一种基于并行连杆的下肢康复训练机构制造技术

本发明专利技术公开一种基于并行连杆的下肢康复训练机构，包括机架、两个连杆运动组件以及座椅，两个连杆运动组件对称设置于机架前部的两侧，各连杆运动组件中均设有踏板和第一直流电机，机架上设有磁吸式开合门，机架底部设有底盘，底盘上设有Y向移动平台，Y向移动平台上竖直安装有Z向升降平台；所述座椅装配于Z向升降平台。本发明专利技术结构精巧，便于患者进行多种模式的训练，训练过程中能够实时采集患者的受力信息以调整训练强度，还可在训练过程中对患者提供保护，具有广阔的市场前景。

Lower limb rehabilitation training mechanism based on parallel connecting rod

The invention discloses a parallel link mechanism based on lower limb rehabilitation training, which comprises a frame, two connecting rod assembly and seat, both sides of the two link motion component are symmetrically arranged in the front of the frame, the pedal and the first DC motor are provided with each link motion component, the frame is provided with a magnetic suction opening and closing door frame is provided at the bottom of the chassis. The chassis is equipped with Y to the mobile platform, Y platform to move vertically installed on the Z to the lifting platform; the seat assembly on the lifting platform to Z. The invention has compact structure, convenient for patients with multiple modes of training, the training process can force information to adjust the training intensity of real-time acquisition of patients, can also provide protection to the patients in the training process, has a broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于并行连杆的下肢康复训练机构
本专利技术属于医疗保健器械技术，具体涉及一种用于下肢受伤患者的下肢康复训练的基于并行连杆的下肢康复训练机构。
技术介绍
医学理论实践证明，对于下肢受伤患者，对其下肢进行康复训练是十分重要的医疗手段，及早进行康复训练可以明显减少残疾的可能性。在国内传统的康复治疗中，治疗师通常手把手地对患者进行单调的一对一的康复训练，缺乏科学评价训练参数和康复效果的客观数据，难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗效果。因此，研制一种满足下肢主被动康复训练机构可以提高康复训练效率和效果，具有重要的应用价值和实际的紧迫性。目前，现有的一些下肢康复训练机构存在末端运动轨迹不准确(也可以描述成与正常人体行走步态轨迹不符)、训练模式单一、体积较大移动不便或者结构复杂成本较高等缺陷，越来越不符合现代医疗的实际需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种基于并行连杆的下肢康复训练机构。技术方案：本专利技术所述的一种基于并行连杆的下肢康复训练机构，包括机架、两个连杆运动组件以及座椅，所述两个连杆运动组件对称设置于机架前部的两侧，各连杆运动组件中均设有踏板和第一直流电机，机架上设有磁吸式开合门，机架底部设有底盘，底盘上设有Y向移动平台，Y向移动平台上竖直安装有Z向升降平台；所述座椅装配于Z向升降平台；患者打开磁吸式开合门后坐于座椅上，然后通过Y向移动平台和Z向升降平台调整定位，接着通过第一直流电机将连杆运动组件调整至适当位置，确保将脚部放置在踏板上时双脚处于康复训练机构运动轨迹的最高处，设定好主、被动训练模式及训练强度后进行相应的康复训练。进一步的，为了便于患者进行训练，在机架顶部设有悬梁，悬梁上向下设有保护带，保护带位于座椅上方，所述底盘下方还设有若干相应的移动轮；Z向升降平台上安装有第二直流电机以实现座椅的Z向升降，Y向移动平台上安装有步进电机以实现座椅的Y向移动。