CN206896706U - 一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人，包括机架、下肢支持机构以及运动执行机构；所述运动执行机构包括曲柄、连杆、摆杆、导轨以及滑块，所述曲柄与所述连杆铰接，所述连杆与所述摆杆铰接，所述摆杆与所述滑块铰接，所述滑块滑动连接在所述导轨上，所述导轨固定在所述机架上，所述下肢支持机构的一端铰接在所述机架上，另一端铰接在所述连杆上。本实用新型可以实现卧姿和站姿状态下的腿部多轨迹的步态模拟运动，可实现主被动康复训练。本实用新型应用范围广，康复训练模式多样，可实现多轨迹的步态训练，使用过程可以实现主动/被动训练。

Description

一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人

技术领域

本实用新型涉及康复医疗和运动健身器械领域，具体地说涉及一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人。

背景技术

随着社会老龄化程度的日益加深，由于脑卒中、脊髓损伤等原因导致肢体功能运动降低，甚至全部丧失的情况越来越多，严重影响了生活质量。

康复治疗是恢复运动功能的有效途径，传统物理治疗师与病人一对一的康复治疗方式存在劳动强度大、治疗费用高等不足，而康复训练设备是解决这一矛盾的有效途径。

从上世纪中叶以来在康复训练设备上取得了诸多成果，如单自由度式、外骨骼、悬吊式等。但它们存在着以下不足：操作复杂、运动形式单一、难以模拟人体空间运动等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，使用方便，能够实现使用者腿部多种步态轨迹的模拟的步态训练的多轨迹多位姿式下肢康复机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人，包括机架、下肢支持机构以及运动执行机构；

所述运动执行机构包括曲柄、连杆、摆杆、导轨以及滑块，所述曲柄与所述连杆铰接，所述连杆与所述摆杆铰接，所述摆杆与所述滑块铰接，所述滑块滑动连接在所述导轨上，所述导轨固定在所述机架上，所述下肢支持机构的一端铰接在所述机架上，另一端铰接在所述连杆上。

进一步地，所述下肢支持机构包括脚踏板、小腿护具以及大腿护具，所述脚踏板的一端与所述连杆铰接，另一端与所述小腿护具铰接，所述小腿护具与所述大腿护具铰接，所述大腿护具与所述机架铰接。

进一步地，还包括用于驱动所述曲柄进行整周回转运动的电机。

进一步地，还包括用于驱动所述滑块在所述导轨上进行往复直线运动的直线推杆。

进一步地，所述机架由环形壳体以及连接在所述环形壳体的一侧开口的支撑板构成，所述导轨固定在所述支撑板的内表面，所述下肢支持机构的另一端铰接在所述支撑板的外表面。

进一步地，所述曲柄、所述连杆以及所述摆杆均为长度可调结构。

进一步地，所述小腿护具以及所述大腿护具均为长度可调结构。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型可以实现卧姿和站姿状态下的腿部多轨迹的步态模拟运动，可实现主被动康复训练。

本实用新型应用范围广，康复训练模式多样，可实现多轨迹的步态训练，使用过程可以实现主动/被动训练。

本实用新型结构简单，实用，在进行卧姿训练时可以放置在床边，占用空间小。

本实用新型实现步行功能的康复训练以及腿部髋关节、膝关节、踝关节的康复训练，使其既能适应同一位训练者在不同的康复期和训练状态的锻炼的情况，又能满足不同身高的训练者进行康复和健身锻炼的需求。

主动训练时，通过调节电机自身的控制电流可阻力环节，能够实现主动训练，不仅可以作为康复锻炼器使用来康复肢体，而且能够作为健身器械使用来增强体质，能应用在下肢的康复和健身训练。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的主视图。

图3是图2的后视图。

图4是图3的仰视图。

附图中各部件的标记为：10机架、101环形壳体、102支撑板、20下肢支持机构、201脚踏板、202小腿护具、203大腿护具、30运动执行机构、301曲柄、302连杆、303摆杆、304导轨、305滑块、306电机、307直线推杆。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1、图2、图3和图4。

本实用新型多轨迹多位姿式下肢康复机器人，包括机架10、下肢支持机构20以及运动执行机构30；

所述运动执行机构30包括曲柄301、连杆302、摆杆303、导轨304以及滑块305，所述曲柄301与所述连杆302铰接，所述连杆302与所述摆杆303铰接，所述摆杆303与所述滑块305铰接，所述滑块305滑动连接在所述导轨304上，所述导轨304固定在所述机架10上，所述下肢支持机构20的一端铰接在所述机架10上，另一端铰接在所述连杆302上。

