[发明专利]一种踝关节康复训练装置及机器人

权利要求书

1.一种踝关节康复训练装置，其特征在于，所述装置包括底座、支撑机构、驱动机构和倾斜度调整机构；

所述倾斜度调整机构包括固定件和调整件，所述固定件一端与底座固定连接，另一端与小腿支撑板固定连接，所述调整件一端与小腿支撑板铰接，另一端与固定件滑动连接，所述支撑机构通过所述倾斜度调整机构上下调整相对底座的倾斜度；

所述支撑机构包括脚掌支撑板、小腿支撑板和转动关节，所述脚掌支撑板通过转动关节与小腿支撑板相连，所述小腿支撑板与倾斜度调整机构相连，所述转动关节包括冠状轴转动关节、矢状轴转动关节和垂直轴转动关节，所述冠状轴转动关节、矢状轴转动关节、垂直轴转动关节分别用于实现踝关节的内旋/外旋、内收/外展、跖屈/背屈运动，所述冠状轴转动关节与脚掌支撑板转动连接且与矢状轴转动关节固定连接，所述垂直轴转动关节与矢状轴转动关节转动连接且与小腿支撑板固定连接，并且所述转动关节的转动中心与踝关节转动中心相重合，所述脚掌支撑板的两侧还各设一连接件，所述连接件一端与脚掌支撑板固定连接，另一端与冠状轴转动关节转动连接；

所述驱动机构包括驱动单元、多根绳索、多个过线滑轮和多个变刚度装置，所述驱动单元固定于底座上，所述脚掌支撑板在四个角处各固定一根所述绳索，所述小腿支撑板上固定设置多个所述过线滑轮，每根所述绳索依次绕过小腿支撑板上对应的过线滑轮和底座上对应的过线滑轮与所述驱动单元相连，所述变刚度装置安装在底座上，所述底座上也设置四组过线滑轮，每组过线滑轮对应一根绳索，所述底座上的每组过线滑轮包括两个定滑轮和一个动滑轮，两个所述定滑轮上下设置且都固定于底座上，所述动滑轮位于两个定滑轮的一侧，且所述动滑轮通过光滑导轨滑动设置于底座上，每根所述绳索依次绕过上部的定滑轮、动滑轮和下部的定滑轮后与驱动单元相连，且四根所述绳索分别绕过底座上的四组过线滑轮后与驱动单元连接，并在驱动单元的驱动下对脚掌支撑板进行相应牵拉，每组过线滑轮对应一个变刚度装置，每一变刚度装置包括至少一弹性件和至少一拉力传感器，每个所述弹性件的一端与一个所述动滑轮相连，另一端与拉力传感器的一端相连，所述拉力传感器的另一端与底座固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种踝关节康复训练装置，其特征在于，所述驱动机构还包括与驱动单元相连的电源单元和控制盒，所述电源单元和控制盒安装于底座上。

3.根据权利要求1所述的一种踝关节康复训练装置，其特征在于，所述脚掌支撑板、小腿支撑板上分别设置有对脚掌和小腿进行固定的固定带。

4.一种踝关节康复训练机器人，其特征在于，所述机器人包括权利要求1~3任意一项所述的踝关节康复训练装置。