偏瘫康复型外置骨骼机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种偏瘫康复型外置骨骼机器人，由背部固定装置、正常侧下肢运动组件、偏瘫侧上肢运动组件、偏瘫侧下肢运动组件以及中央处理系统组成；所述正常侧下肢运动组件固定在背部固定装置的一侧，所述偏瘫侧上肢运动组件和偏瘫侧下肢运动组件固定在背部固定装置的另一侧；所述偏瘫侧上肢运动组件由上臂、肘关节驱动装置和前臂组成；所述正常侧下肢运动组件由正常腿部角度传感器连接臂、正常腿部角度传感器和正常腿部角度传感器传动臂组成；所述中央处理系统安装在大腿内，并分别与各驱动装置和传感器信号连接。本实用新型专利技术提供了偏瘫康复型外置骨骼机器人，放开了对偏瘫患者正常一侧身体运动的束缚，并实现了对偏瘫患者上肢的康复训练。

Hemiplegia Rehabilitation Exoskeleton Robot

The utility model discloses a hemiplegia type exoskeleton robot, composed of normal back fixing device, lower limb movement components, hemiplegic upper limb motion components, affected limb motion components and central processing system; the normal lower limb movement component is fixed on one side of the back fixing device, the lower extremity of hemiplegic upper limb the motion component and the component is fixed on the other side of the hemiplegic side back fixing device; the hemiplegic upper limb motion components by the upper arm, elbow and forearm drive; lower limb movement of the normal side components from normal leg angle sensor connecting arm, the normal leg angle sensor and angle sensor normal leg driving arm of the central government; processing system is installed in the thighs, and respectively connected with the driving device and the sensor signal. The utility model provides a Hemiplegia Rehabilitation Exoskeleton Robot, which can release the restraint of the body movement of the normal side of the hemiplegia patients and realize the rehabilitation training of the upper limbs of the hemiplegic patients.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗康复器械
，涉及助力外骨骼机器人，具体涉及偏瘫康复型外置骨骼机器人。
技术介绍
外骨骼是一种能够提供对生物柔软内部器官进行构型，建筑和保护的坚硬的外部结构。各国科学家一直在努力以商业用途开发外骨骼，特别是帮助残疾人和老年人进行散步，爬楼梯，负载等日常生活。经检索，已公开的专利“2015101663887-一种助力外骨骼机器人”、“2015110256790-一种可穿戴仿生外骨骼机械腿康复装置”、“2015208719003-一种用于人体下肢康复的外骨骼装置”、“2016100110119-一种能够实现正常步态型的康复训练机器人”、“2016100605639-一种轻便型模块化助行外骨骼”均提供了一种外置骨骼机器人，但上述专利技术方案均存在不足：1、现有的外置骨骼机器人都是双腿结构，不适合偏瘫患者使用，束缚正常一侧身体运动；2、现有的外置骨骼机器人只是双下肢结构，没有上肢结构,偏瘫患者无法通过设备锻炼上肢；3、现有的外置骨骼机器人正常行走需要传感器和手动配合控制；4、现有的外置骨骼机器人功能单一，设计无灵活设置参数功能，参数写死，无功能选择，只能手动控制按钮使用很少功能，只能辅助正常行走，无法进行多部位的康复性训练；5、现有的外置骨骼机器人的脚步装置结构较为笨重，灵活性较差，舒适度较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供了偏瘫康复型外置骨骼机器人，放开了对偏瘫患者正常一侧身体运动的束缚，并实现了对偏瘫患者上肢的康复训练。