本实用新型中，曲柄与连杆形成转动副，连杆与摆杆形成转动副，摆杆与滑块形成转动副，滑块与导轨形成滑动副，从而构成了两自由度的五杆并联机构，使用时，通过曲柄的整周回转运动以及滑块的往复直线运动来实现使用者腿部多种步态轨迹的模拟，实现多轨迹的步态训练。

具体实施中，所述曲柄301、所述连杆302以及所述摆杆303均为长度可调结构。这样可以通过调节曲柄、连杆、摆杆的长度来实现不同训练轨迹的转换，使用简单方便。曲柄可以是盘状或者杆件等，图中例示中为杆件。

在一实施例中，所述下肢支持机构20包括脚踏板201、小腿护具202以及大腿护具203，所述脚踏板201的一端与所述连杆302铰接，另一端与所述小腿护具202铰接，所述小腿护具202与所述大腿护具203铰接，所述大腿护具203与所述机架10铰接。下肢支持机构与人体下肢相接触，用于绑定人体的腿部，防止运动时下肢的移位，其中大腿护具与机架形成转动副，小腿护具与大腿护具形成转动副，脚踏板与连杆连接形成转动副，从而与运动执行机构串联，形成七杆串并联机构，能够保证使用者下肢步态轨迹的模拟。

具体实施中，所述小腿护具202以及所述大腿护具203均为长度可调结构。以适应不同身高的使用者；所述脚踏板201、小腿护具202以及大腿护具203均由一块与相应部位贴合的托板以及绑带组成。

在一实施例中，所述运动执行机构还包括用于驱动所述曲柄301进行整周回转运动的电机306。电机驱动，简单方便，容易控制。

在一实施例中，所述运动执行机构还包括用于驱动所述滑块305在所述导轨304上进行往复直线运动的直线推杆307。直线推杆可以是电动、液动、气动以及其它驱动方式，本例采用电动驱动。

在一实施例中，所述机架10由环形壳体101以及连接在所述环形壳体101的一侧开口的支撑板102构成，所述导轨304固定在所述支撑板102的内表面，所述下肢支持机构20的另一端铰接在所述支撑板102的外表面。

使用本实用新型进行卧姿训练时，可以将本实用新型与专用护理床联合使用，进行单侧下肢的康复训练，也可以与可调座椅联合使用，进行双侧训练。

使用本实用新型进行站姿训练时，可将本实用新型竖着立起来，使用者在本实用新型的运动侧，固定腿部和上半身后进行单侧或者双侧的步态模拟训练。

本实用新型可应用于下肢运动功能下降或丧失人群的训练恢复，帮助其轻松实现步行功能的康复训练以及腿部髋关节、膝关节、踝关节的康复训练。对于下肢体功能健全的普通人群来说，也可以进行健康训练，帮助其增强身体运动能力，本实用新型能耗低且性价比高，应用范围广，具有非常大的产业化应用前景。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于：包括机架(10)、下肢支持机构(20)以及运动执行机构(30)；

所述运动执行机构(30)包括曲柄(301)、连杆(302)、摆杆(303)、导轨(304)以及滑块(305)，所述曲柄(301)与所述连杆(302)铰接，所述连杆(302)与所述摆杆(303)铰接，所述摆杆(303)与所述滑块(305)铰接，所述滑块(305)滑动连接在所述导轨(304)上，所述导轨(304)固定在所述机架(10)上，所述下肢支持机构(20)的一端铰接在所述机架(10)上，另一端铰接在所述连杆(302)上。

2.如权利要求1所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，所述下肢支持机构(20)包括脚踏板(201)、小腿护具(202)以及大腿护具(203)，所述脚踏板(201)的一端与所述连杆(302)铰接，另一端与所述小腿护具(202)铰接，所述小腿护具(202)与所述大腿护具(203)铰接，所述大腿护具(203)与所述机架(10)铰接。

3.如权利要求1或2所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，还包括用于驱动所述曲柄(301)进行整周回转运动的电机(306)。

4.如权利要求1或2所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，还包括用于驱动所述滑块(305)在所述导轨(304)上进行往复直线运动的直线推杆(307)。

5.如权利要求1或2所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，所述机架(10)由环形壳体(101)以及连接在所述环形壳体(101)的一侧开口的支撑板(102)构成，所述导轨(304)固定在所述支撑板(102)的内表面，所述下肢支持机构(20)的另一端铰接在所述支撑板(102)的外表面。

6.如权利要求1或2所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，所述曲柄(301)、所述连杆(302)以及所述摆杆(303)均为长度可调结构。

7.如权利要求2所述的多轨迹多位姿式下肢康复机器人，其特征在于，所述小腿护具(202)以及所述大腿护具(203)均为长度可调结构。