CN208611267U - 步态行走训练机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种步态行走训练机器人，包括底座，所述底座左右两侧固定有侧立柱，所述侧立柱上分别固定有侧支架，一顶盖设于两侧支架上部，底座、顶盖、侧立柱和侧支架组成训练机器人的框架，所述框架内下部两侧安装有脚趾脚掌踏板结构；两所述侧支架之间固定有髋关节校正装置；两侧支架上对称设有可转动的上肢训练结构；所述顶盖下部安装有引体杆；所述髋关节校正装置为可拆卸结构，完成对人体髋关节的校正的工作；所述脚趾脚掌踏板结构和上肢训练结构通过中控部控制，协助患者完成仿生行走训练。本实用新型综合引体设备，腰部理疗设备，仿生行走训练设备为一体，设计合理，高效的达到训练的目的。

Description

步态行走训练机器人

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是指一种步态行走训练机器人。

背景技术

导致肢体伤残的原因有很多，包括脑血管病、骨关节病、小儿麻痹症、工伤、交通事故、发育畸形、脑性瘫痪、脊髓疾病、感染和地方病等。另外，我国人口老龄化加剧，伴随而来的肢体伤残问题将更为突出。据第二次全国残疾人抽样调查数据显示，截至2006年4月，全国各类残疾人总数为8296万人，肢体残疾人总数约2412万，占总残疾人数的29.07％。上下肢主被动康复机器人是建立在康复医学理论之上，采用多种运动方式，预防并治疗关节僵硬、肌肉萎缩，最大限度地恢复患者已经减弱或丧失了的运动功能。主要训练模式有被动训练、主动辅助训练、主动训练以及阻力训练。

在康复训练设备的市场中，缺少一种综合性强，一机可以完成多种类训练的设备。

发明内容

本发明提出一种步态行走训练机器人，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

步态行走训练机器人，包括底座，所述底座左右两侧固定有侧立柱，所述侧立柱上分别固定有侧支架，一顶盖设于两侧支架上部，底座、顶盖、侧立柱和侧支架组成训练机器人的框架，所述框架内下部两侧安装有脚趾脚掌踏板结构；两所述侧支架之间固定有髋关节校正装置；两侧支架上对称设有可转动的上肢训练结构；所述顶盖下部安装有引体杆；所述髋关节校正装置为可拆卸结构，完成对人体髋关节的校正的工作；所述脚趾脚掌踏板结构和上肢训练结构通过中控部控制，协助患者完成仿生行走训练。

作为本发明的优选方案，所述中控部与所述训练机器人内各部件连接，所述中控部包括控制电路，供电电路和MCU，所述MCU接收控制指令，通过控制电路控制对应部件做出指令动作。

作为本发明的优选方案，所述训练机器人安装有若干传感器，所述传感器将测得数据传回MCU，MCU将数据汇总并发送至显示终端上。

作为本发明的优选方案，所述髋关节校正装置侧部并排连接有固定侧架，所述髋关节校正装置与固定侧架通过机械开关连接，所述髋关节校正装置与固定侧架两外侧部通过转轴铰链结构与所述侧支架连接。

作为本发明的优选方案，所述髋关节校正装置包括靠垫机座，所述靠垫机座前侧设有可翻转的靠垫板，所述靠垫板前侧安装靠垫，所述靠垫板上侧安装调节圈组件，所述调节圈组件包括固定在靠垫板上侧的调节固定圈和调节固定圈环内，相对于所述调节固定圈转动的调节转动圈，所述靠垫机座与所述固定侧架和所述侧支架连接。

作为本发明的优选方案，所述脚趾脚掌踏板结构和上肢训练结构配合完成平地行走，爬坡，上楼梯运动，脚趾脚掌踏板结构通过内部传感器测得对应患者踩踏力量的变化，并将数据传回MCU，通过对数据的整合，得出患者身体力量变化数据，同时对机器发出有针对性的精准的运动模式控制指令。

作为本发明的优选方案，所述上肢训练结构包括：上肢转动座；安装座，所述安装座通过铰链转动地固定在上肢转动座上；竖直移动滑块，所述竖直移动滑块相对于所述安装座上下移动；大臂摆动机构，所述大臂摆动机构转动地固定在所述竖直移动滑块上；小臂摆动机构，所述小臂摆动机构转动地固定在所述大臂摆动机构下端。

