[发明专利]一种智能可穿戴式脑瘫儿康复机器人

权利要求书

1.一种智能可穿戴式脑瘫儿康复机器人，包括机体(1)、束缚带(2)、腿部运动装置(3)、扭腰运动装置(4)、顶腰运动装置(5)、断电保护装置(6)、间距调整装置(7)、上安装座(8)、下安装座(9)、气缸(10)和控制器；所述束缚带(2)与机体(1)可拆卸相连接，束缚带(2)用于束缚患者的上肢；所述腿部运动装置(3)贯穿机体(1)内部，腿部运动装置(3)用于患者腿部的运动；所述气缸(10)安装在机体(1)底部，气缸(10)与上安装座(8)相连接，气缸(10)用于改变上安装座(8)的位置；所述下安装座(9)安装在间距调整装置(7)上；其特征在于：所述扭腰运动装置(4)对称安装在机体(1)内部，扭腰运动装置(4)用于实现患者腰部的运动；所述顶腰运动装置(5)与机体(1)右侧相连接，顶腰运动装置(5)用于实现患者腰部的上下移动；所述断电保护装置(6)分别安装在机体(1)的前后两侧，断电保护装置(6)用于断电时避免患者受到伤害；所述间距调整装置(7)与机体(1)左侧相连接，间距调整装置(7)用于调节下安装座(9)位置；

所述腿部运动装置(3)包括腿部运动电机(31)、卷筒(32)、传动轴(33)、拉拽绳(34)、缚脚器(35)、压力传感器和肌电传感器；所述腿部运动电机(31)安装在机体(1)左端；所述卷筒(32)通过传动轴(33)与腿部运动电机(31)相连接；所述拉拽绳(34)的一端与卷筒(32)弹性连接，拉拽绳(34)的另一端与缚脚器(35)可拆卸式相连接，拉拽绳(34)用于移动缚脚器(35)；拉拽绳(34)为弹性纤维绳；缚脚器(35)上设置滑动件(36)，缚脚器(35)表面附有一层柔软的面料；工作时，医护人员将肌电传感器贴在患者腿部，然后开通电源，当患者的腿部有运动的倾向时，患者腿部肌肉会产生电信号，肌电传感器检测到电信号，此时控制器会向腿部运动电机发出指令，腿部运动电机(31)驱动卷筒(32)转动，拉拽绳(34)拉动缚脚器(35)运动，从而辅助患者实现腿部的弯曲运动，在上述过程中，只有当患者主动的有运动的趋势时，腿部运动装置(3)才会辅助患者完成腿部运动，相对于被动的运动，主动的运动能够提高患者腿部的治疗效果；

所述顶腰运动装置(5)包括三号齿轮(51)、连杆齿轮(52)、顶腰运动电机(53)、一号锥齿轮(54)、二号锥齿轮(55)、三号传动轴(56)和顶腰滚筒(57)；所述三号传动轴(56)安装在机体(1)的内部；所述三号齿轮(51)固定在传动轴(56)两端；所述连杆齿轮(52)与三号齿轮(51)相啮合；所述连杆齿轮(52)与顶腰滚筒(57)两端铰接；所述二号锥齿轮(55)固定在三号传动轴(56)上；所述一号锥齿轮(54)与二号锥齿轮(55)相啮合；所述顶腰运动电机(53)与一号锥齿轮(54)过盈相连；工作时，顶腰运动电机(53)转动时带动一号锥齿轮(54)转动，一号锥齿轮(54)带动二号锥齿轮(55)转动，二号锥齿轮(55)带动三号传动轴(56)转动，三号传动轴(56)带动三号齿轮(51)转动，三号齿轮(51)带动连杆齿轮(52)转动，连杆齿轮(52)带动顶腰滚筒(57)运动，从而使患者的腰部进行往复的凹凸运动；

所述的缚脚器(35)下方设有滑动件(36)，滑动件(36)用于实现缚脚器(35)更易滑动；所述滑动件(36)包括固定座(361)、弹簧(362)、轮子(363)和连轮杆(364)；所述固定座(361)与缚脚器(35)相铰接，固定座上设有压力传感器，压力传感器用于检测固定座(361)所受患者腿部的压力；所述连轮杆(364)与固定座(361)相铰接；所述轮子(363)与连轮杆(364)相连接；所述弹簧(362)的两端分别固定在连轮杆(364)和固定座(361)上；

所述两个扭腰运动装置(4)包括运动板(41)、扭腰运动电机(42)、一号齿轮(43)、二号齿轮(44)、一号传动轴(45)、二号传动轴(46)和肌电传感器；所述一号传动轴(45)安装在机体(1)中部；所述运动板(41)焊接在一号传动轴(45)上；所述肌肉传感器用于检测患者腰部肌肉运动产生的信号并将患者腰部肌肉的运动信号传送给控制器；所述二号齿轮(44)和一号传动轴(45)相连接；所述二号齿轮(44)与一号齿轮(43)相啮合；所述二号传动轴(46)与一号齿轮(44)过盈连接；所述二号传动轴(46)与扭腰运动电机(42)刚性连接；工作时，在患者的腰部贴上肌电传感器，当患者腰部肌肉有运动倾向时，肌电传感器将腰部肌肉运动信号传送到控制器，控制器驱动扭腰运动电机(42)转动，扭腰运动电机(42)带动二号传动轴(46)转动，二号传动轴(46)带动一号齿轮(43)转动，一号齿轮(43)带动二号齿轮(44)转动，二号齿轮(44)带动一号传动轴(45)转动，一号传动轴(45)带动运动板(41)运动，从而使患者的腰部进行往复运动；

所述断电保护装置(6)包括齿条(61)、棘爪(62)、连杆(63)和滑槽(64)，所述齿条(61)与机体(1)相铰接；所述齿条(61)一端与棘爪(62)弹性连接，齿条(61)另一端与滑槽(64)可拆式相链接；所述滑槽(64)焊接在机体(1)上；所述连杆(63)与齿条(61)铰接；

所述的棘爪(62)上方设有电磁铁(621)，电磁铁(621)用于吸住棘爪(62)，从而达到断电保护的作用；工作时，打开电源，电磁铁(621)通电，电磁铁(621)吸合棘爪(62)，棘爪(62)与齿条(61)不接触，顶腰运动装置(5)进行往复运动；当电源断开时，电磁铁(621)断电，棘爪(62)与齿条(61)接触，顶腰运动装置(5)无法向下运动，避免对患者造成伤害，从而起到了良好的断电保护作用；

所述下安装座(9)的横截面为矩形，下安装座(9)上方设有螺纹孔且呈矩形分布；

所述上安装座(8)的纵截面为凹槽形，上安装座(8)的两端分别设有螺纹孔且呈矩形分布。