[发明专利]一种基于并联机构的足底平台式下肢康复机器人

说明书

本发明公开了一种基于并联机构的足底平台式下肢康复机器人，包括安装基座，安装基座上布置有若干运动导轨，运动导轨上设置有两个足底平台并联机构，安装基座上侧连接有桁架结构，桁架结构的顶部桁架上连接有人体减重装置。本发明能够模拟人体下肢多种运动轨迹，辅助下肢运动障碍患者进行康复训练。

技术领域

本发明涉及一种下肢康复医疗器械，具体涉及一种基于并联机构的足底平台式下肢康复机器人。

背景技术

交通事故、运动损伤、脑卒中等神经系统疾病及人口老龄化引起人体下肢运动功能障碍问题日益严重，临床医学已经证明通过适当和科学的康复训练能够改善下肢运动功能障碍患者的运动能力，传统的康复手段是通过康复理疗师通过手工辅助患者进行康复训练，但康复效果与理疗师技术水平密切相关，且劳动强度大，难以大面积推广。因此采用下肢康复机器人技术辅助患者进行康复训练，能提高康复效率和康复水平。

目前现有的下肢康复机器人基本上都采用外骨骼的形式，通过穿戴外骨骼来对患者进行康复训练，如专利申请：201811128060.6和201810606101.1，在进行康复训练时，外骨骼下肢康复机器人不仅穿戴繁琐，而且由于此类外骨骼下肢康复机器人大多采用刚性驱动，若外骨骼与人体下肢运动不同步，极易导致二次伤害。同时多数外骨骼机器人是通过驱动人体下肢在跑步机上进行康复训练，导致康复训练局限于一个平面，训练模式单一。

发明内容

针对外骨骼式下肢康复机器人的局限性，本发明提供一种基于并联机构的足底平台式下肢康复机器人，本发明能够模拟人体下肢多种运动轨迹(步行、爬坡、上下楼梯等)，辅助下肢运动障碍患者进行康复训练。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于并联机构的足底平台式下肢康复机器人，包括安装基座，安装基座上布置有若干运动导轨，运动导轨上设置有两个足底平台并联机构，安装基座上侧连接有桁架结构，桁架结构的顶部桁架上连接有人体减重装置。

进一步地，所述足底平台并联机构包括底座框架；所述底座框架包括定平台、连接在定平台上的定平台桁架以及连接在定平台底部的若干定平台滑块，且定平台通过定平台滑块与运动导轨连接；

定平台上对称设置有两个轴承支座，两个轴承支座之间铰接有旋转平板，旋转平板的中部固定有中间固定支柱，中间固定支柱的中间设置有中间运动支链，中间运动支链的顶部连接有足底平台；旋转平板的两端对称连接有两个转动支链，两个转动支链的一端分别与中间固定支柱的两个侧面相连，且能够沿中间固定支柱的侧面滑动，另一端连接至足底平台；足底平台的底部还对称设置有两个球副支链，两个球副支链的另一端分别与中间固定支柱的另外两个侧面相连，且能够沿中间固定支柱的侧面滑动，两个转动支链及两个球副支链分别通过连接在定平台桁架上的四个气动肌腱驱动支链驱动。

进一步地，所述气动肌腱驱动支链由上端固定支座、气动肌腱连接件、气动肌腱、第一气动支链导轨、第二气动支链导轨、第一气动支链滑块、第二气动支链滑块、以及气动肌腱滑动座组成；

所述气动肌腱一端通过气动肌腱连接件与上端固定支座固定连接，另一端与气动肌腱滑动座固定连接，所述气动肌腱滑动座分别通过第一气动支链滑块和第二气动支链滑块连接至第一气动支链导轨和第二气动支链导轨的滑动副，且所述第一气动支链导轨和第二气动支链导轨与定平台桁架连接固定，所述气动肌腱驱动支链通过上端固定支座与定平台桁架上端连接固定，当气动肌腱发生收缩时，气动肌腱滑动座能够沿着第一气动支链导轨和第二气动支链导轨垂直向上运动。

进一步地，所述中间固定支柱每个侧面均布置有两条中间支柱导轨和一个定滑轮。

进一步地，所述转动支链由动平台安装座、第一关节轴承、第一转动连杆、第二关节轴承、转动支链滑块、连接板、第一安装座、第三关节轴承、第二转动连杆、第四关节轴承、转动连接杆、第一轴承安装座、第二轴承安装座和转动支链安装座组成；