[发明专利]一种基于力信号的主被动融合脚踝康复装置

说明书

本发明涉及一种基于力信号的主被动融合脚踝康复装置，包括底座，所述底座上间隔设置有三根由直线电机驱动升降的立式驱动轴，位于立式驱动轴的上端设置有康复运动平台，所述康复运动平台包括自下而上依次设置的底层康复运动座板、中层康复运动座板和用于放置患者足部的顶层康复运动座板，所述底层康复运动座板上放置有力传感器，所述力传感器与中层康复运动座板固定连接，所述康复运动平台内设置有用于分别控制直线电机和力传感器的控制系统。该基于力信号的主被动融合脚踝康复装置结构紧凑，可依据患者身体情况制定相适应的康复运动轨迹。

技术领域

本发明涉及一种基于力信号的主被动融合脚踝康复装置。

背景技术

现有的脚踝康复机器人，提供的康复策略中的康复运动轨迹，多是基于机构运动学，通过修改特定的运动参数生成，不能适应不同患者的身体情况，并且患者在康复过程中只能被动地跟随康复运动平台运动，对于处于不同康复阶段、脚踝运动能力不同的患者不具有通用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于力信号的主被动融合脚踝康复装置，结构紧凑，可依据患者身体情况制定相适应的康复运动轨迹。

本发明的技术方案在于：一种基于力信号的主被动融合脚踝康复装置，包括底座，所述底座上间隔设置有三根由直线电机驱动升降的立式驱动轴，位于立式驱动轴的上端设置有康复运动平台，所述康复运动平台包括自下而上依次设置的底层康复运动座板、中层康复运动座板和用于放置患者足部的顶层康复运动座板，所述底层康复运动座板上放置有力传感器，所述力传感器与中层康复运动座板固定连接，所述康复运动平台内设置有用于分别控制直线电机和力传感器的控制系统。

进一步地，所述底座包括底板，所述底板上方设置有护栏安装板，位于底板和护栏安装板之间间隔设置有三个立式直线电机，所述直线电机的输出端穿过护栏安装板与立式驱动轴相连接。

进一步地，所述护栏安装板的两侧部分别立式设置有支撑杆，位于两支撑杆的上端之间卧式设置有两端与对应的支撑杆转动连接的弧形摇杆，所述弧形摇杆的中部转动连接有Z型连杆，所述Z型连杆的另一端与设置于顶层康复运动座板上端面上的脚踏板固定连接。

进一步地，所述底层康复运动座板上设置有四个依照二维坐标轴的正负半轴分布的凹槽，所述凹槽上设置有用于在底层康复运动座板上安装力传感器的第一通孔。

进一步地，所述力传感器经三个连接螺栓固定于底层康复运动座板，所述凹槽的中心距离底层康复运动座板的中心的距离皆为80mm。

进一步地，所述中层康复运动座板经连接螺栓与底层康复运动座板联接，中层康复运动座板上与力传感器相对应部位设置有第二通孔，所述第二通孔内设置有缓冲弹簧。

进一步地，所述中层康复运动座板上设置有用于放置顶层康复运动座板的凹腔，所述凹腔的外圈上设置有四个半圆柱形凹槽，所述顶层康复运动座板的外圈对应设置有四个与半圆柱形凹槽相配合的半圆柱凸部。

进一步地，所述顶层康复运动座板的底面对应设置有四个圆柱形凸起，所述圆柱形凸起穿过中层康复运动座板上的第二通孔及第二通孔内的缓冲弹簧与安装于底层康复运动座板凹槽内的力传感器的变形区相抵接。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

该基于力信号的主被动融合脚踝康复装置结构紧凑，基于力传感器反馈的患者足部运动趋势的力信号，控制康复运动平台主动跟随患者足部运动，并依据患者身体情况制定相适应的主动康复运动轨迹与被动康复运动轨迹，实现适应患者情况的主被动康复功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的康复运动平台的结构示意图；

图3为本发明的底层康复运动座板的结构示意图；