一种多位姿下肢康复训练机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种多位姿下肢康复训练机器人，包括机器人基座和训练床。所述训练床包括两套腿部机构、一套座椅、一套座椅宽度调整机构、一套人体重心调整机构、一套靠垫、一套减重系统和一套座椅靠垫角度调整机构。所述机器人基座包括一套床体角度调整机构，所述床体角度调整机构和所述座椅角度调整机构相配合，可以为瘫痪患者提供卧、坐、站等多种姿态的训练方式。所述腿部机构包括髋、膝、踝三个关节；所述髋、膝、踝关节均由电机驱动，并安装了角度和力传感器，可用于识别患者的运动意图，便于为患者提供主动和助力训练。所述人体重心调整机构、腿部机构和减重系统相互配合，可以实现接近人体自然行走的仿生学步态，提高步态训练效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种多位姿下肢康复训练机器人。
技术介绍
目前由中风、脊髓损伤和脑外伤造成的下肢瘫痪患者数量很大，呈现上升趋势。下肢瘫痪患者经过急性期的对症治疗之后，往往需要经过较长期的康复治疗，以恢复患者的下肢运动功能。运动疗法是下肢康复治疗的常用方法。传统的康复训练是由治疗师手动带动患者下肢进行运动训练，主观性大、费时费力，效果不够理想。康复机器人作为一种自动化、精确化、智能化的医疗设备，在提供持续、定量的康复训练方面有很强的优势，可以有效弥补传统康复治疗方法的不足，具有广阔的应用前景。临床康复训练中，一般针对不同的康复阶段采用不同的训练姿态和轨迹以获得较好的康复效果。就早期患者而言，大多采用卧姿进行被动训练，目的是防止肌肉萎缩、减少并发症；而康复中期患者，要逐渐从卧姿过渡到站姿，适应站立姿态，此时，需要考虑克服体位性低血压问题；对于康复后期患者，患者下肢已经具有一定的肌力，可以考虑结合减重系统克服部分身体重量进行被动或者主动的步态训练，使患者能够早日实现独立行走，恢复日常生活能力。同时，对于早中期的患者，往往采用坐姿的踏车训练。这种训练方法采用比较简单的康复踏车就可以实现，其训练成本较低，训练准备过程也较快，因此采用这种方法可以进行较高强度和频次的康复训练。目前，康复踏车被广泛应用于下肢瘫痪患者的康复训练治疗。然而，现有的康复机器人系统，大多针对一种训练姿态设计特定的训练轨迹，难以同时满足瘫痪患者不同康复阶段的训练需求；难以基于同一平台、同一标准，对康复训练的处方进行优化设计，获得最优的康复效果。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种多位姿下肢康复训练机器人，该康复训练机器人可以提供卧、坐、站等多种姿态的康复训练；可以提供与人体自然行走非常接近的仿生学步态训练；并可以提供主被动等多种训练方法。本专利技术提出一种多位姿下肢康复训练机器人，该多位姿下肢康复训练机器人包括机器人基座1-1和训练床两个模块。所述机器人基座1-1为多位姿下肢康复训练机器人的支撑底座，其底部安装了滚轮，用于多位姿下肢康复训练机器人的移动；同时所述机器人基座1-1安装了一套床体调整机构，该床体调整机构通过床体支撑组件1-8与所述训练床的床体框架1-7铰接，用于对所述训练床角度进行调整，以改变训练时训练者的姿态。所述训练床主要包括腿部机构1-2、座椅1-4、座椅宽度调整机构、人体重心调整机构、靠垫1-5、靠垫框架5-1、靠垫角度调整机构、床体框架1-7、以及减重系统1-6。所述腿部机构1-2包括髋、膝、踝三个关节和大、小腿两套连杆机构，用于固定训练者下肢，并辅助训练者下肢进行运动训练。所述座椅1-4用于坐姿训练时训练者就座，支撑训练者重量。座椅1-4固设于所述座椅宽度调整机构上，所述座椅宽度调整机构用于调整两套腿部机构1-2之间的距离，以适应不同训练者的体型；所述座椅宽度调整机构安装于所述人体重心调整机构上，所述人体重心调整机构用于步态训练时实时调整训练者重心的位置，模拟人体自然行走时重心的上下变化；所述座椅1-4两侧各安装了一套座椅扶手1-3，用于训练过程中为训练者提供手部支撑。靠垫1-5用于卧姿训练时支撑训练者上身重量。所述靠垫1-5固设于靠垫框架5-1正面。所述靠垫框架5-1 —端与所述床体框架1-7铰接。所述靠垫角度调整机构安装于所述靠垫框架5-1与所述床体框架1-7之间，用于坐姿或卧姿态训练时调整靠垫的角度，以提高训练的舒适度。减重系统1-6由减重系统驱动电机4-11驱动，安装于靠垫框架5-1的背面(在该机器人设备中各部件均以靠近训练者一侧为正面，远离训练者一侧为背面)，用于平衡训练者的部分或者全部体重。