CN115212077A - 一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人 - Google Patents

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李姗姗
田俊杰
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张大干
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Abstract

本发明属于康复医疗器械技术领域，具体涉及一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人。本发明采用套设在人体肩部的肩部固定装置、固定在人体胸椎位置的腰部康复上层装置、固定在髋部的腰部康复下层装置以及相邻之间的多个运动支链，实现对人体腰部多个自由度的康复训练，能够更好的贴合人体胸椎、腰椎的自然运动，保证康复训练的高效性。同时设置有调心装置，在对人体进行康复训练前，结合两弧形调心板、倾斜安装板、调心电机及各部分转动连接的转动副等共同实现对康复训练机器人的转动中心进行调心的功能，保证康复训练机器人的转动中心与人体腰部的旋转中心始终一致，避免因康复训练机器人的转动中心与人体腰部旋转中心不一致对人体带来伤害。

Description

一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人
技术领域
本发明属于康复医疗器械技术领域，具体涉及一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人。
背景技术
脑卒中是心脑血管疾病中常见的疾病之一，其发病率高且发病后致残率高，患者会出现手、脚、腰部运动受阻不能正常行走的现象，而腰部的康复训练对于患者后期的康复来说是尤为重要的。如图1的人体骨骼图，人体腰椎与盆骨相连接，腰部相对于盆骨有三个自由度：腰部相对于盆骨沿X、Y、Z轴转动，且三个转动自由度均以腰椎与盆骨相连的中心O为旋转中心。
现有的腰部康复装置如专利公开号CN107595548B合肥工业大学的訾斌教授团队研究的混合驱动的腰部康复机构，采用了柔索驱动和人工肌肉的混合驱动，结合和运用了两种柔性驱动的特点实现腰部运动的三转动自由度的运动，采用悬吊式的康复方法使人站立在平台上对下肢和腰部同时进行康复。存在的弊端是采用悬吊装置将患者被动站立在平台上进行康复训练，完全依靠人体自身来适应康复机构的位置和训练重心，易造成患者的重心不稳，从而对患者造成二次伤害，增加患者的安全隐患，且占用空间较大、过于笨重不便携带、结构复杂。
公开号CN111920643A是以侯超为代表的对于穿戴式腰部康复外骨骼机器人的研究，以移动副作为驱动副的腰部康复并联机构，支链的分布形式为4-UPS-SP的机构，该机构具有四个自由度，其中包含三个转动自由度和一个移动自由度能够实现腰部的康复运动。存在的缺点是：使用时该康复装置的动平台和定平台分别固定在人体脊椎的上部和下部，康复装置的旋转中心在动平台和定平台之间的一个点上，与人体腰部的自然旋转中心偏离，在对患者进行康复训练的过程中，易对人体造成扭伤。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的依靠人体自身来适应康复机构的位置和训练重心、腰部受力不平衡的缺陷，提供一种能够自调心的躯干康复训练机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，包括用于套设在人体肩部的肩部固定装置、用于固定在人体腰部旋转中心上方的腰部康复上层装置以及用于固定在人体腰部旋转中心下方的腰部康复下层装置；所述肩部固定装置与所述腰部康复上层装置之间设置有用于适应人体运动的自适应装置；所述腰部康复上层装置与所述腰部康复下层装置之间安装有支撑机构和使所述腰部康复下层装置的旋转中心与人体腰部旋转中心重合的调心装置；
