CN205434279U - 智能康复机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能康复机器人，包括底座和安装于底座前部的主支架，在底座的中部还安装有一对副支架，主支架顶部正前方安装有视屏机构，副支架的顶部安装有扶手机构，副支架与底座之间还安装有行走机构，行走机构包括脚踏板和主动引导装置。本实用新型的智能康复机器人实现了主动引导，并可以让让患者积极乐观地完成康复训练。

Description

智能康复机器人

技术领域

本实用新型涉及一种康复器材，具体涉及一种智能康复机器人。

背景技术

康复医学是20世纪中期出现的新兴学科，其目的在于通过物理疗法、运动疗法、生活训练、技能训练、言语训练和心理咨询等多种手段减轻和消除患者的功能障碍，使身体残留部分的功能得到最充分的发挥，弥补和重建患者的功能缺失，达到最大可能的生活自理，劳动和工作的能力。据统计，目前我国由于中风、脊髓损伤以及各种事故引起的肢体功能障碍患者有877万人，而其中半数以上可以通过训练改善肢体功能。

目前的肢体训练设备大多是在患者被完全束搏的情况下进行被动训练，由于失去了患者的主观能动性，患者体验不到真实的行走感觉，也不能直观的知道训练成果，影响信心，导致训练效果欠佳。而且行走部件采用连轴方式，只能靠电机本身的精度来实现动作控制，稳定性差，自锁能力不足，同时受连轴方式的制约，动作幅度，以及调整难度较大。另外患者行走能力的康复训练效果无法评估，只能靠医生的观察判断，无法实时监测。同种功能的康复训练机器体积庞大，通常为多组单功能设备叠加的结果，联动性不好。行走模式分级训练无选择，只能在单一模式下进行。

经检索，中国专利文献CN103417356A公开了一种步态康复训练机器人，利用平台提供虚拟的行走环境，可穿戴下肢外骨骼为患者提供行走驱动，具有一定的引导功能，但仍然需要通过医生人工观察判断训练效果。而且外骨骼需要按照患者体征进行定制，通用性较差，外骨骼上多组活动关节需要各自的驱动电机，导致整套系统结构复杂，控制难度较高，限制了其推广应用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种通用性强，能够提供主动引导训练并实时评估康复效果的智能康复机器人。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的智能康复机器人，包括底座和安装于底座前部的主支架，所述底座的中部安装有一对副支架，所述主支架顶部正前方安装有视屏机构，所述副支架的顶部安装有扶手机构，所述副支架与底座之间还安装有行走机构，所述行走机构包括脚踏板和主动引导装置。

作为优选，为了给平衡能力弱的患者提供上部牵引，所述主支架的顶部安装有减重机构，所述减重机构包括相互连接的牵引吊钩和绞盘。

作为优选，为了实现行走过程多样化，所述行走机构包括相互独立的左行走机构和右行走机构。

作为优选，为了适合不同身高的人群使用，所述扶手机构与主支架之间安装有升降装置。

作为优选，为了便于医生实时观察康复数据并进行调整操作，所述主支架的一侧还安装有辅助工作台，在辅助工作台上可以安装控制电脑及打印机等。

作为优选，为了实时反映患者的左右脚承重力变化以及单脚着力点分布的状况，所述脚踏板上安装有压力传感器。可以采用呈三角形分布的三个压力传感器，分别对应脚趾、足弓和脚跟，识别训练者的脚部受力状况，进而通过控制系统控制主动引导机构的运动幅度来自动适应。

作为优选，所述主动引导装置包括安装于主支架上的平移装置，所述平移装置上安装有脚踏板驱动装置。

作为优选，所述主动引导装置包括通过铰支座安装于副支架的第一旋臂，以及依次铰接连接的第二旋臂和第三旋臂，所述第三旋臂的底段通过滑动机构连接脚踏板，所述脚踏板通过连动杆安装于底座上的滑槽内。

作为优选，为了实现行走机构的实现定位精确和防滑落自锁功能，所述副支架内安装有与铰支座传动连接的动力装置，所述动力装置包括电机和蜗轮蜗杆减速机构。

工作原理：通过设备的主动引导，完成行走过程的动作；即利用电机的动力驱动减速机，进而通过铰支座带动第一旋臂、第二旋臂及第三旋臂模拟人腿部的运动，左右行走装置在系统控制下配合实现程序联动，形成有行走动作的轨迹路径，从而完成主动引导的功能。

有益效果：本实用新型的智能康复机器人相比现有技术具有以下显著的优势：

1、主动引导装置实现了行走过程的动作模拟以及主动引导动作完成的能力；

2、左右行走机构为相互独立的机构，可以完成任意动作过程，实现行走过程多样化，可以调节步伐频度、步差度(跨长度)、步高度、循环过渡弧度，真正实现量身定制方案，可以进行模式分级训练：如跨步训练模式、散步模式，快走模式，登山模式等；

