[发明专利]一种家用小型的下肢康复锻炼机器人

说明书

技术领域

本发明属于一种康复医疗器械和锻炼器械领域的机器人，具体涉及一种更加符合正常步态轨迹的家用小型下肢康复锻炼机器人。

背景技术

据调查，我国每年都有相当数量的人由于疾病、交通事故等原因造成下肢功能障碍。临床实践表明，无论是疾病还是肢体损伤造成的运动肌能障碍，良好的下肢康复训练都可以提高下肢活动能力和促进神经功能修复，并且降低并发症发生率。为此，欧美、日本等发达国家都开发了多种下肢康复机器人。但占用空间大、价格昂贵，难以满足普通百姓的日常家庭需求；而且家庭锻炼越来越流行，家庭对锻炼器械的需求也与日俱增，但现在的锻炼器械主要集中于跑步机、室内自行车等。

通过对现有相关的文献检索发现，中国专利号200620140778.3公开了一种轮椅式行走训练机器人，包括轮椅系统、下肢外骨骼系统、阻尼支撑系统和控制器。该机器人通过控制外骨骼上各关节处电机的转动来实现下肢的训练。该机器人同时对四电机进行控制，成本较高且不易实现。

中国专利号200910075068.5公开了一种截瘫患者用下肢康复医疗机器人，包括底座、康复下肢训练装置和计算机控制系统。该机器人通过控制悬挂在外面的外骨骼机构来达到训练目的。其稳定性较差、算法复杂等，进而导致成本高，不适合广泛应用。

中国专利号201110050479.6公开了一种骑行式下肢康复机器人，包括骑行式座椅、驱动机构、外骨骼机构和支架。该机器人通过伺服电机驱动，带动脚部运动，使患者的整个下肢跟着运动。该机器人带着脚部走椭圆轨迹，而人正常步态轨迹为类椭圆，差别较大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种更加符合正常步态轨迹的家用小型的下肢康复锻炼机器人，使用本发明可以根据康复锻炼者的体型尺寸和医学的康复理论而设计，使其结构简单紧凑、所占空间小、实用性强、成本较低，能够满足医疗机构、家庭等对康复锻炼者日常下肢康复及家庭锻炼的需要。

本发明一种家用小型的下肢康复锻炼机器人的技术方案是：该机器人包括底座，所述底座上固定有人机交互系统、动力系统和末端执行机构，其特征在于，所述底座上还设有悬挂支撑机构；所述动力系统包括与底座固定的电机座，所述电机座上设置有电机，所述电机的输出动力依次通过小链轮、链条、大链轮和中心轴后传递给末端执行机构；所述末端执行机构包括两个脚踏板和固定在底座上的导轨，所述导轨与所述中心轴之间设有两套曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括曲柄，所述曲柄的一端与所述中心轴固连，所述曲柄的另一端依次铰接有连杆和滑块，所述曲柄与所述连杆之间的铰接处设有曲柄长度调节结构，所述滑块与所述导轨滑动配合，所述脚踏板铰接在所述连杆上，所述脚踏板上设有电磁装置，两套曲柄滑块机构中的两个曲柄呈180°布置；所述末端执行机构还包括有一双与脚踏板配套的带有磁性鞋底的鞋；所述悬挂支撑机构包括与底座固定的支撑框架，所述支撑框架的上设有可调节长度的绳索，所述绳索的底端设有弹簧减震器，所述弹簧减震器上设有吊带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于本发明中的脚踏板由两个曲柄滑块机构带动，使用过程中脚踏板的运动轨迹更加符合正常步态轨迹，而且根据康复锻炼者的体型尺寸和医学的康复理论而设计，使其结构简单紧凑、所占空间小、实用性强、成本较低，能够满足医疗机构、家庭等对康复锻炼者日常下肢康复及家庭锻炼的需要。

附图说明

图1是本发明家用小型下肢康复锻炼机器人结构示意图；

图2是图1所示家用小型下肢康复锻炼机器人中人机交互系统构成图；

图3是图1所示家用小型下肢康复锻炼机器人中动力系统结构示意图；

图4是图1所示家用小型下肢康复锻炼机器人中末端执行机构示意图；

图5是图4所示末端执行机构中滑块机构示意图；

图6是图1所示家用小型下肢康复锻炼机器人中悬挂支撑机构示意图。

图中：10-人机交互系统，11-支撑架，12-显示器，20-动力系统，21-电机座，22-小链轮，23-链条，24-中心轴，25-大链轮、26-电机，30-底座，40-末端执行机构，41-曲柄，42-调节块，43-连杆，44-支柱，45-导轨，46-滑块机构，461-连板，462-圆柱滚子，47-脚踏板，50-悬挂支撑机构，51-支撑框架，52-绳索，53-弹簧减震器，54-吊带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。