作为本发明的优选方案，所述脚趾脚掌踏板结构，包括X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，所述Y轴运动机构沿水平方向移动地设于所述X轴运动机构上，所述Z轴运动机构沿竖直方向移动地设于所述Y轴运动机构上，一脚踏板机构前后摆动地固定于所述Y轴机构上，所述脚踏板机构包括脚踏板和所述脚踏板前端的踏板前端。

作为本发明的优选方案，所述侧支架前侧向前延伸有扶手。

有益效果:

本发明提出了一种步态行走训练机器人，包括底座，所述底座左右两侧固定有侧立柱，所述侧立柱上分别固定有侧支架，一顶盖设于两侧支架上部，底座、顶盖、侧立柱和侧支架组成训练机器人的框架，所述框架内下部两侧安装有脚趾脚掌踏板结构；两所述侧支架之间固定有髋关节校正装置；两侧支架上对称设有可转动的上肢训练结构；所述顶盖下部安装有引体杆；所述髋关节校正装置为可拆卸结构，完成对人体髋关节的校正的工作；所述脚趾脚掌踏板结构和上肢训练结构通过中控部控制，协助患者完成仿生行走训练。本发明综合引体设备，腰部理疗设备，仿生行走训练设备为一体，设计合理，高效的达到训练的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明轴侧结构示意图；

图3为本发明上肢训练结构立体结构示意图；

图4为本发明脚趾脚掌踏板结构立体结构示意图；

图5为本发明脚趾脚掌踏板结构轴侧结构示意图；

图6为本发明髋关节校正装置结构示意图；

图7为本发明髋关节校正装置靠垫部的结构示意图；

图8为本发明髋关节校正装置侧视结构示意图；

图9为本发明牵引杆连接驱动设备的结构示意图。

图中，底座1，顶盖2，侧立柱3，侧支架4，脚趾脚掌踏板结构5，X轴运动机构51，X轴电机511，X轴轴承座512，X轴导轨513，X轴丝杆514，X轴滑块515，Y轴运动机构52，Y轴电机521，Y轴轴承座522，Y轴丝杆523，光轴524，踏板直线轴承525，第一安装板526，第二安装板527，Z轴运动机构53，角度传感器531，踏板前端532，脚踏板533，膝盖顶杆534，膝盖贴紧杆535，舵机536，护膝537，Z轴发生器538，限位开关54，上肢训练结构6，上肢转动座61，安装座62，高度导轨63，肩关节电机64，大臂转板65，竖直移动滑块66，上肢直线轴承67，大臂固定垫68，肘关节电机69，小臂转板610，小臂固定垫611，扶手7，髋关节校正装置8，靠垫81，调节固定圈82，调节转动圈83，滑动柱831，丝杆84，调节轮85，限位推板86，髋关节转动座87，卡板88，回位座89，推杆气缸810，连接座811，靠垫板812，靠垫机座813，引体杆9，固定侧架10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1图2所示，步态行走训练机器人，包括底座1，底座1左右两侧固定有侧立柱3，侧立柱上分别固定有侧支架4，一顶盖2设于两侧支架4上部，底座1、顶盖2、侧立柱3和侧支架4组成训练机器人的框架，框架内下部两侧安装有脚趾脚掌踏板结构5；两侧支架4之间固定有髋关节校正装置8；两侧支架4上对称设有可转动的上肢训练结构6；顶盖2下部安装有引体杆9；髋关节校正装置8为可拆卸结构，完成对人体髋关节的校正的工作；脚趾脚掌踏板结构5和上肢训练结构6通过中控部控制，协助患者完成仿生行走训练。

中控部与所述训练机器人内各部件连接，所述中控部包括控制电路，供电电路和MCU，所述MCU接收控制指令，通过控制电路控制对应部件做出指令动作。

训练机器人安装有若干传感器，所述传感器将测得数据传回MCU，MCU将数据汇总并发送至显示终端上。

如图6-8所示，髋关节校正装置8侧部并排连接有固定侧架10，髋关节校正装置8与固定侧架10通过机械开关连接，髋关节校正装置8与固定侧架10两外侧部通过转轴铰链结构与所述侧支架4连接。

髋关节校正装置8包括靠垫机座813，靠垫机座813前侧设有可翻转的靠垫板812，靠垫板前侧安装靠垫81，靠垫板812上侧安装调节圈组件，调节圈组件包括固定在靠垫板812上侧的调节固定圈82和调节固定圈环内，相对于调节固定圈82转动的调节转动圈83，靠垫机座813与固定侧架10和侧支架4连接。