所述调心装置包括固定安装在所述腰部康复上层装置与所述腰部康复下层装置上两相对设置的倾斜安装板，所述倾斜安装板(61)通过角度调节装置(65)调节所述倾斜安装板(61)与水平方向的倾斜角a,所述倾斜角a的角度调节范围为0°＜a≤90°；所述倾斜安装板背离所述腰部康复上层装置或所述腰部康复下层装置的一端转动安装有弯曲于人体方向的两弧形调心板，两所述弧形调心板转动连接；
所述弧形调心板的两端均安装有用于调节所述腰部康复上层装置与所述腰部康复下层装置的转动中心的调心电机；
所述腰部康复下层装置的倾斜安装板上固定安装有用于带动弧形调心板转动的驱动电机。
优选地，所述弧形调心板的弧形角度θ为45°-90°。
优选地，所述自适应装置包括通过万向节转动连接在所述肩部固定装置与所述腰部康复上层装置上的至少三组气动肌肉；所述气动肌肉为四组，对称设置在人体前腰和后腰之间的腰部康复上层装置和腰部康复下层装置上；其中两组所述气动肌肉对称设置在人体脊椎两侧的腰部康复上层装置和腰部康复下层装置上。
优选地，所述角度调节装置包括与所述腰部康复下层装置固定安装的调角壳体、安装在所述调角壳体腔体内部的调角电机、与所述调角电机同轴设置的调角主动齿轮以及与所述调角主动齿轮外啮合连接的调角从动齿轮；
所述倾斜安装板通过销轴与所述调角壳体转动安装，所述倾斜安装板与所述调角从动齿轮同轴设置。
优选地，所述自适应装置包括通过球铰转动安装在肩部固定装置和腰部康复上层装置的位于人体左侧的左侧自适应推杆、位于人体右侧的右侧自适应推杆以及固定端通过球铰转动安装在所述腰部康复上层装置、伸缩端通过螺纹连接固定在所述肩部固定装置上位于人体后侧的后背自适应推杆；所述左侧自适应推杆、右侧自适应推杆相间隔180°，所述后背自适应推杆与所述左侧自适应推杆、右侧自适应推杆均间隔90°。
优选地，所述腰部康复上层装置包括用于固定在人体腰部旋转中心上方的上层柔性腰带、安装在所述上层柔性腰带上用于调节上层柔性腰带长度的上层腰带调节装置；所述上层腰带调节装置包括固定在上层柔性腰带上的第一腰带调节电机、与所述第一腰带调节电机输出轴同轴设置的用于卷设收缩带的第一卷筒、用于锁紧所述第一卷筒的第一棘轮以及用于与所述第一棘轮相配合的第一棘爪。
优选地，所述支撑机构包括固定端通过万向节与所述下层柔性腰带转动连接的两支撑电动推杆，所述电动推杆的伸缩通过球铰与所述上层柔性腰带固定连接；所述两电动推杆位于所述上层柔性腰带的相对侧面上且与人体两侧的冠状面重合。
优选地，所述腰部康复下层装置包括用于固定在人体腰部旋转中心下方的下层柔性腰带、安装在所述下层柔性腰带上用于调节下层柔性腰带长度的下层腰带调节装置；所述下层腰带调节装置包括固定在下层柔性腰带上的第二腰带调节电机、与所述第二腰带调节电机输出轴同轴设置的用于卷设收缩带的第二卷筒、用于锁紧所述第二卷筒的第二棘轮以及用于与所述第二棘轮相配合的第二棘爪。
优选地，所述肩部固定装置包括穿戴在人体肩锁关节上的肩锁部，用于固定在人体腋下位置的腋下部。
优选地，还包括运动采集系统，所述运动采集系统包括安装在上柔性腰带上用于对人体旋转角度进行实时采集监控的角位移传感器、用于检测康复装置对于患者身体压力的压力传感器。
本发明的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人的有益效果是：
1、本发明采用套设在人体肩部的肩部固定装置、固定在人体胸椎位置的腰部康复上层装置、固定在髋部的腰部康复下层装置以及相邻之间的多个运动支链，实现对人体腰部多个自由度的康复训练，能够更好的贴合人体胸椎、腰椎的自然运动，保证康复训练的高效性。
