CN211383658U - 一种下肢闭链运动康复机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢闭链运动康复机器人包括床架、床板组件、大腿动力组件、脚踏装置和底部框架；床架的后端两侧设置有第一滑轨和第二滑轨；床板组件包括床板固定框架和床板，床板固定框架沿第一滑轨和第二滑轨滑动；大腿动力组件设置在床板固定框架的前侧，大腿动力组件包括左右对称设置的腿部关节训练装置；脚踏装置包括左右对称设置的脚踏，脚踏与腿部关节训练装置对应且朝向床板；床架与底部框架铰接，且底部框架上设置有床架驱动装置，床架驱动装置与床架的中部连接。在本实用新型实施例中，所述下肢闭链运动康复机器人在下肢被动训练康复机器人的基础上增加下肢闭链运动训练功能，具有很好的实用性。

Description

一种下肢闭链运动康复机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗康复器械领域，具体而言，涉及一种下肢闭链运动康复机器人。

背景技术

目前市面上有单独的闭链运动设备，主要针对于健身器材有类似划船机、等速训练器等等，也有专门的下肢训练机器人，但是对于目前市面上的设备而言，当需要同时进行闭链运动训练和下肢训练时，需要分别采购两种设备，无疑增加了医院的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢闭链运动康复机器人在下肢被动训练康复机器人的基础上增加下肢闭链运动训练功能，具有很好的实用性。

相应的，本实用新型实施例提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢闭链运动康复机器人包括床架、床板组件、大腿动力组件、脚踏装置和底部框架；

所述床架的后端两侧分别设置有第一滑轨和第二滑轨；

所述床板组件包括床板固定框架和设置在所述床板固定框架上的床板，所述床板固定框架的一侧沿所述第一滑轨滑动，所述床板固定框架的另一侧沿所述第二滑轨滑动；

所述大腿动力组件设置在所述床板固定框架的前侧，所述大腿动力组件包括左右对称设置的腿部关节训练装置；

所述脚踏装置包括脚踏固定框和在所述脚踏固定框上左右对称设置的脚踏，所述脚踏固定框固定在所述床架的前端，所述脚踏与所述腿部关节训练装置对应且朝向所述床板；

所述床架与所述底部框架铰接，且所述底部框架上设置有床架驱动装置，所述床架驱动装置与所述床架的中部连接。

可选的实施方式，所述床板固定框架的一侧设置有第一滑块组件，所述第一滑块组件包括沿所述第一滑轨滑动的第一滑块和第二滑块；

所述床板固定框架的另一侧设置有第二滑块组件，所述第二滑块组件包括沿所述第二滑轨滑动的第三滑块和第四滑块；

所述床板固定框架的一侧基于所述第一滑块和所述第二滑块沿所述第一滑轨滑动，所述床板固定框架的另一侧基于所述第三滑块和所述第四滑块沿所述第二滑轨滑动。

可选的实施方式，所述腿部关节训练装置包括第一结构支臂、转轴、第二结构支臂和滑动组件；

所述第一结构支臂的底部与所述转轴铰接，且所述第一结构支臂内设置有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件的输出端连接有第一伞形齿轮；

所述第二结构支臂包括第一侧板和第二侧板；所述第一侧板的顶端与所述转轴连接，且所述第一侧板的顶端设置有发条弹簧，所述发条弹簧通过轴套与所述转轴连接；所述第二侧板的顶端与所述转轴连接，且所述第二侧板的顶端设置有与所述第一伞形齿轮配合的第二伞形齿轮；

所述滑动组件包括滑动导向座和平面同步带；所述滑动导向座固定在所述第二结构支臂内；所述平面同步带的一端固定在所述转轴上，所述平面同步带的另一端为所述平面同步带的伸缩端，所述伸缩端沿所述滑动导向座滑动，且所述伸缩端上连接有大腿支撑结构组件。

可选的实施方式，所述腿部关节训练装置还包括旋转角度反馈组件，所述旋转角度反馈组件包括绝对式编码器、第一同步轮、第二同步轮和连接同步带；

所述绝对式编码器固定在所述第一结构支臂的顶部，所述第一同步轮连接在所述绝对式编码器的销轴上；

所述第二同步轮连接在所述转轴上，且所述第二同步轮通过所述连接同步带与所述第一同步轮连接。

可选的实施方式，所述大腿支撑结构组件包括过渡块、支撑骨架和支撑部；

所述过渡块固定在所述平面同步带的伸缩端上；

所述支撑骨架的底部与所述过渡块连接，所述支撑部连接在所述支撑骨架的顶部。

可选的实施方式，所述旋转驱动组件包括伺服电机和减速器；

所述伺服电机的伺服电机输出端与所述减速器的减速器输入端连接，所述减速器的减速器输出端为所述旋转驱动组件的输出端，所述第一伞形齿轮连接在所述减速器输出端上。

可选的实施方式，所述脚踏包括踏板组件和传感支撑模块，所述踏板组件设置在传感支撑模块上，且所述踏板组件朝向所述床板；

所述传感支撑模块包括第三滑轨、第五滑块、传感器固定座、压力传感器和弹簧；所述第三滑轨固定在所述脚踏固定框上，所述第五滑块沿所述第三滑轨滑动；所述传感器固定座固定在所述第五滑块上，所述压力传感器固定在所述传感器固定座上；所述弹簧的一端与所述脚踏固定框连接，所述弹簧的另一端与所述压力传感器连接。

