CN115337167A - 一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人，四肢协同训练的外骨骼康复机器人包括三姿态康复床、上肢康复训练设备、下肢康复训练设备，基座设置于地面上，两个第二支撑杆分别与两个第一支撑杆间隔设置，连接杆分别与床板铰接；上肢康复训练设备包括位置调节组件、肩部训练组件、肘部训练组件；下肢康复训练设备包括第二固定支架、腿部训练组件，两个腿部训练组件分别连接于第二固定支架上。本发明中，三姿态康复床从躺姿切换到站姿或坐姿时，驱动架向床尾方向运动，使第一支撑杆、第二支撑杆通过转动提升高度，床板通过转动竖立；床板底部连接上肢康复训练设备与下肢康复训练设备，使患者能够分别在躺姿、站姿、坐姿状态下进行四肢的训练。

Description

一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人

技术领域

本发明涉及康复设备领域，特别涉及一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人。

背景技术

外骨骼机器人是一种可穿戴机器人，即穿戴在操作者身体外部的一种机械结构，同时又融合了传感、控制、信息耦合、移动计算等机器人技术，在为操作者提供了诸如保护、身体支撑等功能的基础上，还能够在操作者的控制下完成一定的功能和任务。相关技术中，外骨骼康复机器人只能够在单一状态下对患者的四肢进行康复活动，不能根据患者的自身情况结合人体的躺姿、站姿、坐姿进行综合训练。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人，所采用的技术方案如下：

本发明提供一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人，四肢协同训练的外骨骼康复机器人包括三姿态康复床、上肢康复训练设备、下肢康复训练设备，三姿态康复床包括基座、床架、床板，基座设置于地面上，床架包括第一支撑杆、第二支撑杆、驱动部、连接组件，第一支撑杆靠近三姿态康复床的床尾，第一支撑杆设置有两个，两个第一支撑杆分别铰接于基座的两侧，第二支撑杆设置有两个，两个第二支撑杆分别铰接于基座的两侧，两个第二支撑杆分别与两个第一支撑杆间隔设置，驱动部包括驱动架，驱动架延伸到基座两侧，各第一支撑杆的第一端与驱动架铰接，各第二支撑杆的第一端与驱动架铰接，连接组件处于驱动架的上方，连接组件包括两个连接杆，第一支撑杆的第二端与连接杆铰接，第二支撑杆的第二端与连接杆铰接，连接杆分别与床板铰接；上肢康复训练设备包括位置调节组件、肩部训练组件、肘部训练组件，位置调节组件包括第一固定支架，第一固定支架连接于床板的底部，肩部训练组件用于训练患者肩部，肘部训练组件用于训练患者肘部；下肢康复训练设备包括第二固定支架、腿部训练组件，第二固定支架连接于床板的底部，腿部训练组件设置两个，两个腿部训练组件对称设置，两个腿部训练组件分别连接于第二固定支架上。

本发明的某些实施例中，基座上设置有动力电箱，驱动部还包括第一内伸缩杆、第一外伸缩杆，第一内伸缩杆插入第一外伸缩杆内部，第一外伸缩杆与动力电箱铰接，第一内伸缩杆与驱动架铰接，连接杆的第一端从连接杆与第一支撑杆铰接处向三姿态康复床的床尾侧延伸，连接杆的第二端与第二支撑杆铰接，床板与连接杆的第一端铰接，连接组件还包括第一横梁，第一横梁连接两个连接杆，第一横梁上设置有第二外伸缩杆、第二内伸缩杆，第二外伸缩杆中空，第二内伸缩杆插入第二外伸缩杆，第二外伸缩杆与第一横梁铰接，第二内伸缩杆与床板铰接。

本发明的某些实施例中，床板靠近三姿态康复床的床尾侧设置有座椅板，座椅板与床板铰接，座椅板底部设置有第一倾斜部，第一倾斜部与座椅板成角度，床板上设置有第三外伸缩杆、第三内伸缩杆，第三外伸缩杆中空，第三内伸缩杆插入第三外伸缩杆，第三外伸缩杆与床板铰接，第三内伸缩杆与第一倾斜部铰接。

本发明的某些实施例中，连接组件还包括第二横梁，第二横梁连接两个连接杆，第二横梁用于与床板抵接。

本发明的某些实施例中，位置调节组件还包括第一移动部件、第二移动部件，第一移动部件设置两个，两个第一移动部件分别插入第一固定支架内部，两个第一移动部件能够在第一固定支架内移动，第一移动部件与第二移动部件连接，第二移动部件能够在第一移动部件上移动，肩部训练组件包括旋转部件，旋转部件与第二移动部件转动连接，肘部训练组件包括第一肘部连杆、第二肘部连杆、旋转单元，第一肘部连杆的第一端与旋转部件转动连接，第一肘部连杆的第二端向第一肘部连杆的外侧弯转，旋转单元包括第一旋转杆、第二旋转杆，第一旋转杆与第二旋转杆铰接，第一旋转杆与第一肘部连杆的第二端连接，第二旋转杆上设置有安装部件，安装部件中空，第二肘部连杆的第一端插入安装部件，第二肘部连杆与安装部件转动连接。

