[发明专利]一种四自由度助力式脚踝康复并联装置及其使用方法

权利要求书

1.一种四自由度助力式脚踝康复并联装置，其特征在于：它包括小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底，所述小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底之间连接有包覆在小腿、踝关节以及脚背上的软性材料的绑缚结构，所述小腿上固定套筒两侧分别设有第一上连接件和第二上连接件，所述小腿下固定套筒两侧分别设有第一下连接件和第二下连接件，所述刚性鞋底前端两侧分别设有第一前连接件和第二前连接件，所述刚性鞋底后端两侧分别设有第一后连接件和第二后连接件，所述第一上连接件、第一下连接件、第一前连接件以及第一后连接件设在同一侧，所述第二上连接件、第二下连接件、第二前连接件以及第二后连接件均设在另一侧，所述第一上连接件和第一前连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第一前电动推杆，所述第二上连接件和第二前连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第二前电动推杆，所述第一下连接件和第一后连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第一后电动推杆，所述第二下连接件和第二后连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第二后电动推杆，所述第一前电动推杆底端、第二前电动推杆的底端、第一后电动推杆的底端以及第二后电动推杆的底端均设有压力传感器，所述压力传感器均通过球铰与所述第一前连接件、第二前连接件、第一后连接件以及第二后连接件活动连接；所述第一前电动推杆、第二前电动推杆、第一后电动推杆以及第二后电动推杆由推杆驱动装置控制驱动，该推杆驱动装置与所述压力传感器控制连接，所述第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆均可折叠。

2.根据权利要求1所述的一种四自由度助力式脚踝康复并联装置，其特征在于：所述第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆的中间部位，均设有可折叠结构，所述任意一个可折叠结构包括上推杆和下推杆，所述上推杆和下推杆中间通过一连接片与螺丝配合可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种四自由度助力式脚踝康复并联装置，其特征在于：所述上推杆与下推杆连接端均设有连接片容置槽，所述连接片的两端分别设在所述上推杆和下推杆的容置槽内，所述连接片两端面上均设有条形通孔，所述上推杆和下推杆的容置槽内均设有旋转轴，所述旋转轴穿过所述条形通孔使连接片两端分别与所述上推杆和下推杆转动连接，所述上推杆和下推杆与连接片连接的端部均通过螺丝与连接片固定，所述螺丝穿过所述条形通孔。

4.根据权利要求3所述的一种四自由度助力式脚踝康复并联装置，其特征在于：所述连接片的长度小于等于上推杆和下推杆的容置槽的长度之和，大于上推杆和下推杆两个端部的宽度之和。

5.根据权利要求1所述的一种四自由度助力式脚踝康复并联装置的使用方法，其特征在于，所述包覆在小腿和踝关节的绑缚结构的松紧程度可通过绑带调整，所述裹缚在脚背处的绑缚结构的松紧程度可通过尼龙粘贴扣调整。

6.根据权利要求1所述的一种四自由度助力式脚踝康复并联装置的使用方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)先打开束缚处，使患者把脚放在所述刚性鞋底上，接着用绑缚结构把脚踝部和小腿部绑紧，将压力传感器与计算机系统连接，接着使第一、第二前电动推杆、第一、第二后电动推杆进入自由随动模式，由医生对损伤部位进行康复训练，由计算机记录和分析医生在现场操作训练时，第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆的伸缩量变化的阈值以及压力传感器传输的压力的方向和大小的变化数据，包括不同训练动作的阈值。

(2)在医生不在现场操作后，由患者自主进行康复训练，由压力传感器向计算机传输第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆的实时伸缩量以及压力方向和大小的变化情况的数据，识别患者所做的训练动作数据并上传，当患者自己对第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆中的任意一个或几个的作用力的大小或方向骤减时，计算机根据步骤一中记录的医师的训练数据，进入助力模式，第一、第二前电动推杆以及第一、第二后电动推杆中的任意一个或几个，带动足踝部活动到步骤一中计算机已记录的训练动作阈值的位置，并停留一段设定的时间，最后回到初始位置，等待下一个训练动作。