可选的实施方式，所述踏板组件包括踏板、过渡板、踏板支架和踏板连接座；

所述踏板固定在所述过渡板上，且所述踏板朝向所述床板；

所述踏板支架的一端基于第一旋转轴与所述过渡板铰接，所述踏板支架的另一端基于第二旋转轴和拉销与所述踏板连接座铰接。

可选的实施方式，所述床架的前端两侧分别设置有第一铰接轴和第二铰接轴；

所述底部框架上设置有相互平行的第一梯形支撑架和第二梯形支撑架，所述第一铰接轴铰接在所述第一梯形支撑架的顶部，所述第二铰接轴铰接在所述第二梯形支撑架的顶部。

可选的实施方式，所述床架驱动装置为推杆电机，所述推杆电机的输出端与所述床架的中部连接；

且所述底部框架上还设置阻尼器，所述阻尼器的一端与所述底部框架连接，所述阻尼器的另一端与所述床架的中部连接。

本实用新型实施例提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢被动训练康复机器人在下肢被动训练康复机器人的基础上增加下肢闭链运动训练功能，使所述下肢闭链运动康复机器人既能做被动训练也能做主动训练和患者康复评估，适用的患者范围更广，功能上更加丰富。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中下肢闭链运动康复机器人的第一三维结构示意图；

图2是本实用新型实施例中下肢闭链运动康复机器人的第二三维结构示意图；

图3是本实用新型实施例中第一滑轨与第一滑块组件的配合示意图；

图4是本实用新型实施例中第二滑轨与第二滑块组件的配合示意图；

图5是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的三维结构示意图；

图6是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的第一内部三维结构示意图；

图7是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的第二内部三维结构示意图；

图8是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的俯视图；

图9是本实用新型实施例中大腿支撑结构组件的三维结构示意图；

图10是本实用新型实施例中过渡块的第一三维结构示意图；

图11是本实用新型实施例中过渡块的第二三维结构示意图；

图12是本实用新型实施例中支撑骨架的三维结构示意图；

图13是本实用新型实施例中支撑部的三维结构示意图；

图14是本实用新型实施例中脚踏装置的三维结构视图；

图15是本实用新型实施例中踏板组件的第一三维结构视图；

图16是本实用新型实施例中踏板组件的第二三维结构视图；

图17是本实用新型实施例中踏板组件的局部放大图；

图18是本实用新型实施例中踏板支架的三维结构视图；

图19是本实用新型实施例中踏板连接座的三维结构视图；

图20是本实用新型实施例中传感支撑模块与脚踏固定框配合的三维结构视图；

图21是本实用新型实施例中传感器固定座的三维结构视图；

图22是本实用新型实施例中限位架的三维结构视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例中下肢闭链运动康复机器人的第一三维结构示意图，图2是本实用新型实施例中下肢闭链运动康复机器人的第二三维结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢闭链运动康复机器人包括床架1、床板组件2、大腿动力组件3、脚踏装置4和底部框架5。

图3是本实用新型实施例中第一滑轨与第一滑块组件的配合示意图，图4是本实用新型实施例中第二滑轨与第二滑块组件的配合示意图。

具体的，所述床架1的后端两侧分别设置有第一滑轨11和第二滑轨12。

具体的，所述床板组件2包括床板固定框架21和设置在所述床板固定框架21上的床板22，所述床板固定框架21的一侧沿所述第一滑轨11滑动，所述床板固定框架21的另一侧沿所述第二滑轨12滑动。

所述床板固定框架21沿所述第一滑轨11和所述第二滑轨12的滑动方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述床板固定框架21的一侧设置有第一滑块组件，所述第一滑块组件包括沿所述第一滑轨11滑动的第一滑块211和第二滑块212；相应的，所述床板固定框架21的另一侧设置有第二滑块组件，所述第二滑块组件包括沿所述第二滑轨12滑动的第三滑块213和第四滑块214；所述床板固定框架21的一侧基于所述第一滑块211和所述第二滑块212沿所述第一滑轨11滑动，所述床板固定框架21的另一侧基于所述第三滑块213和所述第四滑块214沿所述第二滑轨12滑动，所述床板固定框架21以此方式沿所述第一滑轨11和所述第二滑轨12滑动。