本发明的某些实施例中，上肢康复训练设备还包括腕部训练组件，腕部训练组件包括第一腕部连杆、第二腕部连杆、旋转握柄，第一腕部连杆设置于第二肘部连杆的第二端，第一腕部连杆与第二腕部连杆转动连接，旋转握柄设置于第二腕部连杆上。第二肘部连杆底部设置有滑轨，滑轨上设置有第一滑动支架，第一滑动支架的第一端设置有滑槽，滑槽能够在滑轨上滑动，第一滑动支架的第二端与第一腕部连杆连接。

本发明的某些实施例中，第二移动部件设置于第一移动部件的顶面，第二移动部件上设置有第二导向孔，第二导向孔内设置有内螺纹，第一移动部件上设置有第五丝杆，第五丝杆与第一移动组件转动连接，第五丝杆与内螺纹对应，旋转部件的第一端连接第二移动部件，旋转部件的第二端连接第一肘部连杆。

本发明的某些实施例中，第二固定支架中空，第二固定支架内部设置有定位杆，定位杆能够在第二固定支架内部转动，定位杆的两端分别设置有外螺纹，两个外螺纹的方向相反，第二固定支架内部设置有两个连接板，连接板的第一端处于第二固定支架内部，连接板的第二端向第二固定支架的外部延伸，连接板的第二端与连接板的第一端成角度，连接板的第一端设置有定位部件，两个定位部件上分别设置有第一螺纹孔、第二螺纹孔，第一螺纹孔、第二螺纹孔分别与两个外螺纹对应。

本发明的某些实施例中，腿部训练组件包括髋关节训练组件、膝关节训练组件，髋关节训练组件包括移动部、第一盖板、第一延伸板，第一盖板通过移动部与连接板的第二端连接，第一盖板与第一延伸板铰接，移动部包括第一丝杆，第一盖板上设置有第一中空部，第一中空部侧壁设置有螺纹，第一丝杆穿过第一中空部，膝关节训练组件包括第二盖板、第二延伸板，第一延伸板上设置有第二丝杆，第二盖板上设置有第二中空部，第二中空部侧壁设置有螺纹，第二丝杆穿过第二中空部，第二盖板与第二延伸板铰接。

本发明的某些实施例中，腿部训练组件还包括踝关节训练组件，踝关节训练组件包括第三盖板、第三延伸板，第二延伸板上设置有第三丝杆，第三盖板上设置有第三中空部，第三中空部侧壁设置有螺纹，第三丝杆穿过第三中空部，第三盖板与第三延伸板铰接。第三延伸板上设置有第四丝杆，第四丝杆与第三延伸板成角度，第四丝杆上设置有踏板，踏板上设置有第四中空部，第四中空部侧壁设置有螺纹，第四丝杆穿过第四中空部。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明中，患者躯干接触床板，当三姿态康复床从躺姿状态切换到站姿或坐姿状态时，驱动架向床尾方向运动，使第一支撑杆、第二支撑杆通过转动提升高度，床板通过转动竖立；三姿态康复床处于躺姿状态时，第一支撑杆、第二支撑杆在床板底部的多个位置支撑床板，提升三姿态康复床的稳定性；床板底部连接上肢康复训练设备与下肢康复训练设备，使患者能够分别在躺姿、站姿、坐姿状态下进行四肢的训练，提升训练多样性以适应不同患者的身体状况。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人躺姿状态的结构示意图；

图2是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人站姿状态的结构示意图；

图3是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人坐姿状态的结构示意图；

图4是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中三姿态康复床的结构示意图；

图5是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中三姿态康复床床板的底视图；

图6是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中上肢康复训练设备的结构示意图；

图7是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中上肢康复训练设备位置调节组件的结构示意图；

图8是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中上肢康复训练设备肘部训练组件的结构示意图；

图9是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中上肢康复训练设备腕部训练组件的结构示意图；

图10是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人下肢康复训练设备的结构示意图；

图11是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人下肢康复训练设备中第二固定支架的结构示意图；

图12是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中下肢康复训练设备髋关节训练组件的结构示意图；

图13是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中下肢康复训练设备膝关节训练组件的结构示意图；

图14是本发明四肢协同训练的外骨骼康复机器人中下肢康复训练设备踝关节训练组件的结构示意图。

附图标记：

101.基座；102.延伸部；201.第一支撑杆；202.第二支撑杆；203.动力电箱；204.第一内伸缩杆；205.第一外伸缩杆；301.床板；401.连接杆；501.座椅板；502.倾斜部；503.第三外伸缩杆；504.第三内伸缩杆；

601.位置调节组件；602.第一固定支架；603.第一移动部件；604.第二移动部件；605.导向杆；606.第五丝杆；701.肩部训练组件；801.肘部训练组件；802.第一肘部连杆；803.第二肘部连杆；804.第一旋转杆；805.第二旋转杆；806.安装部件；807.滚轮；901.腕部训练组件；902.第一腕部连杆；903.第二腕部连杆；904.旋转握柄；905.第一滑动支架；906.手臂托架；