3、扶手可升降调节，以适合不同身高的人群使用；

4、减重机构为下肢站立能力不足，以及平衡能力弱的患者提供了上部牵引，实现了辅助训练和保护的功能；

5、视屏机构可以是通过情景、音乐、游戏的方式，与患者形成互动关联，让患者积极乐观地完成康复训练；

6、主动引导装置采用蜗轮蜗杆技术，实现定位精确，防滑落自锁功能；

7、脚踏板上的感应器可以实时反映患者的左右脚承重力变化以及单脚着力点分布的状况，让医生与患者实时得知康复训练结果。

除了上面所述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本实用新型的智能康复机器人所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中下肢移动部件的局部结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中下肢架的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的结构示意图；

图6是图5的右视图。

图中：悬吊减重部件1，立柱部件2，视屏支架部件3，工作台支架部件4，底座部件5，下肢移动部件6，升降扶手部件7，踏板部件8，丝杆传动装置9，连杆升降装置10，主支架11，减重机构12，视屏机构13，扶手机构14，辅助工作台15，行走机构16，万向活动弹簧17，铰链18，踏板19。

具体实施方式

实施例一

本实施例的智能康复机器人如图1和图2所示，包括立柱部件2，安装在立柱部件2顶部横梁的悬吊减重部件1，安装在立柱部件2中部的视屏支架部件3和工作台支架部件4，以及底部的底座部件5，在底座部件5上安装有下肢移动部件6，升降扶手部件7和踏板部件8。

如图3所示，下肢移动部件包括丝杆传动装置9和连杆升降装置10，升降装置的顶端具有推杆套和平衡轮。升降装置与脚踏板相联接，其中推杆套与脚踏板相铰接，平衡轮支撑在脚踏板的底部。

如图4所示，升降装置还可以用于联接下肢架，该下肢架包括与训练者胯部位置相匹配的万向活动弹簧17，与膝关节位置相对应的铰链18，以及用于固定脚部的踏板19。

实施例二

本实施例的智能康复机器人如图4和图5所示，包括安装于底座上的主支架11，在主支架上从上到下依次安装有减重机构12、视屏机构13、和辅助工作台15。减重机构12安装于主支架11的顶部，位于患者的正上方，在训练时通过牵引吊钩对患者的肩部的牵引辅助患者站立，并通过绞盘调节长度和牵引力。视屏机构13安装于主支架11顶部，并位于患者头部的正前方，在训练过程中可以模拟一些真实的场景，如散步、慢跑、登山等，也可以让患者通过脚步操作进行一些互动游戏。主支架的一侧还安装有辅助工作台，辅助工作台上的控制装置与上述各机构控制连接。在底座尾部安装有倾斜的踏板，方便将训练者的轮椅推到主支架之前并进行固定和训练。

在底座的中部安装有一对副支架，在副支架上安装有扶手机构14，其与副支架之间安装有升降装置，可以适合不同身高的人群使用。

行走机构16安装于副支架与底座之间，包括相互独立的左行走机构和右行走机构，左右行走机构均包括主动引导装置和脚踏板。在脚踏板上安装有一组压力传感器，分别对应脚掌底部的前中后位置，用于实时反映患者的左右脚承重力变化以及单脚着力点分布的状况，让医生与患者实时得知康复训练结果。

使用时，患者通过减重装置和扶手装置的支持将两脚分别放在左、右脚踏板上，利用电机的动力驱动一组旋臂模拟腿部动作，实现脚、腿的前后动作，通过蜗轮蜗杆、同步带与的配合转动，实现脚踏板圆周升降的动作，两者关联配合实现程序联动，形成有行走动作的轨迹路径，实现了主动引导的目的。

以上述依据本实用新型的较佳实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种智能康复机器人，包括底座和安装于底座前部的主支架，其特征在于：所述底座的中部安装有一对副支架，所述主支架顶部正前方安装有视屏机构，所述副支架的顶部安装有扶手机构，所述副支架与底座之间还安装有行走机构，所述行走机构包括脚踏板和主动引导装置。

2.根据权利要求1所述的智能康复机器人，其特征在于：所述主支架的顶部安装有减重机构，所述减重机构包括相互连接的牵引吊钩和绞盘。

3.根据权利要求1所述的智能康复机器人，其特征在于：所述行走机构包括相互独立的左行走机构和右行走机构。

4.根据权利要求1所述的智能康复机器人，其特征在于：所述扶手机构与副支架之间安装有升降装置。

5.根据权利要求1所述的智能康复机器人，其特征在于：所述主支架的一侧安装有辅助工作台。

6.根据权利要求1所述的智能康复机器人，其特征在于：所述脚踏板上安装有压力传感器。

7.根据权利要求4所述的智能康复机器人，其特征在于：所述主动引导装置包括通过铰支座安装于副支架的第一旋臂，以及依次铰接连接的第二旋臂和第三旋臂，所述第三旋臂的底段通过滑动机构连接脚踏板，所述脚踏板通过连动杆安装于底座上的滑槽内。

8.根据权利要求7所述的智能康复机器人，其特征在于：所述副支架内安装有与铰支座传动连接的动力装置，所述动力装置包括电机和蜗轮蜗杆减速机构。