2、本发明设置有调心装置，结合人体腰部运动的特点，在对人体进行康复训练前，结合调心装置的两弧形调心板、倾斜安装板、角度调节装置、调心电机及各部分转动连接的三个转动副共同实现对躯干康复训练机器人的转动中心进行调心的作用，腰部训练上层装置腰部康复上层装置腰部训练下层装置腰部康复下层装置，保证康复装置的转动中心与人体腰部的旋转中心始终一致，避免康复训练过程中因康复训练机器人的转动中心与人体腰部的旋转中心不一致对人体带来的二次伤害，增加人体的舒适性体验。
3、本发明的自适应装置采用对称设置的四组气动肌肉来适应人体的胸椎运动，能够很大程度上满足人体腰椎转动运动中的自由度，对人体在运动中起到牵引的作用。同时气动肌肉通过充放气模仿肌肉的自然运动，气动肌肉与生物肌肉的具有很多相似的生物特性，能够平稳的达到期望位置，更好的贴合人体的腰椎运动，防止对人体产生压迫式伤害。
4、本发明设置有用于调节倾斜安装板相对于水平方向的倾斜角度的角度调节装置，当新的人体旋转中心在与机构的旋转中心在同一直线上的不同位置时，通过改变倾斜安装板的角度同时通过两弧形板中的调心电机调整转动副轴线到旋转中心的半径进而改变第一转动副轴线到人体腰部自然旋转中心的距离使得康复训练机器人的转动中心和人体的旋转中心在同一点上，使得本发明的康复训练机器人能够适用不同高度、不同胖瘦的人群，具有较强的适用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是人体骨骼简化示意图；
图2是本发明实施例一的康复训练机器人立体图；
图3是本发明实施例一的调心装置结构立体图；
图4是本发明实施例一的调心装置右视图；
图5是本发明实施例一的弧形调心板的内部结构示意图；
图6是上述图3中A处的放大图；
图7是本发明实施例一的上层腰带调节装置的结构示意图；
图8是本发明实施例二的康复训练机器人立体图；
图9是本发明实施例二的气动肌肉的连接爆炸图；
图10为本发明实施例一的角度调节装置的结构示意图。
图中:1、肩部固定装置，11、肩锁部，12、腋下部，2、腰部康复上层装置，21、上层柔性腰带，22、上层腰带调节装置，221、第一腰带调节电机，222、第一卷筒，223、第一棘轮，224、第一棘爪，225、收缩带，3、腰部康复下层装置，31、下层柔性腰带，32、下层腰带调节装置，4、自适应装置，41-1、气动肌肉，41-2、左侧自适应推杆，42-2、右侧自适应推杆，43-2，后背自适应推杆，5、支撑机构，51、支撑电动推杆，52、球铰，6、调心装置，61、倾斜安装板，62、弧形调心板，63、驱动电机，64、调心电机，65、角度调节装置，651、调角壳体、652、角度调节电机，653、调角主动齿轮，654、调角从动齿轮，655、减速器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
需要说明的是，本发明实施例中以人体自然站立的图1所示的X/Y/Z轴向为基准，以人体自然站立的水平面为水平方向。
实施例一
如图2-图7和图10所示的本发明的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人的具体实施例，包括用于套设在人体肩部的肩部固定装置1、用于固定在人体腰部旋转中心上方的腰部康复上层装置2以及用于固定在人体腰部旋转中心下方的腰部康复下层装置3；肩部固定装置1与腰部康复上层装置2之间设置有用于适应人体运动的自适应装置4；腰部康复上层装置2与腰部康复下层装置3之间安装有支撑机构5和使腰部康复上层装置2与腰部康复下层装置3的旋转中心与人体腰部旋转中心重合的调心装置6；其中，支撑机构5对腰部康复上层装置2与腰部康复下层装置3起到支撑作用的同时，还可根据康复训练的需要做被动调整来适应人体的不同形态或动作。
调心装置6包括固定安装在腰部康复上层装置2与腰部康复下层装置3上两相对设置的倾斜安装板61，两倾斜安装板61的倾斜方向相对，且倾斜安装板61通过角度调节装置65调节倾斜安装板61与水平方向的倾斜角a,倾斜角a的角度调节范围为0°＜a≤90°；倾斜安装板61背离腰部康复上层装置2或腰部康复下层装置3的一端转动安装有弯曲于人体方向的两弧形调心板62，两弧形调心板62转动连接；