1001.第二固定支架；1002.定位杆；1003.连接板；1004.定位部件；1005.安装杆；1101.髋关节训练组件；1102.第一盖板；1103.第一延伸板；1201.膝关节训练组件；1202.第二盖板；1203.第二延伸板；1204.第二丝杆；1301.踝关节训练组件；1302.第三盖板；1303.第三延伸板；1304.第三丝杆；1305.第四丝杆；1306.踏板。

具体实施方式

本部分将结合图1至图14详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人，四肢协同训练的外骨骼康复机器人包括三姿态康复床、上肢康复训练设备、下肢康复训练设备。

如图4所示，三姿态康复床包括基座101、床架、床板301。基座101设置于地面上，基座101中部设置有镂空部，镂空部用于设置各工作组件，进一步地，基座101底部设置有支脚、滚轮，支脚的高度能够调整，当需要移动基座101时，支脚提升，滚轮与地面接触，便于推动三姿态康复床，当三姿态康复床的位置调整完毕后，支脚下降并与地面接触，保证三姿态康复床的位置稳定。

具体地，基座101包括两个延伸部102，当三姿态康复床处于站姿状态时，患者能够站在船尾处进行康复训练，为进一步保证三姿态康复床位置稳定，避免三姿态康复床向床尾方向翻转，造成危险，两个延伸部102设置于床尾。可以理解的是，两个延伸部102从三姿态康复床的床尾向外侧延伸，且两个延伸部102成角度。

床架包括第一支撑杆201、第二支撑杆202，第一支撑杆201与第二支撑杆202用于调整三姿态康复床的高度，三姿态康复床具有躺姿、站姿、坐姿三种工作状态，当三姿态康复床处于躺姿状态时，三姿态康复床的高度较低，便于患者移动到床上；当三姿态康复床处于站姿状态时，为便于患者背部倚靠，三姿态康复床的高度较高；当三姿态康复床处于坐姿状态时，患者坐于三姿态康复床上，由于患者脚部处于地面上，为避免患者腿部过度弯曲而造成舒适度差，三姿态康复床的高度较高。

具体地，第一支撑杆201设置于镂空部的范围内，第一支撑杆201处于靠近床尾的位置，为三姿态康复床的床尾处提供支撑，第一支撑杆201设置有两个，两个第一支撑杆201分别处于基座101的两侧，使三姿态康复床的床尾处承重分担于两个第一支撑杆201上。两个第一支撑杆201分别铰接于基座101上，两个第一支撑杆201通过转动调整高度。

第二支撑杆202设置于镂空部的范围内，第二支撑杆202设置两个，且处于基座101的两侧。第二支撑杆202与第一支撑杆201间隔设置，即第二支撑杆202靠近三姿态康复床的床头，三姿态康复床的床头处承重分担于两个第二支撑杆202上，使三姿态康复床的承重均匀分布、不易晃动，保证稳定性，第二支撑杆202铰接于基座101上以调整高度。

床架还包括驱动部，驱动部包括驱动架，驱动架处于镂空部的范围内，驱动架用于驱动第一支撑杆201与第二支撑杆202进行转动，且保证第一支撑杆201与第二支撑杆202的转动幅度近似相同，因此，驱动架与第一支撑杆201的第一端铰接，驱动架与第二支撑杆202的第一端铰接。由于第一支撑杆201与第二支撑杆202位于基座101的两侧，驱动架延伸到基座101的两侧。

在一些示例中，基座101上设置有动力电箱203，动力电箱203用于存放动力部件与控制部件，驱动部还包括第一内伸缩杆204、第一外伸缩杆205，第一外伸缩杆205中空，第一内伸缩杆204插入第一外伸缩杆205内，第一内伸缩杆204插入的长度能够变化以使第一内伸缩杆204与第一外伸缩杆205整体的长度变化。进一步地，第一外伸缩杆205的内径与第一内伸缩杆204的外径对应，避免第一内伸缩杆204在第一外伸缩杆205内部产生晃动。具体地，第一外伸缩杆205与动力电箱203铰接，第一内伸缩杆204与驱动架铰接，以控制驱动架的位置发生变化。具体地，由电机驱动第一内伸缩杆204与第一外伸缩杆205产生相对运动。

床架还包括连接组件，连接组件处于驱动架上方，连接组件包括两个连接杆401，两个连接杆401分别位于三姿态康复床的两侧，连接杆401上设置有床板301，床板301用于与患者身体接触，为使三姿态康复床能够进行躺姿、站姿的切换，两个连接杆401分别与床板301铰接。床板301能够通过转动处于竖立状态，从而使患者在站立时倚靠在床板301上。

具体地，第一支撑杆201与第二支撑杆202通过调节两个连接杆401的高度使床板301的高度发生变化，第一支撑杆201的第二端与连接杆401铰接，第二支撑杆202的第二端与连接杆401铰接。

床板301与连接杆401的第一端铰接，连接杆401的第二端与第二支撑杆202铰接，连接杆401的中部与第一支撑杆201铰接。

在一些示例中，连接组件还包括第一横梁，第一横梁连接两个连接杆401，使第一横梁与两个连接杆401连为一个整体，避免两个连接杆401之间产生相对位移，保证两个连接杆401能够同步进行运动。

