[发明专利]一种下肢康复训练机器人

摘要

本发明属于康复医疗器械领域，特别设计一种下肢康复训练机器人，由支撑机构、康复运动机构和驱动系统等三部分组成，其中支撑机构主要包括底座、尾座和导轨；康复运动机构由曲柄摇杆机构，凸轮摆杆机构和摇杆滑块机构组成。充分利用四杆机构及凸轮摆杆机构的运动原理完成主要训练任务，带动患者下肢产生不同的训练模式和易于缩放的下肢运动轨迹路径。训练模式包括主动训练和被动训练。该结构运动灵活，稳定可靠，外观简单，价格低廉。下肢运动轨迹路径模仿真实下肢的动作姿态，帮助患者准确的完成生活中的相应动作，具备广泛的市场应用前景。

主权项

1.一种下肢康复训练机器人，由由支撑机构、康复运动机构和驱动系统等三部分组成，其特征在于，所述支撑机构：包括起固定作用的底座(15)和尾座(8)；底座(15)和尾座(8)之间采用焊接的方式连接在一起，保证了运动机构在运动过程中保持一定的稳定性和运动的灵活性，同时也起到了固定和定位的作用。/n所述康复运动机构：主要由曲柄摇杆机构，凸轮摆杆机构和摇杆滑块机构等部分组成。曲柄摇杆机构主要包括以下部件：摇杆(1)、固定滑块(2)、曲柄(3)、连杆(4)；摇杆滑块机构由长连杆(5)、脚踏板(6)等组成；凸轮摆杆机构由凸轮(10)、导轨(7)组成。曲柄(3)通过曲柄轴与底座(15)连接在一起，由曲柄轴带动曲柄(15)实现360°的圆周运动，连杆(4)的一端与曲柄(3)铰接，另一端与摇杆(1)连接，摇杆和底座之间由摇杆轴连接，两者之间采用旋转副的方式连接在一起，在曲柄(3)进行圆周运动的过程中，带动连杆(4)运动，进而带动摇杆(1)在一定角度内进行循环往复的摆动运动。在摇杆(1)的沟槽结构两侧中安装有两个固定滑块(2)，该滑块(2)可以在槽内的位置进行调整，用螺栓进行紧固装配，所述滑块(2)在远离机构中心一侧与长连杆(5)铰接连接，长连杆(5)的另一端与脚踏板(6)铰接，所述脚踏板(6)的下部分结构与导轨(7)之间依靠滑动副连接，摇杆(1)的循环往复摆动带动长连杆(5)进行运动，从而带动脚踏板(6)在导轨(7)上进行前后循环往复的滑动运动。导轨(7)的回转中心在导轨轴(9)上，两者保证在同一个轴线上，导轨(7)的前端与凸轮(10)之间以高副线接触的形式接触在一起，凸轮(10)在绕自身回转中心运动的时候带动导轨(7)绕自身回转中心进行上下摆动运动。三个机械结构之间相互配合运动就可以实现踝关节的趾屈和背屈；所述驱动系统：包括步进电机(14)和安装在电机轴、曲柄轴和凸轮轴上的V带带轮；步进电机(14)控制转动速度，所述底座(15)上设有电机座，电机(14)安装在电机座上，步进电机(14)上安装有两个V带带轮(13)，其中一个通过V带与曲柄轴上的带轮(12)连接，主要带动曲柄轴运动，进而带动曲柄(3)实现圆周运动，另一个带轮与凸轮轴上的带轮(11)相连，带动凸轮轴运动，进而带动凸轮(10)实现圆周运动，从而实现导轨(7)的上下摆动运动。因为脚踏板(6)的安装要求与导轨(7)保持一定的平行度，这样脚踏板(6)同样会跟着导轨(7)在一定角度之间实现上下循环往复的摆动运动。因为脚踏板(6)同时进行着两种运动，所以会在脚踏板(6)的任意一点上拟合出一条封闭的曲线，该曲线就是人体健肢的运动步态轨迹路径。/n