[发明专利]并联式多自由度踝关节康复训练器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种康复工程技术领域的装置，具体是一种并联式多自由度踝关节康复训练器。

背景技术

每年世界上都有大量的人因为事故或疾病等原因导致身体残疾或瘫痪，失去正常的行动能力。临床医学经验表明，正确、科学的康复训练对肢体运动功能恢复和提高能够起到非常重要的作用。目前，肢体康复训练主要是通过专业护理人员人工模拟患者肢体的关节运动实现，这种方法对专业护理人员的素质要求较高，专业护理人员的劳动强度较大，对患者而言，医疗费用高，灵活性较差。为了解决这一问题，各种主动式康复设备被设计开发出来，以提高康复训练的有效性、灵活性和全面性。

本发明主要针对的是踝关节的康复训练设备。由人体解剖学可知，踝关节可视为绕定点转动的球面关节，能够实现背伸/跖屈、内翻/外翻、内旋/外旋三种运动。目前踝关节康复训练器的主要结构形式为单自由度的转动铰链，仅实现踝关节的背伸/跖屈运动，难以满足踝关节全面康复训练的要求。经对现有相关技术文献的检索发现，中国专利申请号为：200810034002.7，名称为“并联式多自由度假肢外骨骼踝关节”，该外骨骼踝关节虽然采用了多自由度并联机构，但是3-RPS型并联机构仅能实现两个方向的转动，且转动中心不固定。中国专利申请号为：200820073836.4，名称为“一种踝关节康复机器人”，该踝关节康复机器人虽然采用了具有三个转动自由度的并联机构，但是其固定的转动中心与踝关节并不重合，因此难以有效实现踝关节的康复训练。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种多自由度踝关节康复训练器，能够满足踝关节三个方向转动的需要，且转动中心与踝关节重合，提供主动驱动帮助患者进行踝关节康复训练。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种并联式多自由度踝关节康复训练器，包括：大腿支撑座、大腿支撑座内杆、大腿支撑座外杆、小腿连接套、足底支撑板、基板，其中，大腿支撑座外杆与基板固定连接；大腿支撑座与大腿支撑座内杆固定连接，大腿支撑座内杆连接在所述大腿支撑座外杆上；小腿连接套与大腿支撑座外杆固定连接，还包括长度能够伸缩的第一运动支链、第二运动支链及第三运动支链，所述第一运动支链、第二运动支链及第三运动支链的上端均通过球铰与足底支撑板连接，第一运动支链、第二运动支链及第三运动支链的下端均通过虎克铰与基板连接。

本发明采用3-UPS/S型并联机构，具有三个转动自由度，且其转动中心为踝关节，真正实现踝关节背伸/跖屈、内翻/外翻、内旋/外旋三种运动。本发明采用并联式结构，刚性好，承载能力高，能够有效减轻受损关节的负担；能够真实模拟踝关节的球面运动，仿生性高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，其中图1(a)是本发明的等轴测图，图(b)是本发明的左视图；

图2是第一运动支链的结构示意图；

图3是本发明的等效3-UPS/S型并联机构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：大腿支撑座1、大腿支撑座内杆2、锁紧螺钉3、大腿支撑座外杆4、小腿连接套10、足底支撑板9、第一运动支链6、第二运动支链7、第三运动支链8、基板5，其中：大腿支撑座外杆4与基板5固定连接；大腿支撑座1与大腿支撑座内杆2固定连接，大腿支撑座内杆2与所述大腿支撑座外杆4滑动连接，具体而言，大腿支撑座内杆2在大腿支撑座外杆4中伸缩以调整合适的大腿支撑高度，并通过锁紧螺钉3锁紧固定；小腿连接套10与大腿支撑座外杆4固定连接；长度能够伸缩的第一运动支链6、第二运动支链7及第三运动支链8的上端均与足底支撑板9连接，第一运动支链6、第二运动支链7及第三运动支链8的下端均与基板5连接。