进一步地，第一横梁上设置有第二外伸缩杆、第二内伸缩杆，第二外伸缩杆中空，第二内伸缩杆插入第二外伸缩杆内部，第二外伸缩杆与第二内伸缩杆用于驱动床板301相对于连接杆401进行转动，因此，第二外伸缩杆与第一横梁铰接，第二内伸缩杆与床板301铰接。具体地，由电机驱动第二外伸缩杆与第二内伸缩杆产生相对运动。

在一些示例中，连接组件还包括第二横梁，第二横梁连接两个连接杆401，且第二横梁凸起于连接杆401的顶边缘。当三姿态康复床处于躺姿状态时，床板301的高度较小，床板301底部与第二横梁抵接，避免床板301与连接杆401的顶边缘抵接，造成连接杆401磨损。当三姿态康复床处于站姿状态时，床板301脱离于第二横梁。

如图5所示，在一些示例中，床板301靠近三姿态康复床的床尾侧设置有座椅板501，当三姿态康复床处于坐姿状态时，患者坐于座椅板501上，同时背靠已经升起的床板301，提升患者的舒适程度。进一步地，座椅板501与床板301铰接，座椅板501能够相对于床板301进行转动，使座椅板501与床板301之间成角度。

在一些示例中，床板301底部设置有第三外伸缩杆503、第三内伸缩杆504，可以理解的是，第三外伸缩杆503中空，第三内伸缩杆504插入第三位伸缩杆内部。第三外伸缩杆503与第三内伸缩杆504用于驱动座椅板501旋出或收回。

三姿态康复床处于躺姿状态时，为避免座椅板501对三姿态康复床上的患者造成不适感，座椅板501与床板301近似平行，或成较小的角度，因此，为使第三内伸缩杆504与第三外伸缩杆503能够驱动座椅板501转动，座椅板501底部设置有倾斜部502，倾斜部502与座椅板501成角度，且倾斜部502凸出于座椅板501，第三内伸缩杆504与第三外伸缩杆503通过推动或拉进倾斜部502能够使座椅板501进行转动。可以理解的是，第三外伸缩杆503与床板301铰接，第三内伸缩杆504与倾斜部502铰接。具体地，第三内伸缩杆504与第三外伸缩杆503的相对运动由电机驱动。

如图6所示，上肢康复训练设备包括位置调节组件601、肩部训练组件701、肘部训练组件801。如图7所示，位置调节组件601包括第一固定支架602、第一移动部件603，第一固定支架602连接于床板的底部，保证上肢康复训练设备的整体位置稳定。进一步地，第一移动部件603插入第一固定支架602内部，第一移动部件603设置两个，分别对应于患者的两个手臂，在第一移动部件603的滑动过程中，两个第一移动部件603之间的距离发生变化，从而使两个移动部件之间的距离根据患者的肩宽进行适应性调整。

具体地，第一固定支架602顶部开槽，两个第一移动部件603从第一固定支架602的顶部延伸至第一固定支架602的外部，即两个第一移动部件603凸出于第一固定支架602，且两个第一移动部件603凸出于第一固定支架602的部分分别向第一固定支架602的两侧延伸。可以理解的是，第一移动部件603中部弯折，靠近第一固定支架602第一侧的第一移动部件603向第一固定支架602的第一侧延伸，靠近第一固定支架602第二侧的第一移动部件603向第一固定支架602的第二侧延伸。

第一固定支架602内部设置有导向杆605，导向杆605连接第一固定支架602的两侧面，第一移动部件603上设置有第一导向孔，导向杆605穿过第一导向孔，使第一移动部件603沿导向杆605进行移动，同时，也避免第一移动部件603从第一固定支架602内部脱出。

位置调节组件601还包括第二移动部件604，第二移动部件604与第一移动部件603连接，第二移动部件604能够在第一移动部件603上移动，以改变第二移动部件604与第一固定支架602之间的距离，从而使第二移动部件604至第一固定支架602的距离与患者肩部至背部的距离相对应，提升上肢康复训练设备的通用性。

在一些示例中，第二移动部件604设置于第一移动部件603的顶面，由于第一移动部件603向上肢康复训练设备的两侧进行延伸，两个第二移动部件604分别设置于两个第一移动部件603的延伸部分，以保证两个第二移动部件604之间的距离适应于患者的肩宽。进一步地，第二移动部件604上设置有第二导向孔，第一移动部件603上设置有第五丝杆606，第五丝杆606具有一定长度，第五丝杆606与第一移动部件603转动连接，在第五丝杆606的转动过程中，第五丝杆606与第一移动部件603的相对位置近似保持不变。第五丝杆606穿过第二导向孔，第二导向孔内壁设置有内螺纹，内螺纹与第五丝杆606配合。当转动第五丝杆606时，第二移动组件能够沿第五丝杆606进行移动。

