[发明专利]一种康复机器人双电机动态悬吊系统

说明书

本发明提供了一种康复机器人双电机动态悬吊系统，立柱上端固连上支撑板和吊板；上滑块和下滑块套接在两根竖直光轴上，相互通过两个弹簧连接；下滑块被动力源驱动沿光轴轴向运动；上滑块上表面安装有动滑轮；绳索一端缠绕在卷扬机上，另一端绕过动滑轮，通过吊板上安装的定滑轮改变方向后连接在患者身上；减震块对上滑块的上下运动进行限位；接近传感器安装在吊板下表面，监测患者与吊板的距离；定滑轮与吊板之间安装拉力传感器。本发明能够同时实现高度和力两个参数精确调节，系统稳定不抖动。

技术领域

本发明涉及康复医疗机器人技术领域，具体为一种康复机器人悬吊系统。

背景技术

随着我国人口老龄化日趋严重，残疾人总数大，需要进行康复医疗的患者逐年增多。采用外骨骼机器人进行肢体康复训练的方式可以对肢体残疾患者进行有效的康复训练。外骨骼机器人是一种典型的助力装置，外骨骼装置中具有使人脱离地面并提供减重功能的悬吊装置。悬吊装置通过绳子连接到患者身上，可以通过绳子的伸缩调节患者的空间位置。

目前减重系统主要配重块减重、弹簧减重、电机力反馈减重三种方式。采用配重块减重的方式中，由于配重块存在惯性，而人体运动加速度不断变化，导致惯性力不断变化，进而导致减重力不断变化。如果采用弹簧减重，由于人体重心高度不断变化，弹簧弹力与弹簧的形变成正比，使得弹簧弹力不断变化，进而导致减重力不断变化。如果直接采用电机减重，需要电机控制系统进行位置反馈和力反馈结合，控制复杂，并且将使得系统倾向于不稳定，系统运行容易抖动。

因此迫切需要一种康复机器人悬吊系统，可同时实现高度和力两个参数精确调节，不仅方便穿戴，还可精确控制到患者身上的减重力，帮助不同身高、不同体重的患者在不同康复阶段得到不同程度的悬吊助力。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种康复机器人双电机动态悬吊系统，能够同时实现高度和力两个参数精确调节，系统稳定不抖动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种康复机器人双电机动态悬吊系统，包括下支撑板、光轴、立柱、直线轴承、下滑块、减振块、上滑块、上支撑板、吊板、卷扬机、力传感器、定滑轮、接近传感器、绳索、动滑轮、弹簧和动力源。

所述的立柱下端通过下支撑板固定安装，立柱上端固连上支撑板和吊板；所述的上支撑板和下支撑板之间平行安装两根光轴；所述的上滑块和下滑块的水平方向两端通过直线轴承套接在两根光轴上，上滑块和下滑块之间通过两个弹簧连接；所述的下滑块被动力源驱动沿光轴轴向运动；所述的上滑块上表面安装有动滑轮；所述的卷扬机固定在吊板上；所述的绳索一端缠绕在卷扬机上，另一端绕过动滑轮，通过吊板上安装的定滑轮改变方向后连接在患者身上；所述的减震块通过支撑机构安装在上滑块沿光轴上下运动的两端，对上滑块的上下运动进行限位；所述的接近传感器安装在吊板下表面，监测患者与吊板的距离，当距离达到设定的最小安全距离时接近传感器触发限位信号，动力源接收到限位信号后保持动力，使上滑块保持在当前位置；所述的定滑轮与吊板之间安装拉力传感器。

所述的立柱与地面垂直，所述的下支撑板、上支撑板和吊板与地面平行。

所述的光轴穿过支撑机构上的通孔，所述的减震块安装在支撑机构朝向滑块一侧。

所述光轴的结构包括但不限于圆导轨、三角导轨、燕尾槽导轨、矩形导轨。

所述的吊板下表面安装两个定滑轮，所述的减重绳索穿过上支撑板后通过两个定滑轮分别实现90度转向。

所述的动力源包括但不限于由液压油源和推杆组成的直线运动舵机或推杆、电机与丝杆组成的直线运动舵机。