本实施例中，弧形调心板62的两端均安装有用于调节腰部康复上层装置2与腰部康复下层装置3的转动中心的调心电机64。进一步地说明的是腰部康复下层装置3的倾斜安装板61上固定安装有用于带动弧形调心板62转动的驱动电机63。如图5所示，弧形调心板62弧形角度θ为45°-90°弧形调心板62的弧形角度θ越大调节的空间越大，本实施例一中的弧形调心板62的弧形角度θ为90°。
参照图5，本实施例一中的弧形调心板62的两端均设置有空腔，空腔内设置有调心电机64，两个弧形调心板62中共四个调心电机64，靠近驱动电机63的弧形调心板62与安装在腰部康复下层装置3的下层柔性腰带31上的倾斜安装板61之间得转动形成第一转动副，两个弧形调心板62之间的转动形成第二个转动副，远离驱动电机63的弧形调心板62与安装在腰部康复上层装置2的上层柔性腰带21上的倾斜安装板61之间的转动形成第三个转动副；康复训练的控制系统通过得到人体腰部的旋转中心到下层柔性腰带31的水平距离和倾斜的水平角，计算得到第一个转动副轴线到旋转中心的半径，使用弧形调心板62中相对应的调心电机64对半径进行调节，第二个转动副轴线到旋转中心的半径以不干涉为要求进行选择，第三个转动副轴线到旋转中心的半径与第一个转动副调节过程相同,利用倾斜安装板、调心电机、弧形调心板及上述三个转动副等共同实现躯干康复训练机器人的转动中心位置的调节作用。
如图10所示，本发明实施例的角度调节装置65包括与下层柔性腰带31固定安装的调角壳体651、安装在调角壳体651腔体内部的调角电机652、与调角电机652同轴设置的调角主动齿轮653以及与调角主动齿轮653外啮合连接的调角从动齿轮654；倾斜安装板61通过销轴与调角壳体651转动安装，倾斜安装板61与调角从动齿轮654同轴设置；进一步说明的是,调角电机652的输出轴同轴设置有减速器655,减速器655用于调节调角电机652传递到倾斜安装板61上的转速以满足使用要求。
本发明设置有用于调节倾斜安装板61相对于水平方向的倾斜角度的角度调节装置65，当新的人体旋转中心与机构的旋转中心在同一直线上的不同位置时，通过改变倾斜安装板61的角度进而改变第一转动副轴线到人体腰部自然旋转中心的距离使得康复训练机器人的转动中心和人体的旋转中心在同一点上，使得本发明的康复训练机器人能够适用不同高度、不同胖瘦的人群，具有较强的适用性。本发明的角度调节装置不局限于上述结构，还可以为市面上可以买到的调角器。
如图4所示，本实施例中倾斜安装板61与水平方向的倾斜角0°＜a≤90°，安装在腰部康复上层装置2上的倾斜安装板61的倾斜角度与安装在腰部康复下层装置3的倾斜安装板61的倾斜角度可以相同或不相同,倾斜角度的大小影响人体躯干的活动范围和康复机器人的尺寸,具体根据实际的应用调节，当夹角a越大时，康复训练中人体向前倾的角度越大，夹角a越小，康复训练中人体前倾的角度越小，在实际的应用过程中，康复训练控制系统可以根据不同人体体型进行调节，既配合调心装置6实现康复训练机器人的转动中心与人体腰部的自然旋转中心一致，又能保证人体的前倾的角度和康复训练机器人运行的稳定性。
本发明实施例的躯干康复训练机器人采用串联机构和并联机构相结合的串并联机构，使机器人同时兼具串联机构和并联机构的优点，使得躯干康复训练机器人具有承载能力强、精度高、灵活性高且具有较大的工作空间的优点,通过自适应装置4、支撑机构5实现对于腰部的固定和康复训练，支撑机构5包括固定端通过万向节与下层柔性腰带31转动连接的两支撑电动推杆51，电动推杆的伸缩通过球铰52与上层柔性腰带21固定连接；两电动推杆位于上层柔性腰带21的相对侧面上且与人体两侧的冠状面重合，支撑机构5的对称设置在人体两侧，与冠状面重合形成两个UPS运动支链。