需要说明的是，所述床板22起到固定和支撑患者的作用，所述床板22随所述床板固定框架21沿所述第一滑轨11和所述第二滑轨12滑动。

具体的，所述大腿动力组件3设置在所述床板固定框架21的前侧，所述大腿动力组件3同样随床板固定框架21沿所述第一滑轨11和所述第二滑轨12滑动；所述大腿动力组件3包括左右对称设置的腿部关节训练装置6，在本实用新型实施例中，将患者的大腿分别固定在左右对称设置的腿部关节训练装置6上，通过所述腿部关节训练装置6辅助用户进行下肢训练康复。

图5是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的三维结构示意图。

所述腿部关节训练装置6包括第一结构支臂61、转轴62、第二结构支臂63和滑动组件64。

图6是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的第一内部三维结构示意图，图7是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的第二内部三维结构示意图，图8是本实用新型实施例中腿部关节训练装置的俯视图。

具体的，所述第一结构支臂61的底部与所述转轴62铰接，所述第一结构支臂61的底部与所述转轴62的铰接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述第一结构支臂61包括第三侧板611和第四侧板612，所述第三侧板611的底端基于第一轴承与所述转轴62铰接，且所述第三侧板611位于所述第二结构支臂63的一侧，所述第四侧板612的底端基于第二轴承与所述转轴62铰接，且所述第四侧板612位于所述第二结构支臂63的另一侧。

而且，所述第一结构支臂61内设置有旋转驱动组件613，所述旋转驱动组件613的输出端连接有第一伞形齿轮614，通过所述第一伞形齿轮614驱动所述第二结构支臂63的旋转。

所述旋转驱动组件613的实施方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述旋转驱动组件613包括伺服电机6131和减速器6132，所述伺服电机6131的伺服电机输出端与所述减速器6132的减速器输入端连接，所述减速器6132的减速器输出端为所述旋转驱动组件613的输出端，所述第一伞形齿轮614连接在所述减速器输出端上。

需要说明的是，伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，伺服电机可接收伺服控制系统发出的特定电信号，并将特定电信号转换成输出轴上的角位移或角速度输出，因此可通过对伺服控制系统对伺服电机的输出转速以及位置进行准确控制。在本实用新型实施例中，采用所述伺服电机6131，以对所述第二结构支臂63的旋转进行准确控制。

需要说明的是，减速器是一种动力传递机构，减速器可将电机的转速减速到所需要的较低转速，并得到较大转矩的机构。在本实用新型实施例中，驱动所述第二结构支臂3的旋转不需要太高的转速但需要较大的转矩，因此所述伺服电机6131通过所述减速器6132连接所述第一伞形齿轮614，能提高所述第一伞形齿轮614的输出扭矩，以更好地驱动所述第二结构支臂63的旋转。

具体的，所述第二结构支臂63包括第一侧板631和第二侧板632。

所述第一侧板631的顶端与所述转轴62连接，所述第一侧板631的顶端与所述转轴62的连接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述转轴62在与所述第一侧板631的连接处设置有第一平键，所述第一侧板631的顶端基于所述第一平键与所述转轴62连接。

而且，所述第一侧板631的顶端设置有发条弹簧6311，所述发条弹簧6311通过轴套6312与所述转轴62连接。需要说明的是，发条弹簧是将弹性材料绕制成平面螺旋形的一种弹簧，发条弹簧的一端固定，另一端连接在所述轴套6312，所述转轴62的旋转会产生弯曲力矩，使发条弹簧产生弯曲弹性变形，因而发条弹簧在自身平面产生扭转，以实现与弹簧类似的作用效果；相比普通弹簧，发条弹簧有不易疲劳的特性，适用于长时间运动的机构中。

优选地，所述轴套6312的材质为铜，铜轴套内部组织比较密切，有较好的耐磨性能，能长期使用。

所述第二侧板632的顶端与所述转轴62连接，所述第二侧板632的顶端与所述转轴62的连接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述转轴62在与所述第二侧板632的连接处设置有第二平键，所述第二侧板632的顶端基于所述第二平键与所述转轴62连接。

