上穿装有第一导向杆，第一导向杆的延伸方向为左右方向，第一导向杆的两端分别固定在左侧壁和右侧壁上，第一缓冲座的四个角上固定有四个第二导向杆，第二导向杆的延伸方向与第一导向杆的延伸方向垂直，第二缓冲座的第二侧壁上向左侧和右侧分别设有左耳板和右耳板，左耳板和右耳板浮动设置在第二导向杆上。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例6：
实施例1中，第一弹性件和第二弹性件均为压簧，压簧套设在第一导向杆和第二导向杆上。本实施例中，与实施例1不同的是，第一弹性件和第二弹性件均为具有弹性的橡胶套，橡胶套套设在第一导向杆和第二导向杆上。
本发明所提供的下肢康复训练机器人的具体实施例7：
实施例1中，腿托支架的水平段上固定有枢轴法兰，转动枢轴上设有贯穿转动枢轴的销孔且腿托固定在转动枢轴的上表面上，枢轴法兰上设有与销孔对应的法兰穿孔，锁紧件为分度销，分度销穿装在法兰穿孔和销孔中。本实施例中，与实施例1不同的是，锁紧件为螺栓，腿托直接通过螺栓固定在腿托支架上。
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种下肢康复训练机器人，包括腿部训练机构和脚部训练机构，脚部训练机构包括旋转座(4)和配置在旋转座(4)上的脚踏(5)，脚部训练机构还包括驱动脚踏(5)俯仰摆动的脚部俯仰驱动机构和驱动脚踏(5)左右摆动的脚部左右驱动机构，其特征是，脚踏(5)和旋转座(4)之间设置有弹性缓冲机构，弹性缓冲机构包括第一缓冲座(13)和第二缓冲座(14)，第一缓冲座(13)活动设置在旋转座(4)上，第二缓冲座(14)与脚踏(5)连接，第一缓冲座(13)与旋转座(4)之间设置有第一弹性件和对第一缓冲座(13)进行导向的第一导向杆(15)，第一缓冲座(13)与第二缓冲座(14)之间设置有第二弹性件和对第二缓冲座(14)进行导向的第二导向杆(18)，第一导向杆(15)的延伸方向与脚踏(5)左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第二导向杆(18)的延伸方向与脚踏(5)左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，第一弹性件用于对脚踏(5)的俯仰摆动进行缓冲，第二弹性件用于对脚踏(5)的左右摆动进行缓冲；
或者，第二导向杆(18)延伸方向与脚踏(5)左右摆动的摆动轴线的延伸方向相同，第一导向杆(15)的延伸方向与脚踏(5)左右摆动的摆动轴线的延伸方向垂直，第二弹性件用于对脚踏(5)的俯仰摆动进行缓冲，第一弹性件用于对脚踏(5)的左右摆动进行缓冲。
2.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述旋转座(4)具有开口朝向脚踏(5)的安装槽，所述第一缓冲座(13)活动设置在旋转座(4)的安装槽内。
3.根据权利要求2所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述旋转座(4)包括呈U形布置的第一底板(41)和两个第一侧壁(42)，第一底板(41)和第一侧壁(42)围成所述安装槽。
4.根据权利要求3所述的下肢康复训练机器人，其特征是，第一侧壁(42)的背向第一底板(41)的端部上设置有翻边(43)，两个第一侧壁(42)的翻边(43)之间具有间隔，第一导向杆(15)的两端分别固定在翻边(43)和第一底板(41)上。
5.根据权利要求4所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述第二缓冲座(14)包括呈U形布置的第二底板(141)和两个第二侧壁(142)，所述第二导向杆(18)的两端分别对应固定在两个第二侧壁(142)上，两个侧壁插入第一缓冲座(13)的两个翻边(43)之间的间隔中。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的下肢康复训练机器人，其特征是，第一缓冲座(13)上设有第一直线轴承(16)，所述第一导向杆(15)穿装在第一直线轴承(16)中，第一缓冲座(13)上还设有第二直线轴承(16)，所述第二导向杆(18)穿装在第二直线轴承(16)中。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述第一弹性件和第二弹性件均为压簧(17)，第一导向杆(15)的与第一缓冲座(13)连接位置处的两侧部分上均套设有第一弹性件，第二导向杆(18)的与第一缓冲座(13)连接位置处的两侧部分上均套设有第二弹性件。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述旋转座(4)由脚部左右驱动机构驱动进行转动以实现脚踏(5)的左右摆动，所述脚部左右驱动机构包括脚部机架和驱动脚踏(5)左右摆动的驱动装置，所述下肢康复训练机器人还包括腿部支撑结构，所述腿部支撑结构包括腿托支架(19)和固定在腿托支架(19)上的支撑小腿的腿托(20)，腿托(20)具有用于支撑左腿的左支撑位和用于支撑右腿的右支撑位，所述腿托(20)通过锁定件固定在腿托支架(19)上，所述锁定件解除对腿托(20)的锁定时，所述腿托(20)能够相对于腿托支架(19)切换位置。
9.根据权利要求8所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述锁定件为锁销，所述锁销插装在腿托支架(19)上。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的下肢康复训练机器人，其特征是，所述脚部左右驱动机构包括脚部机架和驱动脚踏(5)左右摆动的驱动装置，脚部机架上设置有能够自由俯仰转动的腿托(20)，所述腿托(20)的转动轴线与所述脚踏(5)的俯仰摆动轴线重合。
CN202210179549.6A 2022-02-25 2022-02-25 一种下肢康复训练机器人 Active CN114392134B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210179549.6A CN114392134B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种下肢康复训练机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210179549.6A CN114392134B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种下肢康复训练机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114392134A CN114392134A (zh) 2022-04-26
CN114392134B true CN114392134B (zh) 2023-09-01

