[实用新型]一种下肢康复机器人足底多维传感装置

说明书

本实用新型公开了一种下肢康复机器人足底多维传感装置，其技术方案要点包括脚底板以及用于穿着用的绷带，所述脚底板的下侧设置有连杆上板、连杆下板以及转动连接所述连杆上板和连杆下板的前后两端的相应一侧的连接杆，所述连接杆、连杆上板和连杆下板形成平行四连杆机构，所述连杆上板和连杆下板之间设置有两个分别限制连杆上板相对于连杆下板向前和向后移动的摩擦力测量机构。本实用新型通过摩擦力测量机构起到限制连杆上板相对于连杆下板向前和向后移动的作用，使得连杆上板和连杆下板之间始终保持平行，且连杆上板和连杆下板的角位移、角速度和角加速度也始终相等，达到稳定地测量人机之间摩擦力的目的，性能稳定且应用简单。

技术领域

本实用新型涉及一种医疗康复器械，更具体地说它涉及一种下肢康复机器人足底多维传感装置。

背景技术

康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。

公告号为CN104605868B的中国专利公开了一种下肢康复机器人足底多维传感装置，主要包括足底支撑板、绷带、脚后跟挡块、力矩承压板、传感器、传感器支架、大支撑架、固定架、连接板、中间支撑板、挡板、导轨和滑块，患者的脚捆绑在足底支撑板上，当患者在矢状面内做直线运动、踏车运动时，足底多维传感装置通过七个传感器对应获取患者脚对足底板的力矩、摩擦力及垂直压力。

但是该足底多维传感装置的结构复杂、体积量大，进而影响到其性能的稳定性以及实用性，有待改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种下肢康复机器人足底多维传感装置，该下肢康复机器人足底多维传感装置具有体积小、性能稳定以及应用简单的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种下肢康复机器人足底多维传感装置，包括脚底板以及用于穿着用的绷带，所述脚底板的下侧设置有连杆上板、连杆下板以及转动连接所述连杆上板和连杆下板的前后两端的相应一侧的连接杆，所述连接杆、连杆上板和连杆下板形成平行四连杆机构，所述连杆上板和连杆下板之间设置有两个分别限制所述连杆上板相对于所述连杆下板向前和向后移动的摩擦力测量机构。

通过采用上述技术方案，摩擦力测量机构起到限制连杆上板相对于连杆下板向前和向后移动的作用，当脚部踩踏脚底板时将给予连杆上板以与连接杆连接处为轴产生运动的趋势，该趋势将对摩擦力测量机构提供作用力，进而实现利用平行四连杆机构与两个摩擦力测量机构达到测量摩擦力功能的目的，由于连杆上板和连杆下板之间始终保持平行，且连杆上板和连杆下板的角位移、角速度和角加速度也始终相等，可以很稳定地测量人机之间的摩擦力，性能稳定且应用简单。

本实用新型进一步设置为：两个所述摩擦力测量机构分别包括位于所述装置后端的后微型压力传感器组以及位于所述装置前端的前微型压力传感器组；所述后微型压力传感器组包括与连杆下板固定连接的后微型压力传感器以及位于所述后微型压力传感器前侧并与连杆上板固定连接的后微型压力传感器挡板；所述前微型压力传感器组包括设置在所述连杆下板前端的前微型压力传感器挡板以及位于所述前微型压力传感器挡板后侧并与连杆上板连接的前微型压力传感器。

通过采用上述技术方案，相互抵接的后微型压力传感器和后微型压力传感器挡板以及相互抵接的前微型压力传感器和前微型压力传感器挡板相互配合，起到限制连杆上板相对于连杆下板向前和向后移动的作用，进而当连接杆绕连杆下板具备转动的趋势时，连杆上板具有垂直连接杆切线运动趋势，进而使得两个摩擦力测量机构均受到挤压力的作用，实现利用平行四连杆机构与两个摩擦力测量机构达到测量摩擦力的功能，结构简单且性能稳定。