肩部训练组件701包括旋转部件，旋转部件与第二移动部件604转动连接，肩部训练组件701用于模拟患者肩部的内旋、外旋运动，为避免第二移动部件604与患者身体干涉，影响患者的舒适度，旋转部件设置于第二移动部件604的底部。进一步地，第二移动部件604与旋转部件的连接处设置有凹陷区域，旋转部件的顶面对应设置有凸起部件，凸起部件处于凹陷区域内部，当旋转部件进行旋转运动时，凸起部件在凹陷区域内移动，当凸起部件到达凹陷区域的侧壁时，旋转部件的旋转运动停止，通过设置凹陷区域的形状使旋转部件的运动范围适应于人体肩部的内旋、外旋范围，避免患者肩部过度旋转而受伤。

在一些示例中，由于人体肩部成角度，为使旋转部件适应患者肩部的形状，提升患者肩部与旋转部件的连接，旋转部件能够包覆肩部。具体地，旋转部件中部弯折，旋转部件的第一端连接第二移动部件604，旋转部件的第一端与旋转部件的第二端成角度。

如图8所示，肘部训练组件801包括第一肘部连杆802、第二肘部连杆803、旋转单元，肘部旋转组件用于模拟患者肘部的多自由度运动。第一肘部连杆802与患者的大臂对应，第二肘部连杆803与患者的小臂对应，可以理解的是，肘部旋转组件需要与肩部旋转组件连接，第一肘部连杆802的第一端与旋转部件转动连接，通过第一肘部连杆802的转动模拟患者大臂的抬起或下降过程。

旋转单元包括第一旋转杆804、第二旋转杆805，第一旋转杆804与第二旋转杆805铰接，旋转单元用于模拟小臂向靠近躯干的方向进行弯转的动作，第一肘部连杆802的第二端弯折，第一旋转杆804与第一肘部连杆802的第二端连接，即第一旋转杆804、第二旋转杆805至第一肘部连杆802均具有一定的距离，患者的肘部能够搭接在第一旋转杆804和第二旋转杆805上，为患者的肘部提供一定支撑，同时，能够避免第一旋转杆804、第二旋转杆805与患者身体干涉，提升患者的舒适度。

进一步地，第二旋转杆805上设置有安装部件806，安装部件806与第二肘部连杆803转动连接，以模拟患者小臂抬起或下降的动作。安装部件806中空，第二肘部连杆803的第一端插入安装部件806并与安装部件806连接。

为提升肘部训练组件801整体的连接强度与紧密型，第一肘部连杆802第二端的弯折方向与第一肘部连杆802第一端近似垂直，安装部件806与第一肘部连杆802的第二端近似平行，当第一旋转杆804与第二旋转杆805不进行转动时，第一旋转杆804与第二旋转杆805并列设置，第一肘部连杆802的第二端与安装部件806并列设置。为避免第一肘部连杆802的第二端与安装部件806接触而造成设备损耗，第一肘部连杆802的第二端与安装部件806之间设置有缓冲部件。为使第一旋转杆804与第二旋转杆805在并列设置时受力均衡，第一旋转杆804的侧面设置有凸出部，凸出部能够与第二旋转杆805的底面抵接，提升稳定性。

在一些示例中，第一肘部连杆802包括第四内伸缩杆、第四外伸缩杆，第四外伸缩杆中空，第四内伸缩杆能够插入第四外伸缩杆内部，当第四内伸缩杆插入第四外伸缩杆的长度发生变化时，第一肘部连杆802的长度发生变化，从而使第一肘部连杆802的长度适应于不同患者的大臂长度，提升上肢康复训练设备的通用性。

在一些示例中，第二肘部连杆803设置有中空部，中空部用于设置绳索，绳索一端设置于中空部内，另一端连接安装部件806，当第二肘部连杆803相对于第一肘部连杆802具有超伸的反向转动趋势时，绳索给与第二肘部连杆803反向的力，避免患者肘关节损伤。进一步地，中空部内设置有弹簧，绳索连接于弹簧上，缓解绳索绷紧时产生的振动。第二肘部连杆803靠近第一端的位置设置有开口，绳索能够从开口处延伸出中空部，从而连接安转部件。具体地，开口处设置有滚轮807，绳索连接滚轮807后，再与安装部件806固定连接，避免绳索位置偏移造成的绳索磨损。

如图9所示，在一些示例中，上肢康复训练设备还包括腕部训练组件901，腕部训练组件901包括第一腕部连杆902、第二腕部连杆903、旋转握柄904，腕部训练组件901用于模拟患者腕部的多自由度运动，同时进一步提升患者手臂与上肢康复训练设备的连接契合度。可以理解的是，腕部训练组件901与肘部训练组件801连接。

进一步地，第一腕部连杆902设置于第二肘部连杆803的第二端，第一腕部连杆902与第二腕部连杆903转动连接，以模拟腕部相对于小臂的转动运动，旋转握柄904设置于第二腕部连杆903上，旋转握柄904能够在第二腕部连杆903上进行自转，患者手握旋转握柄904，从而使上肢康复训练设备相对于患者上肢的位置稳定。具体地，为使患者手部自然状态下能够对应旋转握柄904的中部，旋转握柄904的底部与第二肘部连杆803存在一定距离，即第二腕部连杆903与第二肘部连杆803存在一定距离，因此，第一腕部连杆902中部与第一腕部连杆902的两端均存在一定角度，即第一腕部连杆902的两端部近似平行且存在一定距离。