而且，所述第二侧板632的顶端设置有与所述第一伞形齿轮614配合的第二伞形齿轮6321，所述第二伞形齿轮6321同样基于所述第二平键与所述转轴62连接。

所述第三侧板611与所述第一侧板631相平行且位于所述第一侧板631的外侧，所述第四侧板612与所述第二侧板632相平行且位于所述第二侧板632的外侧。

在本实用新型实施例中，通过所述旋转驱动组件613驱动所述第一伞形齿轮614沿顺时针方向旋转，基于所述第一伞形齿轮614和所述第二伞形齿轮6321的配合驱动所述第二结构支臂63以所述转轴62为中心沿顺时针方向旋转，此时所述第二结构支臂63会以所述转轴62为中心沿顺时针方向旋转，以抬高所述第二结构支臂63，所述第二结构支臂63的旋转会传递到所述转轴62上，带动所述转轴62沿顺时针方向旋转，在这过程中，所述发条弹簧6311会不断上紧；当所述第二结构支臂63抬高到一定的程度时，所述旋转驱动组件613暂停运行，此时上紧的发条弹簧6311会自动回弹，在所述发条弹簧6311的回弹作用下，所述转轴62沿逆时针方向旋转以进行复位，所述转轴62的旋转反过来会传递到所述第二结构支臂63上，带动所述第二结构支臂63以所述转轴62为中心沿逆时针方向旋转以进行复位，直到所述发条弹簧6311完全复位，此时所述第二结构支臂63已经完全复位。

具体的，所述滑动组件64包括滑动导向座641和平面同步带642。

其中，所述滑动导向座641固定在所述第二结构支臂63内，且所述滑动导向座641中设置有滑动凹槽。

其中，所述平面同步带642的一端固定在所述转轴62上，所述平面同步带642的另一端为所述平面同步带642的伸缩端，所述伸缩端沿所述滑动导向座641的滑动凹槽滑动，且所述伸缩端上连接有大腿支撑结构组件65。

在本实用新型实施例中，所述大腿支撑结构组件65是随所述第二结构支臂63同步运动的，通过所述大腿支撑结构组件65支撑患者的大腿，且所述大腿支撑结构组件65可基于所述平面同步带642来回伸缩，以辅助用户进行下肢训练康复。

优选地，所述平面同步带642的材质为橡胶，橡胶有弹性好和耐磨等优点，所述平面同步带642在长期使用后不会出现疲劳断裂、变形以及过载失效等问题，提高了所述腿部关节训练装置的使用寿命。

另外，所述腿部关节训练装置6还包括旋转角度反馈组件66，通过所述旋转角度反馈组件66测量所述转轴62的旋转角度，所述转轴62的旋转角度即为所述第二结构支臂63的旋转角度，所述第二结构支臂63的旋转角度即为所述大腿支撑结构组件65的旋转角度，以此方式监测患者的实际运动情况。

具体的，所述旋转角度反馈组件66包括绝对式编码器661、第一同步轮662、第二同步轮663和连接同步带664；所述绝对式编码器661固定在所述第一结构支臂61的顶部，所述第一同步轮662连接在所述绝对式编码器661的销轴上；所述第二同步轮663连接在所述转轴62上，且所述第二同步轮663通过所述连接同步带664与所述第一同步轮662连接。

在本实用新型实施例中，当所述转轴62旋转时，所述第二同步轮663会随所述转轴62的旋转而旋转，所述第二同步轮663的旋转经所述连接同步带664传递到所述第一同步轮662上，所述绝对式编码器661测量所述第一同步轮662的旋转角度，所述第一同步轮662的旋转角度即为所述大腿支撑结构组件65的旋转角度，以此方式监测患者的实际运动情况。

需要说明的是，绝对式编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

图9是本实用新型实施例中大腿支撑结构组件的三维结构示意图，图10是本实用新型实施例中过渡块的第一三维结构示意图，图11是本实用新型实施例中过渡块的第二三维结构示意图，图12是本实用新型实施例中支撑骨架的三维结构示意图，图13是本实用新型实施例中支撑部的三维结构示意图。

所述大腿支撑结构组件65主要起到支撑患者大腿的作用，具体的，所述大腿支撑结构组件65包括过渡块651、支撑骨架652和支撑部653，所述过渡块651固定在所述平面同步带642的伸缩端上，所述支撑骨架652的底部与所述过渡块651连接，所述支撑部653连接在所述支撑骨架652的顶部。

在本实用新型实施例中，通过所述支撑部653支撑患者的大腿，且所述支撑部653设置为圆弧形，以更加契合患者的大腿，提高所述腿部关节训练装置的使用舒适度。

所述支撑骨架652的底部与所述过渡块651的连接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述支撑骨架652包括第五侧板6521和第六侧板6522；所述过渡块651上设置有过渡块连接轴6511，所述过渡块连接轴6511的一端外露于所述过渡块651的第一侧面6512，所述过渡块连接轴6511的另一端外露于所述过渡块651的第二侧面6513；所述第五侧板6521的底端铰接在所述过渡块连接轴6511外露于所述第一侧面6512的一端上，所述第六侧板6522的底端铰接在所述过渡块连接轴6511外露于所述第二侧面6513的一端上。