调心装置6的倾斜安装板61、两转动连接的弧形调心板62构成一个RRR运动支链，其中包括弧形调心板621与倾斜安装板611的转动自由度，弧形调心板621和弧形调心板622之间的转动自由度以及弧形调心板623与倾斜安装板612的转动自由度，三个连续的转动自由度实现腰部康复上层装置2、腰部康复下层装置3的绕着固定点进行转动，人体腰部旋转中心为腰椎与盆骨相连的中心，在对人体进行康复训练时，上层柔性腰带21固定在人体腰部的旋转中心上方,即人体胸椎对应的位置，下层柔性腰带31固定在人体腰部旋转中心的下方，在两个UPS运动支链和一个RRR运动支链的共同作用下，能够保证在对人体进行康复训练的时候，时刻保证调心装置6的RRR运动支链转动围绕的固定点与人体腰部的旋转中心重合。
本实施例一中的两个UPS运动支链由球铰52、万向节以及电动推杆组成，另一个RRR支链由两个转动轴线夹角为90°的弧形调心板62组成，能够极大的减少两弧形调心板62之间的干涉，其中两个UPS支链分布在人体腰部两侧并且与冠状面重合，RRR支链分布在人体腰部的后方，且RRR的三个转动副的轴线相交点为机构的旋转中心，该旋转中心与腰椎和盆骨连接中心相重合，从而实现康复训练机器人连续的转动并对人体进行康复运动，在与驱动电机63的转轴和两个弧形调心板62之间的配合均采用双面支撑，能增加机构之间的刚性。两个弧形调心板62之间采用圆柱销连接，在两弧形调心板之间加有铜套，且RRR支链在与安装在肩部固定装置1上的倾斜安装板61之间采用圆柱销连接,RRR支链与安装在腰部康复上层装置2上的倾斜安装板61之间通过转轴连接。
参照图2，本发明实施例一的自适应装置4包括通过球铰52转动安装在肩部固定装置1和腰部康复上层装置2的位于人体左侧的左侧自适应推杆41-2、位于人体右侧的右侧自适应推杆42-2以及固定端通过球铰52转动安装在腰部康复上层装置2、伸缩端通过螺纹连接固定在肩部固定装置1上位于人体后侧的后背自适应推杆43-2；左侧自适应推杆41-2、右侧自适应推杆42-2相间隔180°，后背自适应推杆43-2与左侧自适应推杆41-2、右侧自适应推杆42-2均间隔90°。
肩部固定装置1、腰部康复上层装置2以及自适应装置4模仿人体的胸椎运动，胸椎运动同样为三转动自由度的运动，左、右自适应推杆与后背自适应推杆43-2形成三条非对称的运动支链，机构形式为2-SPS+SP，运动支链使用球铰52进行连接，该机构形式具有4个自由度，分别为X\Y\Z三个轴向的转动自由度和Z轴方向上的移动自由度，满足人体躯干的运动特点。
本发明装置肩部固定装置1包括穿戴在人体肩锁关节上的肩锁部11，用于固定在人体腋下位置的腋下部12。
本实施例中，腰部康复上层装置2包括用于固定在人体腰部旋转中心上方的上层柔性腰带21、安装在上层柔性腰带21上用于调节上层柔性腰带21长度的上层腰带调节装置22,，具体参照附图2。如图7所示，上层腰带调节装置22包括固定在上层柔性腰带21上的第一腰带调节电机221、与第一腰带调节电机221输出轴同轴设置的用于卷设收缩带225的第一卷筒222和用于锁紧第一卷筒222的第一棘轮223、第一棘爪224。
如图4本实施例一的腰部康复下层装置3包括用于固定在人体腰部旋转中心下方的下层柔性腰带31、安装在下层柔性腰带31上用于调节下层柔性腰带31长度的下层腰带调节装置32；下层腰带调节装置32包括固定在下层柔性腰带31上的第二腰带调节电机、与第二腰带调节电机输出轴同轴设置的用于卷设收缩带225的第二卷筒和用于锁紧第二卷筒的第二棘轮、第二棘爪。
上层腰带调节装置22和下层腰带调节装置32对于腰带横向的调节完全相同，本实施例以上层腰带调节装置22为例，具体参照图7，针对不同患者，将该装置穿设在人体上后，根据不同患者的体重、腰部宽度、胸部宽度，启动第一腰带调节电机221，带动第一卷筒222转动卷设收缩带225，卷设到上层柔性腰带21适合人体胸部宽度，第一棘爪224卡设在第一棘轮223上实现收缩带225的固定。上层腰带调节装置22或下层腰带调节装置32能够根据患者的需求和身体尺寸，将UPS支链的位置保持在与冠状面重合，装置由卷筒、棘爪、棘轮以及电机组成，当工作时由电机通过转轴带动卷轮从而卷动腰带能够实现横向的拉紧，停止工作时，能够使棘爪卡紧棘轮。同时在装置内放有位移传感器能够检测和控制腰带收紧的长度。