在一些示例中，由于不同患者的小臂长度不同，为提升上肢康复训练设备的通用性，旋转握柄904相对于第二肘部连杆803的位置能够进行调整。具体地，第二肘部连杆803底部设置有滑轨，滑轨上设置有第一滑动支架905，第一滑动支架905向患者的躯干方向延伸，第一滑动支架905的第一端设置有滑槽，滑槽能够在滑轨上滑动，第一滑动支架905的第二端设置有连接孔，第一腕部连杆902的第一端插入连接孔内并通过紧固件连接，随着第一滑动支架905的滑动，握柄相对于第二肘部连杆803的位置进行适应性变化。

在一些示例中，第一滑动支架905的顶部设置有手臂托架906，手臂托架906用于承托手臂，提升患者的舒适程度。具体地，为适应于手臂的形状，手臂托架906呈弧面形状。

在一些示例中，腕部训练组件901还包括第二滑动支架，第二滑动支架用于改变旋转握柄904相对于第二腕部连杆903的距离，以适应不同患者的手掌长度。具体地，第二滑动支架包括平直部、第二倾斜部，平直部中空，第二腕部连杆903插入平直部内，第二倾斜部与平直部连接，且第二倾斜部与平直部成角度，旋转握柄904设置于第二倾斜部上，即旋转握柄904与第二腕部连杆903之间成角度设置，使握柄的角度适应于患者手部自然状态。

如图10所示，下肢康复训练设备包括第二固定支架1001、腿部训练组件。如图11所示，第二固定支架1001大致形成为中空壳体，第二固定支架1001内部设置有定位杆1002，定位杆1002上连接有两个连接板1003，定位杆1002用于调整两个连接板1003之间的距离，以使两个连接板1003之间的距离能够根据不同患者的胯部宽度进行适应性调整。进一步地，定位杆1002两端分别连接第二固定支架1001的两侧，且定位杆1002能够在第二固定支架1001内部进行旋转。定位杆1002的两端分别设置有外螺纹，由于定位杆1002需要驱动两个连接板1003相互靠近或相互远离，即两个连接板1003的运动方向始终相反，两个外螺纹的方向相反，一个外螺纹为左旋螺纹，另一个外螺纹为右旋螺纹。相对应地，两个连接板1003上均设置有定位部件1004，两个定位部件1004上分别设置有第一螺纹孔、第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔的方向相反，且分别与两个外螺纹对应啮合。可以理解的是，两个连接板1003的第一端处于第二固定支架1001内部，两个定位部件1004分别设置于两个连接板1003的第一端。

具体地，两个连接板1003分别连接两个腿部训练组件，两个连接板1003之间的距离能够变化，以使两个腿部训练组件之间的距离产生变化，为便于连接板1003与腿部训练组件连接，连接板1003的第二端从第二固定支架1001内部延伸到第二固定支架1001外部，连接板1003的第二端与连接板1003的第一端成角度。两个定位部件1004之间设置有抵接结构，当两个定位部件1004之间的距离较小时，两个定位部件1004分别在抵接结构的两侧与抵接结构进行抵接，从而限制两个定位部件1004继续相互靠近，避免两个定位部件1004或两个外螺纹结构受损。

在一些示例中，第二固定支架1001内部设置有安装杆1005，安装杆1005连接第二固定支架1001的两侧，定位部件1004上设置有安装孔，安装杆1005穿过安装孔，避免定位部件1004在第二固定支架1001内转动，避免定位部件1004发生晃动。进一步地，定位部件1004包括两个定位板，两个定位板上均设置有第一螺纹孔或第二螺纹孔，两个定位板上均设置有安装孔，抵接结构套设在安装杆1005上，两个定位板之间设置有支撑结构，支撑结构套设在安装杆1005上，支撑结构具有一定长度，使两个定位板之间存在一定距离，以多个位置限定定位部件1004的转动趋势，从而保证连接板1003能够平稳移动。

腿部训练组件设置两个，两个腿部训练组件协同运动，从而模拟人的行走过程，提升患者双腿的协调性。可以理解的是，两个腿部训练组件对称设置，两个腿部训练组件分别连接于两个连接板1003的第二端。

如图12所示，在一些示例中，腿部训练组件包括髋关节训练组件1101，髋关节训练组件1101用于模拟行走过程中髋关节的运动，髋关节训练组件1101包括移动部、第一盖板1102、第一延伸板1103，移动部连接第一盖板1102与连接板1003的第二端，使第一盖板1102能够相对于连接板1003的第二端进行移动，使整体的腿部训练组件至连接板1003的距离改变，从而使下肢康复训练设备适应于患者胯部至臀部的距离。第一盖板1102与第一延伸板1103铰接，模拟大腿在行走过程中绕髋关节转动的动作。