靠垫机座813上端固定两回位座89，回位座之间设有卡板88。

靠垫板812上端连接一连接座811的一端，连接座811的另一端与所述靠垫机座813连接。

靠垫机座813与靠垫板812之间设有推杆气缸810，推杆气缸810与靠垫板812连接端设于靠垫板812的下端部。推杆气缸在使用中的作用是，适应髋关节在训练过程中的上下浮动，起到微调作用。收起时，起到助力作用。

靠垫板812与靠垫81之间的空隙内安装有水平的丝杆84，靠垫81后侧固定有丝杆滑块，丝杆滑块与丝杆84配合，带动靠垫81左右移动。

靠垫板812与靠垫81之间的空隙的左右两端设有支架板，丝杆84两端固定在左右支架板上，丝杆84通过支架板上的调节轮85调节转动。

丝杆滑块上部垂直连接一水平放置的限位推板86，调节转动圈83上部对应位置设有滑动柱831，滑动柱831可和在限位推板86内的轨道中，在限位推板86随着丝杆滑块水平移动过程中，推调节转动圈83相对于调节固定圈82转动。

调节固定圈82和调节转动圈83为半圆环结构。

靠垫机座813两端分别固定有髋关节转动座87。

脚趾脚掌踏板结构5和上肢训练结构6配合完成平地行走，爬坡，上楼梯运动，脚趾脚掌踏板结构5通过内部传感器测得对应患者踩踏力量的变化，并将数据传回MCU，通过对数据的整合，得出患者身体力量变化数据，同时对机器发出有针对性的精准的运动模式控制指令。

如图3所示的上肢训练结构，包括：上肢转动座61；安装座62，安装座62通过铰链转动地固定在上肢转动座61上；竖直移动滑块66，竖直移动滑块66相对于安装座62上下移动；大臂摆动机构，大臂摆动机构转动地固定在竖直移动滑块上；小臂摆动机构，小臂摆动机构转动地固定在大臂摆动机构下端。

如图4图5所示的脚趾脚掌踏板结构5，包括X轴运动机构51、Y轴运动机构52和Z轴运动机构53，Y轴运动机构52沿水平方向移动地设于X轴运动机构上，Z轴运动机构53沿竖直方向移动地设于Y轴运动机构上，一脚踏板机构前后摆动地固定于所述Y轴机构上，脚踏板机构包括脚踏板533和脚踏板533前端的踏板前端532。

X轴运动机构包括底座和底座上部的X轴导轨513，X轴导轨513中间设有X轴丝杆514。

X轴丝杆514端部连接有X轴轴承座512和X轴电机511，X轴导轨513和X轴丝杆514上部配合有X轴滑块515，X轴滑块515在X轴丝杆514带动下前后移动，Y轴运动机构52固定于X轴滑块515上。

Y轴运动机构52包括固定在X轴运动机构51上并竖立的Y轴机座，Y轴机座上设有竖直放置的Y轴丝杆523，Y轴丝杆523两侧设有光轴524。

Y轴丝杆523端部连接Y轴轴承座522和Y轴电机521，光轴524上设有踏板直线轴承525，Y轴运动机构52还包括一Y轴滑块，Y轴滑块分别与踏板直线轴承525和Y轴丝杆523配合移动；Y轴滑块上固定有第一安装板526和第二安装板527。

Z轴运动机构53还包括一Z轴发生器538，Z轴发生器538转动地固定在第二安装板527上，Z轴发生器538侧面安装有Z轴转动块，Z轴转动块在水平和竖直线组成的平面内完成转动。

Z轴转动块底部连接一沿X轴方向放置的脚踏板533，Z轴转动块侧部还固定一沿Y轴方向放置的膝盖顶杆534。

膝盖顶杆534上部通过舵机536连接一可相对于膝盖顶杆534转动的膝盖贴紧杆535，膝盖贴紧杆535上端部设有一挡板，挡板上固定一微调式护膝537。

脚踏板533前端的踏板前端532连接部安装有弹簧复位结构，脚趾脚掌踏板结构还连接有中控装置，脚踏板533侧部安装有角度传感器531，角度传感器531与中控装置连接。

