[发明专利]一种下肢康复训练机器人

权利要求书

1.一种下肢康复训练机器人，由支撑机构、康复运动机构和驱动系统三部分组成，其特征在于，所述支撑机构：包括起固定作用的底座(15)和尾座(8)；底座(15)和尾座(8)之间采用焊接的方式连接在一起，保证了运动机构在运动过程中保持一定的稳定性和运动的灵活性，同时也起到了固定和定位的作用；

所述康复运动机构：由曲柄摇杆机构，凸轮摆杆机构和摇杆滑块机构部分组成，曲柄摇杆机构包括以下部件：摇杆(1)、固定滑块(2)、曲柄(3)、连杆(4)；摇杆滑块机构由长连杆(5)、脚踏板(6)组成；凸轮摆杆机构由凸轮(10)、导轨(7)组成，曲柄(3)通过曲柄轴与底座(15)连接在一起，由曲柄轴带动曲柄(3)实现360°的圆周运动，连杆(4)的一端与曲柄(3)铰接，另一端与摇杆(1)连接，摇杆和底座之间由摇杆轴连接，两者之间采用旋转副的方式连接在一起，在曲柄(3)进行圆周运动的过程中，带动连杆(4)运动，进而带动摇杆(1)在一定角度内进行循环往复的摆动运动，在摇杆(1)的沟槽结构两侧中安装有两个固定滑块(2)，该滑块(2)可以在槽内的位置进行调整，用螺栓进行紧固装配，所述滑块(2)在远离机构中心一侧与长连杆(5)铰接连接，长连杆(5)的另一端与脚踏板(6)铰接，所述脚踏板(6)的下部分结构与导轨(7)之间依靠滑动副连接，摇杆(1)的循环往复摆动带动长连杆(5)进行运动，从而带动脚踏板(6)在导轨(7)上进行前后循环往复的滑动运动，导轨(7)的回转中心在导轨轴(9)上，两者保证在同一个轴线上，导轨(7)的前端与凸轮(10)之间以高副线接触的形式接触在一起，凸轮(10)在绕自身回转中心运动的时候带动导轨(7)绕自身回转中心进行上下摆动运动，三个机械结构之间相互配合运动就可以实现踝关节的趾屈和背屈；所述驱动系统：包括步进电机(14)和安装在电机轴、曲柄轴和凸轮轴上的V带带轮；步进电机(14)控制转动速度，所述底座(15)上设有电机座，步进电机(14)安装在电机座上，步进电机(14)上安装有两个V带带轮(13)，其中一个通过V带与曲柄轴上的带轮(12)连接，带动曲柄轴运动，进而带动曲柄(3)实现圆周运动，另一个与凸轮轴上的带轮(11)相连，带动凸轮轴运动，进而带动凸轮(10)实现圆周运动，从而实现导轨(7)的上下摆动运动，因为脚踏板(6)的安装要求与导轨(7)保持一定的平行度，这样脚踏板(6)同样会跟着导轨(7)在一定角度之间实现上下循环往复的摆动运动，因为脚踏板(6)同时进行着两种运动，所以会在脚踏板(6)的任意一点上拟合出一条封闭的曲线，该曲线就是人体健肢的运动步态轨迹路径。

2.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人，其特征在于，可以生成步态轨迹，这个下肢康复训练机器人可以将脚约束到正常的步态轨迹路径上，补偿15.24-101.6㎝之间，而且在保证轨迹形状不变前提下，可以产生一个易于缩放的全脚轨迹。

3.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人，其特征在于，步态轨迹路径的缩放是线性的，这种缩放方式保证了使用所述的一种下肢康复训练机器人的治疗师可以读取或者调整时间比例，使得下肢康复训练机器人运行过程中的步频和步速适合使用者。

4.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人，其特征在于，该下肢康复训练机器人产生的步态轨迹是通过电动机组件带动机械结构进行运动的，该电动机组件可以帮助低肌肉强度的患者进行康复，可以仅通过一个电动机控制整个系统，便于操控。