另外，所述过渡块651上设置有与所述过渡块连接轴6511平行的过渡块第一通孔6514和过渡块第二通孔6515，所述过渡块第一通孔6514和所述过渡块第二通孔6515的孔径相等但圆心位置相差90°；所述第五侧板6521上设置有骨架第一安装通孔65211，所述骨架第一安装通孔65211与所述过渡块第一通孔6514和所述过渡块第二通孔6515相适配；所述支撑固定骨架652的底端基于第一连接件与所述骨架第一安装通孔65211和所述过渡块第一通孔6514的配合固定在所述过渡块651上，或所述支撑固定骨架652的底端基于第一连接件与所述骨架第一安装通孔65211和所述过渡块第二通孔6515的配合固定在所述过渡块651上。在本实用新型实施例中，所述第一连接件为塞打螺栓，通过所述塞打螺栓可将所述支撑固定骨架652固定在所述第二结构支臂63的水平方向或垂直方向上，以方便患者的使用。

所述支撑部653在所述支撑骨架652顶部的连接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述支撑骨架652的顶部设置有与所述过渡块连接轴6511平行的支撑骨架铰接轴6523和支撑骨架连接轴6524，所述支撑骨架连接轴6524位于所述支撑骨架铰接轴6523的下方；所述支撑部653的中部设置有支撑部铰接通孔6531，所述支撑部653的中部基于所述支撑部铰接通孔6531与所述支撑骨架铰接轴6523铰接；所述支撑部653的底部设置有支撑部圆弧通孔6532，所述支撑部653的底部基于所述支撑部圆弧通孔6532与所述支撑骨架连接轴6524连接，以此方式将所述支撑部653连接在所述支撑骨架652的顶部。在本实用新型实施例中，所述支撑部653灵活连接在所述支撑骨架652的顶部，可根据不同的患者对所述支撑部653的方位进行灵活调节，以使所述支撑部653更加契合患者的大腿，提高所述腿部关节训练装置的使用舒适度。

所述腿部关节训练装置6的具体工作过程如下：所述腿部关节训练装置处于初始状态时，所述支撑固定骨架652固定在所述第二结构支臂63的水平方向上，方便所述腿部关节训练装置的取放；在使用所述腿部关节训练装置前，将所述支撑固定骨架652固定在所述第二结构支臂63的垂直方向上，并将患者的腿部固定在所述支撑部653上，调节所述支撑部653的位置，以尽量贴合患者的腿部；通过伺服系统对所述伺服电机6131的运行进行控制，基于所述第一伞形齿轮614与所述第二伞形齿轮6321的配合抬起所述第二结构支臂63和所述大腿支撑结构组件65，以辅助患者抬起大腿，且所述大腿支撑结构组件65可基于所述平面同步带642进行伸缩，以保证患者抬腿动作的正常进行；当患者完成抬腿动作后，通过伺服系统暂停所述伺服电机6131，此时所述第二结构支臂63和所述大腿支撑结构组件65基于所述发条弹簧6311进行复位，复位的同时辅助患者下拉大腿，以此循环，辅助用户进行下肢训练康复。

图14是本实用新型实施例中脚踏装置的三维结构视图。

具体的，所述脚踏装置4包括脚踏固定框41和在所述脚踏固定框41上左右对称设置的脚踏42，所述脚踏固定框41固定在所述床架1的前端，所述脚踏42与所述腿部关节训练装置6对应且朝向所述床板22，在本实用新型实施例中，将患者的脚掌分别固定在左右对称设置的脚踏42上，通过所述脚踏42感应患者进行下肢训练康复时所克服的压力值，并以此来评估患者的肌力康复情况。

其中，所述脚踏42包括踏板组件43和传感支撑模块44，所述踏板组件43设置在传感支撑模块44上，所述踏板组件43朝向所述床板22。

图15是本实用新型实施例中踏板组件的第一三维结构视图，图16是本实用新型实施例中踏板组件的第二三维结构视图，图17是本实用新型实施例中踏板组件的局部放大图，图18是本实用新型实施例中踏板支架的三维结构视图，图19是本实用新型实施例中踏板连接座的三维结构视图。

所述踏板组件43包括踏板431、过渡板432、踏板支架433以及踏板连接座434，上述踏板431、过渡板432、踏板支架433以及踏板连接座434依次连接后作为一个整体固定在所述传感支撑模块44上。

具体的，所述踏板431基于螺栓固定在过渡板432上；所述过渡板432一端基于第一旋转轴435与所述踏板支架433铰接，铰接后的过渡板432和踏板431能以第一旋转轴435为中心进行旋转。

特别的，所述第一旋转轴435的两端设置有第一卡簧4351，所述第一卡簧4351的设置可对过渡板432与踏板支架433的轴向位置进行固定，避免过渡板432与所述踏板支架433在运行中因轴向窜动出现连接失效的情况。