脚趾脚掌踏板结构还包括限位开关54，限位开关54安装在Y轴运动机构52上，限位开关54与中控装置连接。

侧支架4前侧向前延伸有扶手7。

牵引杆上部的驱动设备安装在顶盖2内部，顶盖2下底面有一个前后方向的空槽，悬吊绑带由顶盖2内经过空槽穿出，与牵引杆连接，悬吊绑带的另一端设置在一个容绳轮上，容绳轮自带电机，可以控制悬吊绑带卷覆在容绳轮上的匝数。

容绳轮固定在一个滑块上部的固定板上，滑块通过丝杆滑块配合方式固定在一个丝杆导轮组件上方，通过电机带动前后移动。

通过滑块前后移动完成牵引杆的前后运动，通过容绳轮的放绳和收绳，完成牵引杆的上下移动。

本发明中控制电路结构为现有技术，具体结构不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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.步态行走训练机器人，包括底座(1)，所述底座(1)左右两侧固定有侧立柱(3)，所述侧立柱上分别固定有侧支架(4)，一顶盖(2)设于两侧支架(4)上部，底座(1)、顶盖(2)、侧立柱(3)和侧支架(4)组成训练机器人的框架，其特征在于，所述框架内下部两侧安装有脚趾脚掌踏板结构(5)；两所述侧支架(4)之间固定有髋关节校正装置(8)；两侧支架(4)上对称设有可转动的上肢训练结构(6)；所述顶盖(2)下部安装有引体杆(9)；所述髋关节校正装置(8)为可拆卸结构，完成对人体髋关节的校正的工作；所述脚趾脚掌踏板结构(5)和上肢训练结构(6)通过中控部控制，协助患者完成仿生行走训练。

2.根据权利要求1所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述中控部与所述训练机器人内各部件连接，所述中控部包括控制电路，供电电路和MCU，所述MCU接收控制指令，通过控制电路控制对应部件做出指令动作。

3.根据权利要求2所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述训练机器人安装有若干传感器，所述传感器将测得数据传回MCU，MCU将数据汇总并发送至显示终端上。

4.根据权利要求1所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述髋关节校正装置(8)侧部并排连接有固定侧架(10)，所述髋关节校正装置(8)与固定侧架(10)通过机械开关连接，所述髋关节校正装置(8)与固定侧架(10)两外侧部通过转轴铰链结构与所述侧支架(4)连接。

5.根据权利要求4所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述髋关节校正装置(8)包括靠垫机座(813)，所述靠垫机座(813)前侧设有可翻转的靠垫板(812)，所述靠垫板前侧安装靠垫(81)，所述靠垫板(812)上侧安装调节圈组件，所述调节圈组件包括固定在靠垫板(812)上侧的调节固定圈(82)和调节固定圈环内，相对于所述调节固定圈(82)转动的调节转动圈(83)，所述靠垫机座(813)与所述固定侧架(10)和所述侧支架(4)连接。

6.根据权利要求2所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述脚趾脚掌踏板结构(5)和上肢训练结构(6)配合完成平地行走，爬坡，上楼梯运动，脚趾脚掌踏板结构(5)通过内部传感器测得对应患者踩踏力量的变化，并将数据传回MCU，通过对数据的整合，得出患者身体力量变化数据，同时对机器发出有针对性的精准的运动模式控制指令。

7.根据权利要求6所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述上肢训练结构包括：上肢转动座(61)；安装座(62)，所述安装座(62)通过铰链转动地固定在上肢转动座(61)上；竖直移动滑块(66)，所述竖直移动滑块(66)相对于所述安装座(62)上下移动；大臂摆动机构，所述大臂摆动机构转动地固定在所述竖直移动滑块上；小臂摆动机构，所述小臂摆动机构转动地固定在所述大臂摆动机构下端。

8.根据权利要求6所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述脚趾脚掌踏板结构(5)，包括X轴运动机构(51)、Y轴运动机构(52)和Z轴运动机构(53)，所述Y轴运动机构(52)沿水平方向移动地设于所述X轴运动机构上，所述Z轴运动机构(53)沿竖直方向移动地设于所述Y轴运动机构上，一脚踏板机构前后摆动地固定于所述Y轴机构上，所述脚踏板机构包括脚踏板(533)和所述脚踏板(533)前端的踏板前端(532)。

9.根据权利要求1所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述侧支架(4)前侧向前延伸有扶手(7)。

10.根据权利要求1所述的步态行走训练机器人，其特征在于，所述引体杆(9)上部连接有可伸缩的悬吊绑带，所述悬吊绑带通过顶盖(2)内部的驱动设备，带动所述引体杆(9)前后移动和上升下降。