[发明专利]一种竖直随动式减重步行康复训练机器人

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种竖直随动式减重步行康复训练机器人。

背景技术

减重步行训练康复机器人是一种用于患有运动功能障碍患者进行行走功能训练的专用装置，为了描述方便，下文将进行行走功能训练的患有运动功能障碍患者简称为训练者。减重步行训练康复机器人通常包括部分减重支持系统、外骨骼机械腿和电动跑台。部分减重支持系统主要是通过悬吊装置减少训练者体重对患肢的负荷，使得不能站立的患者可以早期进行行走功能训练；外骨骼机械腿穿戴在训练者腿上，带动训练者按特定的规律进行行走训练；电动跑台支撑并牵拉训练者足底，与部分减重支持系统和外骨骼机械腿配合，使支撑能力不足的训练者进行步行训练。

目前，瑞士苏黎世巴格里斯特大学矫形外科研究小组研制的LOKOMAT减重步行训练康复机器人，已经由瑞士HOCOMA医疗器械公司推向市场，这也是至今唯一的一款商业化的产品。LOKOMAT采用电机驱动，4个电机分别安装在机械腿的髋支架和大腿腿杆上，各驱动一套丝杠螺母机构。通过丝杠推动大腿和小腿摆动，完成步行训练。由于训练者在行走训练过程中，身体的重心是上下有节律波动的，因此LOKOMAT采用了一种平行四杆机构外骨骼机械腿的随动支撑，使在步行训练过程中，外骨骼机械腿能够随着使用者重心的上下起伏而同步上下波动，且训练者身体不能前后和左右倾斜。浙江大学也发明了两种减重步行训练康复机器人：在CN1973806中公开了多体位外骨骼下肢康复训练机器人，在CN101019800中公开了一种气动式多体位外骨骼下肢康复训练机器人，公开的这两种减重步行训练康复机器人采用的都是类似于LOKOMAT平行四杆机构外骨骼机械腿的随动支撑，这种随动支撑方式不足之处在于上下升降的过程中，存在前后方向的串动，串动的位移与四杆的长度和上下波动的幅度有关。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种在步行训练过程中，外骨骼机械腿能够随着使用者重心的上下起伏而同步上下波动的龙门竖直升降机构作为外骨骼机械腿的随动支撑的竖直随动式减重步行康复训练机器人。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种竖直随动式减重步行康复训练机器人，所述机器人包括电动跑步机和部分减重支持系统，以及外骨骼机械腿及其支撑装置，所述外骨骼机械腿及其支撑装置进一步包括：支撑架；门式支架组件，安装在所述支撑架上；机械腿支座组件，安装在所述门式支架组件上；背臀部支撑组件，与所述机械腿支座组件相连，用于支撑固定训练者躯干；机械腿组件，与所述机械腿支座组件相连，用于带动训练者下肢进行步行训练，所述机械腿支座组件用于支撑所述机械腿组件随训练者重心上下起伏而同步上下移动。

其中，门架上梁、门架下梁及两侧门架门闩侧梁；所述门架上梁、门架下梁之间设置有两根竖直平行的支杆，所述支杆上分别安装有两个门架导轨座；每根所述支杆上的两个门架导轨座之间固定有两根竖直门架导轨；在所述每个门架导轨上安装有两个门架滑块；两根所述门架导轨上位于同一平面的门架滑块的上方，固定连接一个门架上下滑板；在门架上下滑板的上方，两根所述竖直门架导轨上各安装一个弹簧；所述门架上下滑板通过电动推杆支座与电动推杆下端固定连接。

其中，所述机械腿支座组件固定在四个所述门架滑块上。

其中，所述机械腿支座组件具体包括：支座架；所述支座架上以上下两排的方式安装有四个支座导轨座；每排的支座导轨座之间设置有水平的支座导轨；每个所述支座导轨上设置有两个支座滑块；左右滑板与所述支座滑块连接，所述左右滑板的左侧滑板与第一螺母连接，左右滑板的右侧滑板与第二螺母连接，所述第一螺母与第二螺母的旋向相反；所述第一螺母和第二螺母安装在一根左右旋丝杆上，所述左右旋丝杆通过支座轴承座固定在支座架上，所述左右旋丝杆一端安装有手轮。

其中，所述背臀部支撑组件安装在所述支座架上。

其中，所述背臀部支撑组件具体包括：背臀支撑架，安装在所述支座架上；

背垫，安装在第一背臀支座上，所述第一背臀支座通过背支架滑座、背支架滑座压板和快拆安装在所述背臀支撑架上；

臀垫，安装在第二背臀支座上，第二背臀支座通过臀支架滑座和快拆安装在所述背臀支撑架上。

其中，所述第一背臀支座与所述背支架滑座为滑动连接；所述第二背臀支座与所述臀支架滑座为滑动连接。

其中，所述背臀支撑架设置有长方槽，所述背支架滑座安装在所述长方槽中，上下滑动。

其中，所述机械腿组件固定在所述左右滑板上。