本专利技术的有益效果在于:(I)通过床体调整机构、靠垫角度调整机构的设计，实现了基于同一设备实现卧、坐、站等多种姿态的康复训练；(2)所述腿部机构1-2的大小腿长度、座椅宽度均可调节，可以满足不同体型训练者的训练需求；(3)减重系统由电机驱动，可对减重拉力大小连续精确调整，以适应康复进程中训练者下肢力量的恢复，提供恰到好处的力量辅助；(4)减重系统、人体重心调整机构和腿部机构1-2相互配合，可以实现接近人体自然行走的仿生学步态；(5)训练床的角度可连续调整，能够满足训练者在康复中期克服体位性低血压的训练需求；(6)座椅靠垫角度可连续调整，能够满足训练者在康复早中期采用卧姿或坐姿进行下肢康复训练的需求，还可以提高训练的舒适度。【附图说明】图1.1为根据本专利技术实施例的多位姿下肢康复训练机器人整体结构图；图1.2为根据本专利技术实施例的床体角度说明图；图2为根据本专利技术实施例的座椅宽度调整机构结构图；图3为根据本专利技术实施例的人体重心调整机构结构图；图4为根据本专利技术实施例的减重系统结构图；图5为根据本专利技术实施例的靠垫角度调整机构结构图；图中:1-1.机器人基座，1-2.腿部机构，1-3.座椅扶手，1_4.座椅，1_5.靠垫，1-6.减重系统，1-7.床体框架，1-8.床体支撑组件，2-1.座椅宽度调整机构导轨滑鞍，2-2.座椅宽度调整机构安装板，2-3.座椅宽度调整机构驱动电机，2-4.座椅宽度调整机构电机安装座，2-5.座椅宽度调整机构锥齿轮系，2-6.座椅宽度调整机构丝杠螺杆，2-7.座椅宽度调整机构直线导轨，2-8.座椅宽度调整机构丝杠螺母，2-9.座椅宽度调整机构丝杠螺母安装座，2-10.腿部机构安装座，3-1.人体重心调整机构安装板，3-2.人体重心调整机构驱动电机，3-3.人体重心调整机构电机安装座，3-4.人体重心调整机构丝杠螺杆，3-5.人体重心调整机构丝杠螺母，3-6.人体重心调整机构丝杠螺母安装座，3-7.人体重心调整机构直线导轨，3-8.人体重心调整机构导轨滑鞍，4-1.绑带挂钩，4-2.挂钩横梁，4-3.减重绳索，4-4.减重轮系，4-5.减重系统导轨滑鞍，4-6.减重系统丝杠螺母，4-7.减重系统丝杠螺母安装座，4-8.减重系统直线导轨，4-9.减重系统丝杠螺杆，4-10.减重系统丝杠联轴器，4-11.减重系统驱动电机，4-12.减重系统安装板，5-1.靠垫框架，5-2.靠垫角度调整机构横梁A，5-3.靠垫角度调整机构电动推杆，5-4.靠垫角度调整机构横梁B。【具体实施方式】当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多位姿下肢康复训练机器人，其特征在于，包括机器人基座(1‑1)和训练床；所述机器人基座(1‑1)为多位姿下肢康复训练机器人的支撑底座；同时所述机器人基座(1‑1)安装了一套床体调整机构，该床体调整机构通过床体支撑组件(1‑8)与所述训练床的床体框架(1‑7)铰接，用于对所述训练床角度进行调整，以改变训练时训练者的姿态；所述训练床主要包括腿部机构(1‑2)、座椅(1‑4)、座椅宽度调整机构、人体重心调整机构、靠垫(1‑5)、靠垫框架(5‑1)、靠垫角度调整机构、床体框架(1‑7)、以及减重系统(1‑6)；所述腿部机构(1‑2)包括髋、膝、踝三个关节和大、小腿两套连杆机构，用于固定训练者下肢，并辅助训练者下肢进行运动训练；所述座椅(1‑4)用于坐姿训练时训练者就座，支撑训练者重量；座椅(1‑4)固设于所述座椅宽度调整机构上，所述座椅宽度调整机构用于调整两套腿部机构(1‑2)之间的距离，以适应不同训练者的体型；所述座椅宽度调整机构安装于所述人体重心调整机构上，所述人体重心调整机构用于步态训练时实时调整训练者重心的位置，模拟人体自然行走时重心的上下变化；靠垫(1‑5)用于卧姿训练时支撑训练者上身重量。所述靠垫(1‑5)固设于靠垫框架(5‑1)正面。所述靠垫框架(5‑1)一端与所述床体框架(1‑7)铰接；所述靠垫角度调整机构安装于所述靠垫框架(5‑1)与所述床体框架(1‑7)之间，用于坐姿或卧姿态训练时调整靠垫的角度，以提高训练的舒适度；减重系统(1‑6)由减重系统驱动电机(4‑11)驱动，安装于靠垫框架(5‑1)的背面，用于平衡训练者的部分或者全部体重。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯增广，王卫群，彭龙，梁旭，彭亮，程龙，谢晓亮，边桂彬，谭民，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11