在一些示例中，移动部包括第一丝杆，第一丝杆设置于连接板1003的第二端，并沿着连接板1003的第二端延伸方向进行设置，第一盖板1102上设置有第一中空部，第一中空部内壁设置有螺纹，螺纹与第一丝杆啮合，通过旋转第一丝杆能够使第一盖板1102沿着第一丝杆的方向移动，从而调整腿部训练组件与连接板1003之间的距离。

如图13所示，在一些示例中，腿部训练组件还包括膝关节训练组件1201，膝关节训练组件1201用于模拟行走过程中大腿与小腿之间的相对转动，膝关节训练组件1201包括第二盖板1202、第二延伸板1203，第二盖板1202连接第一延伸板1103，第二盖板1202与第二延伸板1203铰接。

进一步地，第一延伸板1103上设置有第二丝杆1204，第二盖板1202上设置有第二中空部，第二中空部内壁设置有螺纹，第二丝杆1204穿过第二中空部，即螺纹与第二丝杆1204啮合。第二盖板1202与第一延伸板1103盖合，并具有一定的重合部分，当第二丝杆1204转动时，第二盖板1202相对于第一延伸板1103进行移动，从而改变第二盖板1202与第一延伸板1103的重合长度，即第二盖板1202与第一延伸板1103整体的长度发生变化，以适应不同患者的大腿长度，提升患者的使用体验。

如图14所示，在一些示例中，腿部训练组件还包括踝关节训练组件1301，踝关节训练组件1301用于模拟行走过程中脚部与小腿之间的相对转动，踝关节训练组件1301包括第三盖板1302、第三延伸板1303，第三盖板1302连接第二延伸板1203，第三盖板1302与第三延伸板1303铰接。

进一步地，第二延伸板1203上设置有第三丝杆1304，第三盖板1302上设置有第三中空部，第三中空部内壁设置有螺纹，第三丝杆1304穿过第三中空部，即螺纹与第三丝杆1304啮合。第三盖板1302与第二延伸板1203盖合，并具有一定的重合部分，当第三丝杆1304转动时，第三盖板1302相对于第二延伸板1203进行移动，从而改变第三盖板1302与第二延伸板1203的重合长度，即第三盖板1302与第二延伸板1203整体的长度发生变化，以适应不同患者的小腿长度，提升患者的使用体验。

在一些示例中，第三延伸板1303上设置有第四丝杆1305，第四丝杆1305上设置有踏板1306，踏板1306用于放置患者的脚部，第四丝杆1305用于调整踏板1306与第三延伸板1303之间的距离，从而使患者脚部在自然状态下能够处于踏板1306上。可以理解的是，第四丝杆1305与第三延伸板1303成角度，踏板1306上设置有第四中空部，第四中空部内壁上设置有螺纹，螺纹与第四丝杆1305啮合。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，包括：

三姿态康复床，所述三姿态康复床包括基座、床架、床板，所述基座设置于地面上，所述床架包括第一支撑杆、第二支撑杆、驱动部、连接组件，所述第一支撑杆靠近三姿态康复床的床尾，所述第一支撑杆设置有两个，两个所述第一支撑杆分别铰接于所述基座的两侧，所述第二支撑杆设置有两个，两个所述第二支撑杆分别铰接于所述基座的两侧，两个所述第二支撑杆分别与两个所述第一支撑杆间隔设置，所述驱动部包括驱动架，所述驱动架延伸到所述基座两侧，各所述第一支撑杆的第一端与所述驱动架铰接，各所述第二支撑杆的第一端与所述驱动架铰接，所述连接组件处于所述驱动架的上方，所述连接组件包括两个连接杆，所述第一支撑杆的第二端与所述连接杆铰接，所述第二支撑杆的第二端与所述连接杆铰接，所述连接杆分别与所述床板铰接；

上肢康复训练设备，所述上肢康复训练设备包括位置调节组件、肩部训练组件、肘部训练组件，所述位置调节组件包括第一固定支架，所述第一固定支架连接于所述床板的底部，所述肩部训练组件用于训练患者肩部，所述肘部训练组件用于训练患者肘部；

下肢康复训练设备，所述下肢康复训练设备包括第二固定支架、腿部训练组件，所述第二固定支架连接于所述床板的底部，所述腿部训练组件设置两个，两个所述腿部训练组件对称设置，两个所述腿部训练组件分别连接于所述第二固定支架上。

2.根据权利要求1所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述基座上设置有动力电箱，所述驱动部还包括第一内伸缩杆、第一外伸缩杆，所述第一内伸缩杆插入所述第一外伸缩杆内部，所述第一外伸缩杆与所述动力电箱铰接，所述第一内伸缩杆与所述驱动架铰接，所述连接杆的第一端从所述连接杆与所述第一支撑杆铰接处向三姿态康复床的床尾侧延伸，所述连接杆的第二端与所述第二支撑杆铰接，所述床板与所述连接杆的第一端铰接，所述连接组件还包括第一横梁，所述第一横梁连接两个所述连接杆，所述第一横梁上设置有第二外伸缩杆、第二内伸缩杆，所述第二外伸缩杆中空，所述第二内伸缩杆插入所述第二外伸缩杆，所述第二外伸缩杆与所述第一横梁铰接，所述第二内伸缩杆与所述床板铰接。