具体的，所述踏板支架433基于第二旋转轴436与所述踏板连接座434铰接，铰接后的踏板支架433能以第二旋转轴436为中心进行旋转。为了对踏板支架433的旋转角度进行限制，所述踏板支架433上开有圆弧形通孔4331，所述踏板连接座434上设置有踏板限位通孔4341，通过塞打螺栓与所述圆弧形通孔4331、踏板限位通孔4341的配合对踏板支架433的旋转角度进行限制。

特别的，所述第二旋转轴436中部缠绕地设置有弹簧4361，所述弹簧4361的两端依次穿过塞打螺栓与踏板支架433上的固定销；由于弹簧4361的设置，所述踏板支架433在旋转后能实现自动恢复，无需人工对踏板支架433的位置进行调节，使用起来更加简单方便。

特别的，所述第二旋转轴436的两端设置有第二卡簧4362，所述第二卡簧4362的设置可对踏板支架433和踏板连接座434的轴向位置进行固定，避免踏板支架433和踏板连接座434在运行中因轴向窜动出现连接失效的情况。而且，为了使踏板支架433和踏板连接座434的连接更加牢固，还通过拉销437强化踏板支架433和踏板连接座434之间的连接强度。

具体的，所述踏板连接座434的底部设置有球形轴4342，所述球形轴4342用于踏板组件43与传感支撑模块44的固定。

图20是本实用新型实施例中传感支撑模块与脚踏固定框配合的三维结构视图，图21是本实用新型实施例中传感器固定座的三维结构视图，图22是本实用新型实施例中限位架的三维结构视图。

所述传感支撑模块44包括第三滑轨441、第五滑块442、传感器固定座443、压力传感器444、弹簧445、限位架446、第一固定块447和第二固定块448。

具体的，所述第三滑轨441基于螺栓固定在所述脚踏固定框41上，所述第五滑块442与第三滑轨441滑动连接，所述传感器固定座443基于螺栓固定在所述第五滑块442上。

其中，所述传感器固定座443沿平行于第五滑块442的方向上设置有第一凸起4431，所述压力传感器444固定在所述第一凸起4431上；连接后的压力传感器444随传感器固定座443、第五滑块442沿第三滑轨441滑动。而且，在本实用新型实施例中，所述压力传感器444的受力始终保持在同一直线上，能对患者的动作数据进行精确的测量。

所述弹簧445的一端连接在所述脚踏固定框41上，所述弹簧445的另一端穿过所述限位架446且与所述压力传感器444连接；所述弹簧445的作用力可以拉住压力传感器444、传感器固定座443和第五滑块442，防止压力传感器444、传感器固定座443和第五滑块442在无受力时沿第三滑轨441下落。需要说明的是，压力传感器444能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置；在本实用新型实施例中，所述压力传感器444与上位机电连接，压力传感器444输出的电信号传递到上位机中，上位机可将所述电信号转化为具体数值进行显示。

所述传感器固定座443沿垂直于第五滑块442的方向上设置第二凸起4432，所述第二凸起穿过所述限位架446，所述第一固定块447和第二固定块448的一端基于螺栓固定在所述第二凸起4432的两侧；所述第一固定块447和第二固定块448的另一端基于把手449连接，通过旋转把手449可对第一固定块447和第二固定块448的连接间隙进行调整；另外，所述第一固定块447和第二固定块448上都设置有半球形槽口，且所述第一固定块447和第二固定块448上的半球形槽口配合后形成一个球形槽口，所述球形槽口与所述踏板连接座434底部的球形轴4342相配合。在本实用新型具体实施过程中，通过旋转把手449可加大第一固定块447和第二固定块448之间的连接间隙，此时通过旋转球形轴4342可调整踏板组件43的角度；调整完成后，再通过旋转把手449可减小第一固定块447和第二固定块448之间的连接间隙，此时第一固定块447和第二固定块448重新夹紧所述球形轴4342。通过旋转把手449对第一固定块447、第二固定块448与球形轴4342的配合间隙进行控制，使踏板组件43的角度调节变得更加简单方便，提高了脚踏装置4的实用性。

具体的，所述限位架446上设置有限位架长条形通孔4461以及限位架圆形通孔4462；其中，所述限位架圆形通孔4462中设置有拉销连接座4463，所述拉销连接座4463与拉销4464配合，且所述拉销4464的一端固定在所述第三滑轨441上；通过拉销4464对限位架446进行定位。

另外，所述传感器固定座443的第二凸起4432经所述限位架长条形通孔4481穿过所述限位架448。在本实用新型实施例中，所述传感器固定座443固定在第五滑块442上，由于限位架长条形通孔4481的长度有限，因此所述滑块442和传感器固定座443只能沿第三滑轨441在所述限位架长条形通4孔481中滑动；通过限位架长条形通孔4481对第五滑块442的行程进行限制，避免因第五滑块442行程超过弹簧445的最大拉伸长度导致弹簧失效。

