[发明专利]基于并联机构的多位姿下肢康复机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，其特征在于，其包括2-PRPS_RPS并联多位姿调节组件、座椅组件、末端牵引式下肢康复组件、底架组件，所述2-PRPS_RPS并联多位姿调节组件下端连接在所述底架组件上方，上端与所述座椅组件下端铰接，所述末端牵引式下肢康复组件上端固定连接在所述座椅组件下端后部，下端固定连接在所述底架组件上方中前部，

所述2-PRPS_RPS并联多位姿调节组件包括水平驱动电缸、转动副连接件、第一位姿调节电推杆机身、第一电推杆体、第一球副连接件、第二球副连接件、第二电推杆体和第二位姿调节电推杆机身，所述水平驱动电缸下侧固定安装在所述底架组件上方后部，所述第一位姿调节电推杆机身第一端经所述转动副连接件与所述水平驱动电缸上侧铰接，第二端经所述第一电推杆体与所述第一球副连接件相连，所述第二位姿调节电推杆机身第一端经所述转动副连接件与所述底架组件上方前部铰接，第二端经所述第二电推杆体与所述第二球副连接件相连，所述第一球副连接件和第二球副连接件与所述座椅组件下端铰接；

所述第一位姿调节电推杆机身和第二位姿调节电推杆机身的旋转中心轴线的各自竖直平面相互平行，所述第一球副连接件和第二球副连接件在相对应的转动自由度上的旋转中心轴线的各自竖直平面相互平行；

所述座椅组件包括靠背、联动扶手、人体支撑架、吊带、悬梁、悬梁电推杆、靠背电推杆机身、靠背电推杆、横梁和直线轴承，所述人体支撑架下侧与所述第一球副连接件和第二球副连接件上端铰接，其上与所述靠背下端铰接，两个所述联动扶手对称布置在所述靠背下部、所述人体支撑架上方两侧并铰接，所述悬梁沿布置在所述靠背后方上部的所述直线轴承上下直线移动，下部经所述悬梁电推杆与所述靠背后方中部铰接，上部挂有所述吊带，所述横梁安装在所述人体支撑架后端，其上方通过连接件与所述靠背电推杆机身下端铰接，所述靠背电推杆下端与所述靠背电推杆机身上部相连，上端通过连接件与所述靠背后方中部铰接；

所述末端牵引式下肢康复组件包括髋部调节板、四连杆机构和电机部件，所述髋部调节板通过螺栓固定安装在所述人体支撑架上，所述四连杆机构第一端固定安装在所述髋部调节板上，其第二端与所述电机部件相连，所述电机部件为动力源且固定安装在所述底架组件上方中前部；

所述底架组件包括底架和减速机安装板，所述底架上方前后部分别经螺栓固定安装有所述转动副连接件，上方中前部固定安装有所述减速机安装板，下方能安装重载型地脚，所述减速机安装板与所述电机部件固定安装；

在2-PRPS_RPS并联多位姿调节组件中，水平驱动电缸提供的移动自由度使得座椅组件中人体支撑架保持水平状态；在2-PRPS_RPS并联多位姿调节组件的支持下，座椅能够实现两转动两移动四个自由度方向的运动。

2.根据权利要求1所述的基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，其特征在于，所述四连杆机构包括髋部调节件、大腿固定件、小腿及脚部固定件和曲轴，所述髋部调节件第一端固定安装在所述髋部调节板上，其第二端经球铰与所述大腿固定件第一端相连，所述小腿及脚部固定件第一端经球铰与所述大腿固定件第二端相连，其第二端经球铰与所述曲轴相连，所述曲轴经锥齿轮与所述电机部件输出轴相连。

3.根据权利要求2所述的基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，其特征在于，所述水平驱动电缸设有2个且左右并排平行安装在所述底架组件上方后部，所述第一位姿调节电推杆机身、第一电推杆体和第一球副连接件均设有2个且分别平行安装在两个所述水平驱动电缸上方，所述第二球副连接件、第二电推杆体和第二位姿调节电推杆机身均设有1个，所述转动副连接件设有3个；所述四连杆机构设有2个且分别平行安装在所述髋部调节板上方左右两侧，其间距能根据患者体态自由调节，所述大腿固定件和小腿及脚部固定件均能根据患者腿部长度实现长度调节，所述电机部件设有2个且间距能调，分别带动左右下肢运动，为患者提供多样化康复动作；所述减速机安装板设有2个且左右对称固定安装在所述底架上方中前部；所述直线轴承设有2个且分别平行设置在所述悬梁电推杆左右两侧。

4.根据权利要求1所述的基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，其特征在于，所述人体支撑架为T型结构，所述靠背为上梯形和下矩形组合结构且其上设有靠枕。