结合说明书附图，本技术的技术方案如下：偏瘫康复型外置骨骼机器人，由背部固定装置1、正常侧下肢运动组件、偏瘫侧上肢运动组件、偏瘫侧下肢运动组件以及中央处理系统组成；所述正常侧下肢运动组件固定在背部固定装置1的一侧，所述偏瘫侧上肢运动组件和偏瘫侧下肢运动组件固定在背部固定装置1的另一侧；所述偏瘫侧上肢运动组件由上臂4、肘关节驱动装置6和前臂7组成，所述上臂4上端铰接在上肢支架2上端，肘关节驱动装置6固定在上臂4的下端，前臂7与肘关节驱动装置6的输出轴连接；所述偏瘫侧下肢运动组件由髋关节驱动装置8、大腿39、膝关节驱动装置10、小腿11以及脚部装置42组成；所述髋关节驱动装置8固定安装在上肢支架2下端的连接架上，髋关节驱动器输出轴36与大腿39连接，膝关节驱动装置10固定安装在大腿39的下端，膝关节驱动器输出轴38与小腿11连接，所述脚部装置42铰接在小腿11的下端；所述正常侧下肢运动组件由正常腿部角度传感器连接臂12、正常腿部角度传感器13和正常腿部角度传感器传动臂14组成；所述正常腿部角度传感器连接臂12的上端与背部固定装置1固定连接，下端与正常腿部角度传感器传动臂14铰接，所述正常腿部角度传感器13安装在正常腿部角度传感器连接臂12与正常腿部角度传感器传动臂14的铰接处；所述中央处理系统9安装在大腿39内，并分别与各驱动装置和传感器信号连接，中央处理器根据设定的程序，及传感器所采集的数据控制偏瘫侧运动组件的运动。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，所述脚部装置42通过带座轴承43和脚部固定装置连接轴20组成的踝关节铰接在小腿11的下端，所述脚部装置42由脚部固定装置46、脚部固定装置后挡板45、以及鞋底47组成；所述脚部固定装置46固定安装在鞋底47的后脚掌位置，所述脚部固定装置后挡板45固定安装在脚部固定装置46的后侧。进一步地，所述脚部装置42与小腿11铰接一侧，在脚部固定装置46的侧挡板上安装有限位装置44；所述限位装置44为一截面为L形的厚钢板，当患者脚板向下扭转一定角度后，位于脚跟位置的限位装置44会与小腿11发生干涉碰撞，以阻止患者脚板继续向下扭转。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，在髋关节驱动装置8的外壳上固定连接一个机体与背部固定装置连接板35，在机体与背部固定装置连接板35的边缘处竖直安装有一根机体与背部固定装置转向轴40，机体与背部固定装置转向轴40上铰接两个折页板，其中一个折页板固定连接在机体与背部固定装置连接板35上，另一个折页板与背部固定装置1的一侧下方固定连接，使髋关节以下的部分相对于背部固定装置1沿水平方向扭转，使偏瘫患者髋关节在水平方向上扭转活动。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，在所述上臂4、前臂7、大腿39以及小腿11的内侧通过四肢固定带固定件37安装有用于固定四肢的四肢固定带5，且在小腿11上开有可调节上、下位置的位置调节孔34，以适应不同腿长患者的使用需要。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，在正常腿部角度传感器连接臂12上开有位置调节孔34，在正常腿部角度传感器传动臂14的下方开有长条状的滑动孔52，在所述滑动孔52内配合安装有固定带滑动件41，实现对正常侧下肢的可调节式固定。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，所述背部固定装置1上连接有肩部固定带26和腰部固定带27；所述背部固定装置1由背部固定基板48、肩部固定板28、肩部连接板29、腰部固定板56和腰部连接板55组成，所述肩部连接板29固定连接在背部固定基板48的上侧，肩部固定板28通过肩部连接转轴30铰接在肩部连接板29的上方；在背部固定基板48下侧的左右两边各固定连接一个所述腰部连接板55，所述腰部固定板56通过腰部连接转轴33铰接在所述腰部连接板55的外侧；进一步地，在所述肩部连接板29上竖直开有两列对称的肩部上下调节孔31，在所述腰部连接板55上水平开有两行对称的腰部左右调节孔32。偏瘫康复型外置骨骼机器人，其中，在髋关节驱动装置8的外壳的正面安装有功能指示灯15、电源指示灯16、功能开关17以及电源开关18；在髋关节驱动装置8的外壳的背面安装有语音播放装置，在大腿39的外壳背面开有usb数据口。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:1、本技术采用了单侧下肢辅助结构设计，只有一侧使用电机，减轻了装置重量。比同行业产品大大降低了对正常身体一侧的束缚，降低了患者的负重，同时降低了使用者的成本。2、本技术增加了对上肢康复训练的功能。实现了坐着进行膝关节和肘关节的康复训练。3、本技术的外置骨骼机器人，通过语音技术，实现了灵活设置参数与功能选择。4、本技术在灵活性方面，在不改动硬件的情况下可以方便的通过升级软件来扩展更多的功能与参数。5、本技术的装置正常一侧与病患侧通过采集的压力和角度传感器的数据，通过计算与判断。