[发明专利]一种基于套索传动的膝关节助力康复装置

说明书

技术领域

本发明属于助行康复器械领域，具体来说，涉及一种基于套索传动的膝关节助力康复装置，主要适用于下肢康复训练、助力等医疗领域。

背景技术

随着年龄的增长，人的骨骼和关节往往会因为退化或者长期使用而磨损，而骨骼的退化和磨损会导致他们的行动不便；或者由于脑血管疾病等会导致偏瘫症状；现代社会交通工具的增多，由于交通事故造成的肢体损伤的人数也在逐渐增加。医学理论和临床医学证明，这类患者除了早期的手术治疗和药物治疗外，正确、科学的康复训练对于肢体运动的恢复和提高起到了非常重要的作用，所以肢体康复器械逐渐成了研究的热点，国内外学者对于肢体康复器械特别是下肢康复器械的研发做了大量的工作，并且取得了很大的进展。下肢康复器械按照患者的康复训练姿势分类，可以分为两大类：卧式CPM(对应中文：关节恢复器)机和立式下肢康复器械。

目前使用较多的下肢康复器械是卧式CPM机，患者手术之后可以采用卧姿，将下肢放置在卧式CPM机上进行康复训练。卧式CPM机是利用机械或者电子装置带动或维持部分下肢的运动，从而使得需要康复的关节进行较长时间的运动，治疗与康复同时进行。对于下肢手术之后的康复训练方式，卧式CPM机训练是一种较为成熟的方法。

立式下肢康复器械大多数采用可穿戴式的方式，此装置可以穿在患者身上，能够与患者的腿部紧密贴合。可穿戴的立式下肢康复器械使得患者的训练灵活方便，任何时间、任何地点都可以进行下肢康复训练。此类装置多采用气动人工肌肉、液压缸或者气缸作为驱动装置，能够提供一定的柔顺性和较大的驱动能力，而且安全性相对较高。但是由于气动人工肌肉、液压缸和气缸的行程较短的原因，立式下肢康复器械能够实现的康复角度相对较小，不能够满足患者对于大角度康复训练的要求，而且采用气动人工肌肉、液压缸和气缸作为驱动装置的立式下肢康复器械的结构复杂，体积较大，重量大，穿戴麻烦，不适合民用。迫切需要结构简单轻巧，训练康复角度范围大，控制安全简单，便于工业生产和大范围推广的可穿戴的立式下肢康复器械，本发明即是为此目的而设计。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于套索传动的膝关节助力康复装置，该装置训练康复角度相对较大，结构简单轻巧，控制安全简单，便于工业生产和大范围推广。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于套索传动的膝关节助力康复装置，其特征在于，该助力康复装置包括支撑定位组件和两套执行组件，每套执行组件包括套索驱动子组件、套索传动子组件和膝关节子组件，套索驱动子组件连接在支撑定位组件上；套索传动子组件分别与套索驱动子组件和膝关节子组件连接。

进一步，所述的支撑定位组件包括腰部支撑板、两块腰部宽度调整板和绑带，绑带的两端分别与一个腰部宽度调整板的一端连接，两个腰部宽度调整板的另一端分别通过螺栓与腰部支撑板的一端连接。

进一步，所述的套索驱动子组件包括伺服电机、电机固定块、行星齿轮减速器、套索主动轮和轴端端盖，伺服电机通过电机固定块固定连接在腰部支撑板上，伺服电机的动力输出轴与行星齿轮减速器的动力输入轴相配合，套索主动轮连接在行星齿轮减速器的动力输出轴上，轴端端盖固定连接在行星齿轮减速器的动力输出轴的末端，轴端端盖与套索主动轮相抵。

进一步，所述的套索传动子组件包括调整支架、套索固定支架和两个传动单元，调整支架固定连接在行星齿轮减速器的外壳上，调整支架上设有两个螺纹孔，套索固定支架固定连接在旋转固定板上；每个传动单元包括紧固螺母、调节螺钉、套管、穿过套管的绳索，调节螺钉安装在调整支架的一个螺纹孔内，紧固螺母套装在调节螺钉上，套管的顶端嵌套在调节螺钉的沉孔中，套管的底端嵌套在套索固定支架上；绳索的一端穿过调整支架，通过锡块嵌在套索主动轮的槽口内，绳索的另一端通过锡块嵌在套索从动轮的槽口内。

进一步，所述的套索主动轮的两个槽口至套索主动轮中心之间连线的夹角小于90度，所述的套索从动轮的两个槽口至套索从动轮中心之间连线的夹角小于90度。

进一步，所述的膝关节子组件包括大腿固定板、旋转转动板、小腿固定板、旋转固定板、套索从动轮、旋转转动轴和角度传感器；旋转固定板与大腿固定板通过大腿连接过渡板固定连接，旋转转动板与小腿固定板通过小腿连接过渡板固定连接，旋转转动轴连接在旋转固定板上，深沟球轴承连接在旋转转动轴上，套索从动轮套在深沟球轴承上，角度传感器的固定端通过锁紧螺母固定连接在旋转转动轴的内孔中，角度传感器的旋转端与尼龙套过盈配合。