Family

ID=81235028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210179549.6A Active CN114392134B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种下肢康复训练机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114392134B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105832496A (zh) * 2016-03-17 2016-08-10 合肥工业大学 一种新型下肢外骨骼康复训练装置及训练方法
CN107536695A (zh) * 2016-06-23 2018-01-05 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种下肢训练装置
KR101826439B1 (ko) * 2016-09-01 2018-02-08 선문대학교 산학협력단 하지근력 저하 환자용 재활운동기기
WO2021238501A1 (zh) * 2020-05-26 2021-12-02 希迪克（郑州）智能康复设备有限公司 一种可作机械限位的床旁下肢康复训练机器人

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105832496A (zh) * 2016-03-17 2016-08-10 合肥工业大学 一种新型下肢外骨骼康复训练装置及训练方法
CN107536695A (zh) * 2016-06-23 2018-01-05 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种下肢训练装置
KR101826439B1 (ko) * 2016-09-01 2018-02-08 선문대학교 산학협력단 하지근력 저하 환자용 재활운동기기
WO2021238501A1 (zh) * 2020-05-26 2021-12-02 希迪克（郑州）智能康复设备有限公司 一种可作机械限位的床旁下肢康复训练机器人

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
新型卧式下肢康复训练机器人机械系统设计;马艳;;现代制造技术与装备(12);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114392134A (zh) 2022-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11166866B2 (en) Lower limb training rehabilitation apparatus
CN108309694B (zh) 一种足部驱动式下肢康复训练装置
CN102697622B (zh) 坐卧式下肢康复机器人
CN212326879U (zh) 一种骨科病人康复用腿部锻炼装置
CN110353944B (zh) 坐式联合驱动下肢康复机器人
CN107307976B (zh) 一种带万向转动功能的脚踏训练装置
KR101528562B1 (ko) 회전근개 재활운동 장치
CN111658438B (zh) 一种下肢康复训练机器人
CN112972211A (zh) 下肢外骨骼装置
CN110353945B (zh) 一种多运动模式的下肢康复机器人
CN113749902A (zh) 一种骨科病人康复用腿部锻炼装置
CN114392134B (zh) 一种下肢康复训练机器人
CN109363890B (zh) 一种辅助瘫痪病人恢复健康的医用机器人
CN215689599U (zh) 下肢外骨骼装置
CN113749864A (zh) 一种神经内科康复锻炼装置
CN212914391U (zh) 一种神经内科康复训练装置
CN211095761U (zh) 坐式联合驱动下肢康复机器人
CN111588588B (zh) 三自由度踝关节康复装置
CN112754802A (zh) 一种可翻转角度的下肢步态康复训练病床
CN211095733U (zh) 骨盆机构
CN111973932A (zh) 一种骨科临床用腿部拉伸装置
JP5542170B2 (ja) 腰部運動機
CN212282104U (zh) 多自由度下肢康复机器人
CN213407627U (zh) 一种护理用肢体锻炼装置
CN210903928U (zh) 手肘辅助锻炼器材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant