[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

说明书

本发明涉及一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，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，2‑PRPS_RPS并联多位姿调节组件下端连接在底架组件上方，上端与座椅组件下端铰接，末端牵引式下肢康复组件上端固定连接在座椅组件下端后部，下端固定连接在底架组件上方中前部，并基于此提出一种控制方法。本发明可模拟真实的迈步体感，有益于患者在康复机器人和病床之间的转移，能够实现卧姿、坐姿和站姿之间的姿态转换，采用模块化设计，拆装便捷更便于设备的移动和运输。

技术领域

本发明属于医疗康复保健机器人技术，具体涉及一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人及其控制方法。

背景技术

脊髓损伤是一种导致终生残疾的灾难性损伤，并且造成截瘫的状况尤为突出。我国每年新增创伤性截瘫患者10-14万例，患者总数已达200余万，给广大家庭和社会带来沉重负担，同时经测算，2017年中国中重度的截瘫失能老年人口在800万左右，这类人群有着长期陪护的硬性需求。

截瘫失能患者的神经系统由于遭受损伤而使得其无法对身体进行有效的控制，比如站立、行走、手的抓握等。现代医学证明，这类人群大部分都可以通过有效康复训练得以提高其居家时的日常活动能力。经过对比实验研究发现，在截瘫患者护理中，应用运动康复护理对患者进行肌力及运动功能的恢复，患者经过“学习”和“再学习”的康复训练，能够让患者初步对自己的身体进行控制。而当前市场上大多康复机器人的聚焦点为患者的肢体康复效果和沉浸式康复体验，对于患者在长期卧床造成的二次损伤和康复初期的精细化防护方面尚有不足。因此，设计一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人以改善肢体损伤并提高真实体感是十分必要且又相当迫切的。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，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，并基于此提出一种控制方法。本发明可模拟真实的迈步体感，有益于患者在康复机器人和病床之间的转移，能够实现卧姿、坐姿和站姿之间的姿态转换，采用模块化设计，拆装便捷更便于设备的移动和运输。

本发明提供一种基于并联机构的多位姿下肢康复机器人，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；