[发明专利]一种下肢康复训练机器人

说明书

本发明属于医疗康复器械技术领域，具体涉及一种下肢康复训练机器人。本发明包括底板和支撑平台，支撑平台上固定安装有腿部训练装置、内外展收装置及前后屈伸装置；本发明在底座上安装了电动缸，使得机械腿能够在坐，躺，站等不同的姿势时同样能够运作，且在底座上还安装了额外的导向件使得支撑平台在上下方向上运动使更加平稳。本发明利用十字轴和电动推杆的并联机构驱动髋关节，使其能够做到在两个自由度方向上同时进行运动，利用电机及减速器的串联机构驱动膝关节与踝关节，结构简单，操作方便。

技术领域

本发明属于医疗康复器械技术领域，具体涉及一种下肢康复训练机器人。

背景技术

随着医疗器械的不断发展，越来越多的医疗康复机器人走进了人民大众的视野。现有的康复机器人具有较大的刚度，较强的承载能力和较高的灵活性。但是面对人体复杂的关节运动，已有的康复机器人的机械结构很难做到较高的拟合精度，很难消除人机交互力。

下肢外骨骼机器人，一种人机一体化机械装置，有广泛的应用前程，它能通过带动患者进行适量的，特定的重复性训练，来促使大脑皮质进行重组，让患者通过深刻的体验来学习和存储正确的运动模式，从而促进身体的恢复。这样的产品能够极大的帮助患者缓解的心理痛苦并帮助患者在生理上快速恢复，因此对于该类型的下肢康复机器人进行设计就具有非常重要的医疗作用和社会价值国内外研究现状和发展趋势。

人体下肢包括髋关节、大腿、膝关节、小腿、踝关节、脚，髋关节作为调动整个人体下肢运动的主力部分，必须要让髋关节尽可能多的活动起来。髋关节具有外展/内收、前屈/后伸、内旋/外旋这3种运动形式。其中外展/内收、前屈/后伸这两个方向上的自由度运用比较多，而对于转动相对较小的内旋/外旋则不进行考虑。膝关节的主要运动为弯曲和伸展，踝关节的主要运动为前后移动，但是目前的下肢外骨骼机器人在个性化、人性化的设计上还远远不足，机器人与患者，机器人与医生之间的协调也不足，不能满足患者下肢在多个自由度上同时进行运动。本次设计的下肢康复机器人主要是利用十字轴电动推杆的并联机构驱动髋关节，使其能够做到在两个自由度方向上同时进行运动，利用电机减速器的串联机构驱动膝关节与踝关节。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不能多个自由度上同时进行运动缺陷，提供一种在多个自由度上同时运动且能够适用人体坐，躺，站等不同的姿势进行训练康复的下肢康复训练机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种下肢康复训练机器人，包括底板和支撑平台，所述支撑平台上固定安装有腿部训练装置、内外展收装置及前后屈伸装置；

所述腿部训练装置包括通过螺栓固定在所述支撑平台上的上腿部十字轴座、通过轴承转动连接在所述上腿部十字轴座上的腿部十字轴、通过轴承与所述腿部十字轴的轴径转动连接的大腿训练壳体、安装在所述大腿训练壳体的内侧板上的大腿升降装置、通过膝关节传动轴转动连接在所述大腿升降装置上的小腿训练壳体、输出轴与所述膝关节传动轴同轴设置的膝关节电机和膝关节减速器、安装在所述小腿训练壳体的内侧板上的小腿升降装置、通过踝关节连接轴转动连接在所述小腿升降装置上的脚踏板、输出轴与所述踝关节连接轴同轴设置的踝关节电机和踝关节减速器；

所述内外展收装置包括固定在所述支撑平台上的上横向十字轴座、转动连接在所述横向十字轴座上的横向十字轴、转动连接在所述横向十字轴上的下横向十字轴座；所述下横向十字轴座上固定安装有第一电动推杆座，所述第一电动推杆座上安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的伸缩端通过第一电动推杆球轴支座转动连接在所述大腿壳体的内侧板上；

所述前后屈伸装置包括固定在所述支撑平台上的上纵向十字轴座、转动连接在所述纵向十字轴座上的纵向十字轴、转动连接在所述纵向十字轴上的下纵向十字轴座；所述下纵向十字轴座上固定安装有第二电动推杆座，所述第二电动推杆座上安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩端通过第二电动推杆球轴支座转动连接在所述大腿壳体的外侧板上。