本实施例一种还包括运动采集系统，运动采集系统包括安装在上柔性腰带上用于对人体旋转角度进行实时采集监控的角位移传感器、用于检测康复训练机器人对于患者身体压力的压力传感器。本实施例中角位移传感器能够使在机构在运动的过程中时可获得人体的角度信息，能够通过得到的角度信息实时的调整驱动器的转动角度，进而调整患者身体在X/Y/Z三个方向的旋转角度，从而达到更好的康复效果。压力传感器能检测出康复机构对于患者身体的压力，能够保证患者的安全性。
实施例二
在实施例一的基础上，自适应装置4的结构进行优化，具体参照图8和图9，所述自适应装置4包括通过万向节转动连接在所述肩部固定装置1与所述腰部康复上层装置2上的至少三组气动肌肉41-1；所述气动肌肉41-1为四组，对称设置在人体前腰和后腰之间的腰部康复上层装置2和腰部康复下层装置3上；其中两组所述气动肌肉41-1对称设置在人体脊椎两侧的腰部康复上层装置2和腰部康复下层装置3上，其中气动肌肉41-1的两端均设置有外螺纹，与气动肌肉41-1对应的万向节设置有内螺纹，气动肌肉41-1与对应连接的万向节通过螺纹连接，如图9所示。
肩部固定装置1、腰部康复上层装置2以及自适应装置4模仿人体的胸椎运动，胸椎运动同样为沿X/Y/Z轴向的三个转动自由度的运动，四组气动肌肉41-1组成为四条对称的运动支链，为4-UPU支链，其中移动副为驱动副，驱动方式为柔性驱动，采用气动人工肌肉为移动副，上层机构的自由度为五自由度，为X/Y轴两个方向上的转动自由度和X/Y/Z三个方向上的移动自由度，能够很大程度上满足人体腰椎转动运动中的自由度，对人体在运动中起到牵引的作用。本实施例中气动肌肉41-1通过充放气模仿肌肉的自然运动，气动肌肉41-1与生物肌肉的具有很多相似的生物特性，能够平稳的达到期望位置，更好的贴合人体的腰椎运动，防止对人体产生压迫式伤害。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：包括用于套设在人体肩部的肩部固定装置(1)、用于固定在人体腰部旋转中心上方的腰部训练上层装置(2)以及用于固定在人体腰部旋转中心下方的腰部训练下层装置(3)；所述肩部固定装置(1)与所述腰部训练上层装置(2)之间设置有用于适应人体运动的自适应装置(4)；所述腰部训练上层装置(2)与所述腰部训练下层装置(3)之间安装有支撑机构(5)和使所述腰部训练上层装置(2)与所述腰部训练下层装置(3)的旋转中心与人体腰部旋转中心重合的调心装置(6)；
所述调心装置(6)包括固定安装在所述腰部康复上层装置(2)与所述腰部康复下层装置(3)上两相对设置的倾斜安装板(61)，所述倾斜安装板(61)通过角度调节装置(65)调节所述倾斜安装板(61)与水平方向的倾斜角a,所述倾斜角a的角度调节范围为0°＜a≤90°；所述倾斜安装板(61)背离所述腰部康复上层装置(2)或所述腰部康复下层装置(3)的一端转动安装有弯曲于人体方向的两弧形调心板(62)，两所述弧形调心板(62)转动连接；
所述弧形调心板(62)的两端均安装有用于调节所述腰部康复上层装置(2)与所述腰部康复下层装置(3)的转动中心的调心电机(64)；
所述腰部康复下层装置(3)的倾斜安装板(61)上固定安装有用于带动弧形调心板(62)转动的驱动电机(63)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述弧形调心板(62)的弧形角度θ为45°-90°。