3.根据权利要求2所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述床板靠近三姿态康复床的床尾侧设置有座椅板，所述座椅板与所述床板铰接，所述座椅板底部设置有第一倾斜部，所述第一倾斜部与所述座椅板成角度，所述床板上设置有第三外伸缩杆、第三内伸缩杆，所述第三外伸缩杆中空，所述第三内伸缩杆插入所述第三外伸缩杆，所述第三外伸缩杆与所述床板铰接，所述第三内伸缩杆与所述第一倾斜部铰接。

4.根据权利要求1所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述连接组件还包括第二横梁，所述第二横梁连接两个所述连接杆，所述第二横梁用于与所述床板抵接。

5.根据权利要求1所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述位置调节组件还包括第一移动部件、第二移动部件，所述第一移动部件设置两个，两个所述第一移动部件分别插入所述第一固定支架内部，两个所述第一移动部件能够在所述第一固定支架内移动，所述第一移动部件与所述第二移动部件连接，所述第二移动部件能够在所述第一移动部件上移动，所述肩部训练组件包括旋转部件，所述旋转部件与所述第二移动部件转动连接，所述肘部训练组件包括第一肘部连杆、第二肘部连杆、旋转单元，所述第一肘部连杆的第一端与所述旋转部件转动连接，所述第一肘部连杆的第二端向所述第一肘部连杆的外侧弯转，所述旋转单元包括第一旋转杆、第二旋转杆，所述第一旋转杆与所述第二旋转杆铰接，所述第一旋转杆与所述第一肘部连杆的第二端连接，所述第二旋转杆上设置有安装部件，所述安装部件中空，所述第二肘部连杆的第一端插入所述安装部件，所述第二肘部连杆与所述安装部件转动连接。

6.根据权利要求5所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述上肢康复训练设备还包括腕部训练组件，所述腕部训练组件包括第一腕部连杆、第二腕部连杆、旋转握柄，所述第一腕部连杆设置于所述第二肘部连杆的第二端，所述第一腕部连杆与所述第二腕部连杆转动连接，所述旋转握柄设置于所述第二腕部连杆上。所述第二肘部连杆底部设置有滑轨，所述滑轨上设置有第一滑动支架，所述第一滑动支架的第一端设置有滑槽，所述滑槽能够在所述滑轨上滑动，所述第一滑动支架的第二端与所述第一腕部连杆连接。

7.根据权利要求5所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述第二移动部件设置于所述第一移动部件的顶面，所述第二移动部件上设置有第二导向孔，所述第二导向孔内设置有内螺纹，所述第一移动部件上设置有第五丝杆，所述第五丝杆与所述第一移动组件转动连接，所述第五丝杆与所述内螺纹对应，所述旋转部件的第一端连接所述第二移动部件，所述旋转部件的第二端连接所述第一肘部连杆。

8.根据权利要求1所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述第二固定支架中空，所述第二固定支架内部设置有定位杆，所述定位杆能够在所述第二固定支架内部转动，所述定位杆的两端分别设置有外螺纹，两个所述外螺纹的方向相反，第二固定支架内部设置有两个连接板，所述连接板的第一端处于所述第二固定支架内部，所述连接板的第二端向所述第二固定支架的外部延伸，所述连接板的第二端与所述连接板的第一端成角度，所述连接板的第一端设置有定位部件，两个所述定位部件上分别设置有第一螺纹孔、第二螺纹孔，所述第一螺纹孔、所述第二螺纹孔分别与两个所述外螺纹对应。

9.根据权利要求8所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述腿部训练组件包括髋关节训练组件、膝关节训练组件，所述髋关节训练组件包括移动部、第一盖板、第一延伸板，所述第一盖板通过所述移动部与所述连接板的第二端连接，所述第一盖板与所述第一延伸板铰接，所述移动部包括第一丝杆，所述第一盖板上设置有第一中空部，所述第一中空部侧壁设置有螺纹，所述第一丝杆穿过所述第一中空部，所述膝关节训练组件包括第二盖板、第二延伸板，所述第一延伸板上设置有第二丝杆，所述第二盖板上设置有第二中空部，所述第二中空部侧壁设置有螺纹，所述第二丝杆穿过所述第二中空部，所述第二盖板与所述第二延伸板铰接。

10.根据权利要求9所述的四肢协同训练的外骨骼康复机器人，其特征在于，所述腿部训练组件还包括踝关节训练组件，所述踝关节训练组件包括第三盖板、第三延伸板，所述第二延伸板上设置有第三丝杆，所述第三盖板上设置有第三中空部，所述第三中空部侧壁设置有螺纹，所述第三丝杆穿过所述第三中空部，所述第三盖板与所述第三延伸板铰接。所述第三延伸板上设置有第四丝杆，所述第四丝杆与所述第三延伸板成角度，所述第四丝杆上设置有踏板，所述踏板上设置有第四中空部，所述第四中空部侧壁设置有螺纹，所述第四丝杆穿过所述第四中空部。

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