控制外置骨骼辅助病患一侧身体运动。6、本技术通过灵活的功能选择可以实现正常行走，手动控制行走，手动控制辅助患者坐下与起立，一键自动辅助患者坐下与起立。膝关节单独锻炼，肘关节单独锻炼，膝关节和肘关节同时锻炼功能还有参数设置功能。7、本技术的脚部装置首先使用了轻型韧性材料(薄铁等),减轻了鞋底重量，并且更加贴合脚部尺寸；其次，脚底固定板采用局部鞋底硬质结构,解决了整体结构为硬质鞋底行走时不能回弯带来不舒适的问题,提高了舒适度；最后，鞋底侧面固定装置与带座轴承.改善了踝关节的灵活性。附图说明图1为本技术偏瘫康复型外置骨骼机器人的主视图；图2为本技术偏瘫康复型外置骨骼机器人的立体结构示意图；图3为本技术偏瘫康复型外置骨骼机器人背面局部示意图；图4为本技术中背部固定装置(含固定带)结构示意图；图5为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
偏瘫康复型外置骨骼机器人，其特征在于：由背部固定装置(1)、正常侧下肢运动组件、偏瘫侧上肢运动组件、偏瘫侧下肢运动组件以及中央处理系统组成；所述正常侧下肢运动组件固定在背部固定装置(1)的一侧，所述偏瘫侧上肢运动组件和偏瘫侧下肢运动组件固定在背部固定装置(1)的另一侧；所述偏瘫侧上肢运动组件由上臂(4)、肘关节驱动装置(6)和前臂(7)组成，所述上臂(4)上端铰接在上肢支架(2)上端，肘关节驱动装置(6)固定在上臂(4)的下端，前臂(7)与肘关节驱动装置(6)的输出轴连接；所述偏瘫侧下肢运动组件由髋关节驱动装置(8)、大腿(39)、膝关节驱动装置(10)、小腿(11)以及脚部装置(42)组成；所述髋关节驱动装置(8)固定安装在上肢支架(2)下端的连接架上，髋关节驱动器输出轴(36)与大腿(39)连接，膝关节驱动装置(10)固定安装在大腿(39)的下端，膝关节驱动器输出轴(38)与小腿(11)连接，所述脚部装置(42)铰接在小腿(11)的下端；所述正常侧下肢运动组件由正常腿部角度传感器连接臂(12)、正常腿部角度传感器(13)和正常腿部角度传感器传动臂(14)组成；所述正常腿部角度传感器连接臂(12)的上端与背部固定装置(1)固定连接，下端与正常腿部角度传感器传动臂(14)铰接，所述正常腿部角度传感器(13)安装在正常腿部角度传感器连接臂(12)与正常腿部角度传感器传动臂(14)的铰接处；所述中央处理系统安装在大腿(39)内，并分别与各驱动装置和传感器信号连接，中央处理器根据设定的程序，及传感器所采集的数据控制偏瘫侧运动组件的运动。...

【技术特征摘要】
1.偏瘫康复型外置骨骼机器人，其特征在于：由背部固定装置(1)、正常侧下肢运动组件、偏瘫侧上肢运动组件、偏瘫侧下肢运动组件以及中央处理系统组成；所述正常侧下肢运动组件固定在背部固定装置(1)的一侧，所述偏瘫侧上肢运动组件和偏瘫侧下肢运动组件固定在背部固定装置(1)的另一侧；所述偏瘫侧上肢运动组件由上臂(4)、肘关节驱动装置(6)和前臂(7)组成，所述上臂(4)上端铰接在上肢支架(2)上端，肘关节驱动装置(6)固定在上臂(4)的下端，前臂(7)与肘关节驱动装置(6)的输出轴连接；所述偏瘫侧下肢运动组件由髋关节驱动装置(8)、大腿(39)、膝关节驱动装置(10)、小腿(11)以及脚部装置(42)组成；所述髋关节驱动装置(8)固定安装在上肢支架(2)下端的连接架上，髋关节驱动器输出轴(36)与大腿(39)连接，膝关节驱动装置(10)固定安装在大腿(39)的下端，膝关节驱动器输出轴(38)与小腿(11)连接，所述脚部装置(42)铰接在小腿(11)的下端；所述正常侧下肢运动组件由正常腿部角度传感器连接臂(12)、正常腿部角度传感器(13)和正常腿部角度传感器传动臂(14)组成；所述正常腿部角度传感器连接臂(12)的上端与背部固定装置(1)固定连接，下端与正常腿部角度传感器传动臂(14)铰接，所述正常腿部角度传感器(13)安装在正常腿部角度传感器连接臂(12)与正常腿部角度传感器传动臂(14)的铰接处；所述中央处理系统安装在大腿(39)内，并分别与各驱动装置和传感器信号连接，中央处理器根据设定的程序，及传感器所采集的数据控制偏瘫侧运动组件的运动。2.如权利要求1所述偏瘫康复型外置骨骼机器人，其特征在于：所述脚部装置(42)通过带座轴承(43)和脚部固定装置连接轴(20)组成的踝关节铰接在小腿(11)的下端，所述脚部装置(42)由脚部固定装置(46)、脚部固定装置后挡板(45)、以及鞋底(47)组成；所述脚部固定装置(46)固定安装在鞋底(47)的后脚掌位置，所述脚部固定装置后挡板(45)固定安装在脚部固定装置(46)的后侧。3.如权利要求2所述偏瘫康复型外置骨骼机器人，其特征在于：所述脚部装置(42)与小腿(11)铰接一侧，在脚部固定装置(46)的侧挡板上安装有限位装置(44)；所述限位装置(44)为一截面为L形的厚钢板，当患者脚板向下扭转一定角度后，位于脚跟位置的限位装置(44)会与小腿(11)发生干涉碰撞，以阻止患者脚板继续向下...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠伟，黄玉芳，
申请(专利权)人：黄忠伟，黄玉芳，
类型：新型
国别省市：吉林;22