3.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述自适应装置(4)包括通过万向节()转动连接在所述肩部固定装置(1)与所述腰部康复上层装置(2)上的至少三组气动肌肉(41-1)；所述气动肌肉(41-1)为四组，对称设置在人体前腰和后腰之间的腰部康复上层装置(2)和腰部康复下层装置(3)上；其中两组所述气动肌肉(41-1)对称设置在人体脊椎两侧的腰部康复上层装置(2)和腰部康复下层装置(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于:所述角度调节装置(65)包括与所述腰部康复下层装置(3)固定安装的调角壳体(651)、安装在所述调角壳体(651)腔体内部的调角电机(652)、与所述调角电机(652)同轴设置的调角主动齿轮(653)以及与所述调角主动齿轮(653)外啮合连接的调角从动齿轮(654)；
所述倾斜安装板(61)通过销轴与所述调角壳体(651)转动安装，所述倾斜安装板(61)与所述调角从动齿轮(654)同轴设置。
5.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述自适应装置(4)包括通过球铰(52)转动安装在肩部固定装置(1)和腰部康复上层装置(2)的位于人体左侧的左侧自适应推杆(41-2)、位于人体右侧的右侧自适应推杆(42-2)以及固定端通过球铰(52)转动安装在所述腰部康复上层装置(2)、伸缩端通过螺纹连接固定在所述肩部固定装置(1)上位于人体后侧的后背自适应推杆(43-2)；所述左侧自适应推杆(41-2)、右侧自适应推杆(42-2)相间隔180°，所述后背自适应推杆(43-2)与所述左侧自适应推杆(41-2)、右侧自适应推杆(42-2)均间隔90°。
6.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述腰部康复上层装置(2)包括用于固定在人体腰部旋转中心上方的上层柔性腰带(21)、安装在所述上层柔性腰带(21)上用于调节上层柔性腰带(21)长度的上层腰带调节装置(22)；所述上层腰带调节装置(22)包括固定在上层柔性腰带(21)上的第一腰带调节电机(221)、与所述第一腰带调节电机(221)输出轴同轴设置的用于卷设收缩带(225)的第一卷筒(222)、用于锁紧所述第一卷筒(222)的第一棘轮(223)以及用于与所述第一棘轮(223)相配合的第一棘爪(224)。
7.根据权利要求6所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述支撑机构(5)包括固定端通过万向节与所述下层柔性腰带(31)转动连接的两支撑电动推杆(51)，所述电动推杆的伸缩通过球铰(52)与所述上层柔性腰带(21)固定连接；所述两电动推杆位于所述上层柔性腰带(21)的相对侧面上且与人体两侧的冠状面重合。
8.根据权利要求6所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述腰部康复下层装置(3)包括用于固定在人体腰部旋转中心下方的下层柔性腰带(31)、安装在所述下层柔性腰带(31)上用于调节下层柔性腰带(31)长度的下层腰带调节装置(32)；所述下层腰带调节装置(32)包括固定在下层柔性腰带(31)上的第二腰带调节电机、与所述第二腰带调节电机输出轴同轴设置的用于卷设收缩带(225)的第二卷筒、用于锁紧所述第二卷筒的第二棘轮以及用于与所述第二棘轮相配合的第二棘爪。
9.根据权利要求1所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：所述肩部固定装置(1)包括穿戴在人体肩锁关节上的肩锁部(11)，用于固定在人体腋下位置的腋下部(12)。
10.根据权利要求6或7任一项所述的一种具有自调心功能的躯干康复训练机器人，其特征在于：还包括运动采集系统，所述运动采集系统包括安装在上柔性腰带上用于对人体旋转角度进行实时采集监控的角位移传感器、用于检测康复装置对于患者身体压力的压力传感器。
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