[发明专利]脚踝康复用外骨骼机器人

说明书

一种脚踝康复用外骨骼机器人，包括：环形支架机构、脚板，以及位于环形支架机构和脚板之间的第一支链和第二支链。第一支链位于使用者脚部远离脚趾一侧，第二支链位于使用者脚踝的外侧。第一支链包括第一电动推杆、第一上端连接件和第一下端连接件。第二支链包括第二电动推杆、第二上端连接件和第二下端连接件。脚板上开设底部凹槽，底部凹槽上设置侧方连接件，侧方连接件能够在底部凹槽上移动以适应不同使用者的脚长。所设计的外骨骼机器人，不需要人为调节即可实现其旋转中心与脚踝关节的自动匹配，避免造成二次损伤。外骨骼机器人工作空间大，灵巧度高，且结构紧凑、穿戴方便，便于操控。

技术领域

本申请涉及康复用外骨骼机器人技术领域，具体涉及脚踝康复用外骨骼机器人。

背景技术

脑卒中已在世界范围内成为致死、致残的主要疾病之一，由其引起的神经系统损伤通常会导致严重的运动障碍，尤其是脚下垂，这极大地损害了患者的运动能力。同时，由于踝关节周围肌肉无力和损伤，脑卒中患者很难自主恢复其机能。因此，需要进行康复锻炼以刺激脚踝关节的运动功能，增强肌肉力量和耐力，帮助患者康复并逐步提高独立的步行能力。

为取得较好地康复效果，病患一般都要经历静态康复和动态康复两个不同阶段。而现有的医疗设备功能相对单一，无法同时兼具静态康复和动态康复所需性能。同时，在相关研究资料中，根据脚踝的运动形式经常在设计时将其等效为一球铰，在康复训练的过程中，机构旋转中心与脚踝关节是否匹配将直接影响到康复效果，两者的偏移会引起患者的不适，甚至造成二次损伤。早期的一些设备如Rutgers Ankle、ARBOT等并未顾及此方面，北京交通大学研发的脚踝康复机器人解决了旋转中心匹配的问题，但是需要人为调节才能实现，应用不便。

发明内容

本申请提供一种脚踝康复用外骨骼机器人，其主要目的在于实现机构旋转中心与脚踝关节中心的重合，避免二次损伤现象的发生。

本申请一种实施例中提供一种脚踝康复用外骨骼机器人，包括：环形支架机构、脚板，以及位于所述环形支架机构和所述脚板之间的第一支链和第二支链；所述第一支链位于使用者脚部远离脚趾一侧，所述第二支链位于所述使用者脚踝的外侧；

所述第一支链包括第一电动推杆、第一上端连接件和第一下端连接件；所述第一上端连接件一端和所述环形支架机构转动连接，另一端和所述第一电动推杆转动连接；所述第一下端连接件一端和所述脚板转动连接，另一端和所述第一电动推杆转动连接；

所述第二支链包括第二电动推杆、第二上端连接件和第二下端连接件；所述第二上端连接件一端和所述环形支架机构转动连接，另一端和所述第二电动推杆转动连接，所述第二上端连接件还能够相对所述第二电动推杆轴线转动；所述第二下端连接件一端和所述脚板转动连接，另一端和所述第二电动推杆转动连接；

所述脚板上开设底部凹槽，所述底部凹槽上设置侧方连接件，所述侧方连接件能够在所述底部凹槽上移动以适应不同所述使用者的脚长。

一种实施例中，所述第一支链位于所述脚踝的矢状面内，所述第二支链位于所述脚踝的冠状面内。

一种实施例中，所述第一支链和所述第二支链与脚板的连接处均与所述脚踝等高。

一种实施例中，还包括第三支链，所述第三支链位于所述脚板和所述环形支架机构之间，所述第三支链和所述第二支链结构相同，并且分布在和所述第二支链相对的所述脚踝的内侧。

一种实施例中，所述第一电动推杆的端部设置第一推杆末端套件，所述第一下端连接件和所述第一推杆末端套件转动连接；所述第一下端连接件和所述第一推杆末端套件均能够相对所述第一电动推杆的轴线转动；所述第一推杆末端套件上设置快卸销，以限制所述第一推杆末端套件和所述第一下端连接件相对所述第一电动推杆轴线的旋转。