[发明专利]一种多轨迹膝关节康复训练机器人

权利要求书

1.一种多轨迹膝关节康复训练机器人，设有底座，其特征在于该底座上设有支撑体、大腿托起机构、膝关节机构、小腿托起机构、脚托机构和动力驱动机构；

所述的支撑体设有两组，两组支撑体设在底座左右两侧并与底座固定连接，支撑体的上端与大腿托起机构相连接；

所述的大腿托起机构包括左支撑杆、铰接关节、右支撑杆和支撑布，左支撑杆和右支撑杆的前端经铰接关节与支撑体相铰接，左支撑杆和右支撑杆之间经支撑布相连接，左支撑杆和右支撑杆的后端分别经膝关节机构与小腿托起机构相连接；

所述的膝关节机构包括电机固定套、电机转动套、中空力矩电机，电机固定套、电机转动套分别与中空力矩电机中的固定模组和转动模组连接，所述的电机固定套分别与大腿托起机构中的左支撑杆和右支撑杆相连接，电机转动套与小腿托起机构相连接；

所述的小腿托起机构包括小腿左主杆、小腿右主杆和小腿皮肤变形补偿组件，小腿左主杆和小腿右主杆的前端分别与电机转动套相连接，小腿左主杆后端与小腿左分杆经小腿左杆连接件相连接，小腿右主杆后端与小腿右分杆经小腿右杆连接件相连接，所述的小腿左主杆和小腿右主杆的内侧均设有磁耦合气缸，磁耦合气缸的光轴的两端分别经气缸支撑座固定在小腿左主杆和小腿右主杆上，磁耦合气缸的运动原件与直线轴承内圈固定连接，直线轴承外圈经直线轴承套与小腿皮肤变形补偿组件相连接，小腿左分杆和小腿右分杆的后端分别与脚托机构相连接；

所述的小腿托起机构中的小腿皮肤变形补偿组件包括壳体、轴承滑板、轴承摩擦套、轴承挡块，所述的壳体、轴承滑板和轴承摩擦套呈同弧度的圆弧形，轴承摩擦套的弧长小于壳体和轴承滑板的弧长，壳体的左右两端分别与小腿左主杆和小腿右主杆内侧的直线轴承套相连接，圆弧形的轴承滑板的下侧面前端设有前卡接凸起，轴承摩擦套的下侧面后端设有后卡接凸起，后卡接凸起的前侧面设有卡接槽，圆弧形的壳体的前端卡接在轴承滑板的下侧面并与前卡接凸起的后端面相接触，圆弧形的壳体与轴承滑板的后端伸进轴承摩擦套下侧面的卡接槽内实现轴承摩擦套与壳体和轴承滑板之间的套合，所述的轴承挡块设在轴承摩擦套的前端面，轴承挡块与轴承摩擦套的前端面相连接并伸至轴承滑板的前端面与轴承滑板相接触，通过轴承挡块对轴承滑板进行限位，最终实现轴承摩擦套沿着外壳和轴承滑板左右滑动补偿功能，小腿托板通过磁耦合气缸运动模块的前后运动，实现下肢皮肤形变的轴向补偿，同时通过程序控制磁耦合气缸的阻尼力，实现轴向补偿的弹性控制；小腿托板在小腿皮肤变形补偿组件的作用下，实现下肢皮肤形变的径向补偿，同时控制小腿皮肤变形补偿组件的摩擦力，实现径向补偿的弹性控制，在结构上实现康复训练中下肢的轴向及径向的双向皮肤变形补偿；

所述的脚托机构包括脚托主钣金、脚托分钣金、脚托主杆、脚托分杆、脚托连接杆，所述的脚托主钣金的下方与脚托分钣金垂直连接，脚托主钣金的后侧与脚托主杆水平连接，脚托主杆的两端分别伸至脚托主钣金的左右两侧并与脚托分杆垂直连接，两侧的脚托分杆分别与脚托连接杆相连接，两侧的脚托连接杆分别与小腿托起机构中的小腿左分杆和小腿右分杆相连接；

所述的动力驱动机构设在支撑体后侧的底座上，所述的动力驱动机构包括直线驱动组、左推杆、右推杆、滑块、铰接连接件和铰接关节，所述的直线驱动组设在两组支撑体之间后侧的底座上，直线驱动组与滑块滑动连接，滑块与铰接连接件固定连接，铰接连接件的两侧分别设有左推杆和右推杆，左推杆和右推杆的上端经铰接关节分别与左支撑杆和右支撑杆的中部相铰接，左推杆和右推杆的下端分别与铰接连接件相连接，通过直线驱动组带动滑块前后移动带动左推杆和右推杆推动左支撑杆和右支撑杆的撑起或放下。

2.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿皮肤变形补偿组件中壳体的左右两端分别设有焊块，焊块分别与壳体的两端相连接，焊块上设有连接孔，焊块经连接孔和连接螺栓与直线轴承套相连接，通过焊块限制轴承摩擦套径向滑动位移。

3.根据权利要求1所述的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，其特征在于所述的小腿皮肤变形补偿组件中轴承摩擦套的上侧面前端部设有条形安装凸起，条形安装凸起与轴承挡块、轴承摩擦套之间形成安装槽，安装槽上方设有小腿托板，小腿托板与安装槽相连接，通过安装槽实现与小腿托板的连接。