所述脚踏装置4的具体工作过程如下：

使用前，通过旋转把手449对踏板组件43的角度进行调节，然后将患者的脚掌固定在所述踏板431上。

当患者进行下肢训练康复的抬脚动作时，踏板组件43带动第一固定块447、第二固定块448、第五滑块442、传感器固定座443和压力传感器444沿第三滑轨441朝向所述床板22方向滑动，在不断抬起的过程中，弹簧445逐渐收缩，此时压力传感器444的压力信号不断减小，上位机中显示的压力数值也不断减小；通过压力数值的减小，上位机可判断此时患者在做抬脚动作，上位机此时可以驱动相应的腿部关节训练装置6辅助患者进行抬脚动作。

当患者进行下肢训练康复的下踩动作时，踏板组件43带动第一固定块447、第二固定块448、第五滑块442、传感器固定座443、压力传感器444沿第三滑轨441背离所述床板22方向滑动，在不断下踩的过程中，弹簧445会逐渐拉伸，此时压力传感器444的压力信号不断增大，上位机中显示的压力数值也不断增大；通过压力数值的增大，上位机可判断此时患者在做下踩动作，上位机此时可以驱动相应的腿部关节训练装置6辅助患者进行下踩动作。

在本实用新型实施例中，通过所述脚踏装置4可以监测患者的运动情况，以辅助患者进行下肢训练康复，同时可基于患者的运动情况对患者康复情况进行评估，实现下肢闭链运动训练和患者康复评估的功能。

具体的，所述床架1与所述底部框架5铰接，且所述底部框架5上设置有床架驱动装置7，所述床架驱动装置7与所述床架1的中部连接，通过所述床架驱动装置7对所述床架1的倾斜角度进行调节。

所述床架1与所述底部框架5的铰接方式可为多种，在本实用新型实施例中，所述床架1的前端两侧分别设置有第一铰接轴13和第二铰接轴14；相应的，所述底部框架5上设置有相互平行的第一梯形支撑架51和第二梯形支撑架52，所述第一铰接轴13铰接在所述第一梯形支撑架51的顶部，所述第二铰接轴14铰接在所述第二梯形支撑架52的顶部。需要说明的是，所述第一梯形支撑架51和所述第二梯形支撑架52有支撑牢固的优点，采用所述第一梯形支撑架51和第二梯形支撑架52铰接所述床架1，能保证铰接的稳定性。

优选地，所述床架驱动装置7为推杆电机，所述推杆电机固定在所述底部框架5上，所述推杆电机的输出端与所述床架1的中部连接，在本实用新型实施例中，所述床架1在所述推杆电机的驱动以所述第一铰接轴13和所述第二铰接轴14为圆心旋转，以此方式实现对所述床架1的倾斜角度进行调节。

而且，所述底部框架5上还设置阻尼器8，所述阻尼器8的一端与所述底部框架5连接，所述阻尼器8的另一端与所述床架1的中部连接。需要说明的是，阻尼器是以提供运动阻力、耗减运动能量的装置，所述阻尼器8的作用是在所述推杆电机失效时为所述床架1提供支撑作用的，使所述床架1可以在安全的速度下恢复水平状态，作为安全保护装置起到保护患者安全的作用。

在本实用新型实施例中，通过所述床架驱动装置7可对所述床架1与所述底部框架5的角度进行调节，患者在所述床架1上进行下肢训练康复时，角度越大则需要克服的重力越大。

本实用新型实施例提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢闭链运动康复机器人的工作过程如下：将患者用康复绑带固定在床板22上，将患者的大腿固定在所述大腿动力组件3中，将患者的脚掌固定在所述脚踏装置4中；患者进行下肢训练康复时，通过所述脚踏装置4可以监测患者的运动情况，上位机基于运动情况控制所述大腿动力组件3的运行，以辅助患者进行下肢训练康复；在患者进行下肢训练康复的过程中，所述脚踏装置4的压力传感器444能监测患者此时所克服的压力值，所述腿部关节训练装置6的绝对式编码器661则能检测到患者抬腿动作时能达到的最大角度，以此来评估患者的肌力康复情况。

本实用新型实施例提供了一种下肢闭链运动康复机器人，所述下肢被动训练康复机器人在下肢被动训练康复机器人的基础上增加下肢闭链运动训练功能，使所述下肢闭链运动康复机器人既能做被动训练也能做主动训练和患者康复评估，适用的患者范围更广，功能上更加丰富。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的一种下肢闭链运动康复机器人进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述下肢闭链运动康复机器人包括床架、床板组件、大腿动力组件、脚踏装置和底部框架；

