[发明专利]一种下肢康复训练外骨骼机器人

权利要求书

1.一种下肢康复训练外骨骼机器人，应用于肢体功能障碍患者的康复训练，其特征在于，包括控制组件、用于辅助支撑所述患者腰部的腰部组件以及用于驱动所述患者下肢的驱动组件；

所述控制组件固定于所述腰部组件上；所述腰部组件的两侧分别可拆卸连接有一组所述驱动组件，且所述驱动组件与所述控制组件电性连接；所述驱动组件分别设有能够独立转动角度且对应于所述患者下肢关节的髋关节驱动部、膝关节驱动部和踝关节驱动部；

当所述患者穿戴所述外骨骼机器人时，所述控制组件通过所述腰部组件固定于所述患者的后背；所述腰部组件设置在对应于所述患者腰部的位置；所述驱动组件穿套固定于所述患者的下肢；

当所述患者进行康复训练时，通过设置在对应于所述患者髋关节位置的所述髋关节驱动部、设置在对应于所述患者膝关节位置的所述膝关节驱动部以及设置在对应于所述患者膝关节位置的所述膝关节驱动部分别进行独立的关节活动的驱动辅助，辅助所述患者进行下肢康复训练；

当所述患者进行康复训练时，获取所述患者当前的运动状态和所述患者通过交互输入的目标运动状态；所述控制组件依据预设运动数据、所述当前的运动状态和所述目标运动状态通过所述控制组件确定所述外骨骼机器人的工作状态，其中，所述预设运动数据包括基准身体姿态、行走速度、助力等级和患侧；所述工作状态包括所述髋关节驱动部、所述膝关节驱动部和所述踝关节驱动部对应的电机的转动角度和转动速度；依据所述基准身体姿态、所述患侧、所述当前的运动状态和所述目标运动状态分别确定所述髋关节驱动部、所述膝关节驱动部和所述踝关节驱动部对应的电机的转动角度；所述目标运动状态包括平衡训练、单步行走、连续行走、智能行走、单步踏步、连续踏步、摆腿训练；依据所述行走速度、所述助力等级、所述当前的运动状态和所述目标运动状态确定所述髋关节驱动部、所述膝关节驱动部和所述踝关节驱动部对应的电机的转动速度。

2.根据权利要求1所述的下肢康复训练外骨骼机器人，其特征在于，所述髋关节驱动部包括髋关节电机、用于控制所述髋关节电机转动角度的髋关节驱动器、用于降低所述髋关节电机转速的髋关节减速器、用于检测所述髋关节电机转动角度的髋关节编码器；所述髋关节电机分别与所述髋关节减速器和所述髋关节驱动器连接，所述髋关节驱动器连接所述髋关节编码器；

和/或；

所述膝关节驱动部包括膝关节电机、用于控制所述膝关节电机转动角度的膝关节驱动器、用于降低所述膝关节电机转速的膝关节减速器、膝关节编码器；所述膝关节电机分别与所述膝关节减速器和所述膝关节驱动器连接，所述膝关节驱动器连接所述膝关节编码器；

和/或；

所述踝关节驱动部包括踝关节电机、用于控制所述踝关节电机转动角度的踝关节驱动器、用于降低所述踝关节电机转速的踝关节减速器、用于检测所述踝关节电机转动角度的踝关节编码器；所述踝关节电机分别与所述踝关节减速器和所述踝关节驱动器连接，所述踝关节驱动器连接所述踝关节编码器。

3.根据权利要求1所述的下肢康复训练外骨骼机器人，其特征在于，所述驱动组件包括大腿组件、小腿组件和脚底组件；

所述大腿组件通过所述髋关节驱动部可拆卸连接于所述腰部组件的侧边，其中，所述大腿组件跟随所述髋关节驱动部的转动进行活动；

所述小腿组件通过所述膝关节驱动部与所述大腿组件活动连接，其中，所述小腿组件跟随所述膝关节驱动部的转动进行活动；

所述脚底组件通过所述踝关节驱动部与所述小腿组件活动连接，其中，所述脚底组件跟随所述踝关节驱动部的转动进行活动。

4.根据权利要求3所述的下肢康复训练外骨骼机器人，其特征在于，所述大腿组件包括大腿绑腿板、可调节大腿连接件和大腿固定带；

所述可调节大腿连接件一端连接所述髋关节驱动部，另一端连接所述膝关节驱动部；所述可调节大腿连接件中部远离所述髋关节驱动部的一侧连接所述大腿绑腿板；

所述大腿绑腿板上设有用于将所述可调节大腿连接件固定在所述患者大腿位置的所述大腿固定带。