所述床架的后端两侧分别设置有第一滑轨和第二滑轨；

所述床板组件包括床板固定框架和设置在所述床板固定框架上的床板，所述床板固定框架的一侧沿所述第一滑轨滑动，所述床板固定框架的另一侧沿所述第二滑轨滑动；

所述大腿动力组件设置在所述床板固定框架的前侧，所述大腿动力组件包括左右对称设置的腿部关节训练装置；

所述脚踏装置包括脚踏固定框和在所述脚踏固定框上左右对称设置的脚踏，所述脚踏固定框固定在所述床架的前端，所述脚踏与所述腿部关节训练装置对应且朝向所述床板；

所述床架与所述底部框架铰接，且所述底部框架上设置有床架驱动装置，所述床架驱动装置与所述床架的中部连接。

2.根据权利要求1所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述床板固定框架的一侧设置有第一滑块组件，所述第一滑块组件包括沿所述第一滑轨滑动的第一滑块和第二滑块；

所述床板固定框架的另一侧设置有第二滑块组件，所述第二滑块组件包括沿所述第二滑轨滑动的第三滑块和第四滑块；

所述床板固定框架的一侧基于所述第一滑块和所述第二滑块沿所述第一滑轨滑动，所述床板固定框架的另一侧基于所述第三滑块和所述第四滑块沿所述第二滑轨滑动。

3.根据权利要求1所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述腿部关节训练装置包括第一结构支臂、转轴、第二结构支臂和滑动组件；

所述第一结构支臂的底部与所述转轴铰接，且所述第一结构支臂内设置有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件的输出端连接有第一伞形齿轮；

所述第二结构支臂包括第一侧板和第二侧板；所述第一侧板的顶端与所述转轴连接，且所述第一侧板的顶端设置有发条弹簧，所述发条弹簧通过轴套与所述转轴连接；所述第二侧板的顶端与所述转轴连接，且所述第二侧板的顶端设置有与所述第一伞形齿轮配合的第二伞形齿轮；

所述滑动组件包括滑动导向座和平面同步带；所述滑动导向座固定在所述第二结构支臂内；所述平面同步带的一端固定在所述转轴上，所述平面同步带的另一端为所述平面同步带的伸缩端，所述伸缩端沿所述滑动导向座滑动，且所述伸缩端上连接有大腿支撑结构组件。

4.根据权利要求3所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述腿部关节训练装置还包括旋转角度反馈组件，所述旋转角度反馈组件包括绝对式编码器、第一同步轮、第二同步轮和连接同步带；

所述绝对式编码器固定在所述第一结构支臂的顶部，所述第一同步轮连接在所述绝对式编码器的销轴上；

所述第二同步轮连接在所述转轴上，且所述第二同步轮通过所述连接同步带与所述第一同步轮连接。

5.根据权利要求3所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述大腿支撑结构组件包括过渡块、支撑骨架和支撑部；

所述过渡块固定在所述平面同步带的伸缩端上；

所述支撑骨架的底部与所述过渡块连接，所述支撑部连接在所述支撑骨架的顶部。

6.根据权利要求3所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述旋转驱动组件包括伺服电机和减速器；

所述伺服电机的伺服电机输出端与所述减速器的减速器输入端连接，所述减速器的减速器输出端为所述旋转驱动组件的输出端，所述第一伞形齿轮连接在所述减速器输出端上。

7.根据权利要求1所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述脚踏包括踏板组件和传感支撑模块，所述踏板组件设置在传感支撑模块上，且所述踏板组件朝向所述床板；

所述传感支撑模块包括第三滑轨、第五滑块、传感器固定座、压力传感器和弹簧；所述第三滑轨固定在所述脚踏固定框上，所述第五滑块沿所述第三滑轨滑动；所述传感器固定座固定在所述第五滑块上，所述压力传感器固定在所述传感器固定座上；所述弹簧的一端与所述脚踏固定框连接，所述弹簧的另一端与所述压力传感器连接。

8.根据权利要求7所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述踏板组件包括踏板、过渡板、踏板支架和踏板连接座；

所述踏板固定在所述过渡板上，且所述踏板朝向所述床板；

所述踏板支架的一端基于第一旋转轴与所述过渡板铰接，所述踏板支架的另一端基于第二旋转轴和拉销与所述踏板连接座铰接。

9.根据权利要求1所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述床架的前端两侧分别设置有第一铰接轴和第二铰接轴；

所述底部框架上设置有相互平行的第一梯形支撑架和第二梯形支撑架，所述第一铰接轴铰接在所述第一梯形支撑架的顶部，所述第二铰接轴铰接在所述第二梯形支撑架的顶部。

10.根据权利要求1所述的下肢闭链运动康复机器人，其特征在于，所述床架驱动装置为推杆电机，所述推杆电机的输出端与所述床架的中部连接；

且所述底部框架上还设置阻尼器，所述阻尼器的一端与所述底部框架连接，所述阻尼器的另一端与所述床架的中部连接。

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