进一步的，所述连杆运动组件包括上支架、下支架、传动连杆以及若干转动轴，上支架安装于机架前部中间位置，下支架安装于机架前部底端；上支架的一端内侧安装有第一中间固定连杆以及与第一中间固定连杆相连的第一中间连杆，第一中间固定连杆与第一中间连杆之间的两端分别通过转动轴向下安装有第一上摆动连杆和第二上摆动连杆，上支架的另一端固定有第一直流电机，第一直流电机的输出轴与动力连杆顶端的连接孔连接，动力连杆的另一端通过转动轴连接于传动连杆顶端；传动连杆的中部两侧通过转动轴分别连接于第二上摆动连杆底端和第二中间连杆一端，第二中间连杆另一端通过转动轴依次连接于下摆动连杆顶端和第一上摆动连杆底端，传动连杆底端连接于第三中间连杆一端，第三中间连杆另一端与下摆动连杆底端相连，且第三中间连杆与传动连杆和下摆动连杆之间分别通过转动轴连接于上辅助连杆；两个上辅助连杆的底端均通过转动轴分别连接于第四中间连杆的两端，第四中间连杆的两端还分别向下安装有下辅助连杆，两个下辅助连杆的底端均通过转动轴连接于第二中间固定连杆，第二中间固定连杆固定于下支架。进一步的，所述第三中间连杆的一侧还安装有踏板，踏板的一侧边与第三中间连杆装配，踏板的底部与第三中间连杆之间安装有三维力传感器，第一直流电机上还安装有光电编码器，三维力传感器与光电编码器共同配合，在被动训练模式下，直流电机根据设定的训练强度、光电编码器得到的位置信息及力传感器得到的患者脚部受力信息转动，带动下肢做行走步态往复运动；踏板上还设有固定锁扣，便于固定患者脚部，以防训练过程中滑出脱落。为了进一步增强安装的稳定性，第一中间固定连杆设有若干支柱，第一中间固定连杆通过支柱与第一中间连杆相连。进一步的，所述各个转动轴包括转轴，转轴整体呈圆柱体，该圆柱体中间位置凸起，即转轴的两端直径小于中间凸起的直径，进而在转轴两端分别形成第一台阶和第二台阶，第一台阶和第二台阶分别通过第一轴承和第二轴承插入相应连杆末端的轴承孔。进一步的，在训练过程中，所述第一中间连杆、第二中间连杆、第三中间连杆、第四中间连杆、第一中间固定连杆和第二中间固定连杆之间始终保持平行，所述两个上辅助连杆之间始终保持平行，所述两个下辅助连杆之间始终保持平行，所述第一上摆动连杆和第二上摆动连杆之间始终保持平行，所述下摆动连杆与传动连杆始终保持平行。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)鉴于不同患者存在下肢长度差异，本专利技术可以通过步进电机及第二直流电机调节座椅垂直以及水平位置，使患者下肢能够无阻碍带动或跟随下肢康复训练机构进行主被动训练，即通过第二直流电机实现座椅的Z向运动，通过步进电机实现座椅的Y向运动，根据病人具体情况与需求调节座椅位置，调整好后选择合适的训练模式即可进行康复训练。(2)本专利技术通过各连杆机构配合，使得踏板的运动轨迹近似正常人体步态轨迹，即为近似的椭圆形，使患者可以获得更加准确高效的训练，即通过第一直流电机转动以及动力连杆带动传动连杆、第一上摆动连杆、第二上摆动连杆、第二中间连杆、下摆动连杆及第三中间连杆转动，使得安装于第三中间连杆上的踏板运动轨迹近似正常人体步态轨迹，即为近似的椭圆形。(3)通过在支架上方悬梁设置的保护带悬挂机构，能够固定在患者腰部，减轻患者自重，并在训练过程中对患者提供保护。(4)具有主动阻尼训练、被动助力训练两种训练模式，在主动训练模式下，患者的下肢主动施力，通过脚部拖动踏板做行走步态往复运动，在被动训练模式下，直流电机根据设定的训练强度、光电编码器得到的位置信息及力传感器得到的患者脚部受力信息转动，带动下肢做行走步态往复运动。(5)本专利技术中的训练强度是可调的：在PC上设置训练模式及训练强度，通过PC与单片机通信，发送控制指令给单片机，单片机根据接收到的指令控制第一直流电机的转动速度及转动方向实现的不同训练模式及训练强度，在主动训练模式下，第一直流电机不输出力，由患者自身带动机构进行运动，在被动训练模式下，第一直流电机输出大小不同的力带动患者下肢进行不同速度的康复训练。踏板与第三中间连杆之间的三维力传感器能够测量训练过程中患者脚部的受力情况，根据受力情况不同，通过单片机控制第一直流电机输出大小不同的力，对患者提供辅助康复训练。(6)本专利技术中通过两个上辅助连杆、两个下辅助连杆以及及第四中间连杆跟随其上部的连杆运动，能够极大程度的防止下肢康复训练机构由于患者自身重量作用在踏板上而导致的X向偏移。(7)本专利技术通过底盘下方的移动轮实现整个下肢康复训练机构的自由移动，满足多种需求。综上所述，本专利技术结构精巧，便于患者进行多种模式的训练，训练过程中能够实时采集患者的受力信息以调整训练强度，还可在训练过程中对患者提供保护，具有广阔的市场前景。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2位本专利技术中的连杆运动组件结构示意图；图3为图2中的局部示意图；图4为本专利技术中的踏板示意图；图5为本专利技术中的转动轴结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1所示，本专利技术的一种基于并行连杆的下肢康复训练机构，包括机架1、两个连杆运动组件2以及座椅3，两个连杆运动组件2对称设置于机架1前部的两侧，各连杆运动组件2中均设有踏板5和第一直流电机212，机架1上设有磁吸式开合门4，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于并行连杆的下肢康复训练机构，其特征在于：包括机架、两个连杆运动组件以及座椅，所述两个连杆运动组件对称设置于机架前部的两侧，各连杆运动组件中均设有踏板和第一直流电机，机架上设有磁吸式开合门，机架底部设有底盘，底盘上设有Y向移动平台，Y向移动平台上竖直安装有Z向升降平台；所述座椅装配于Z向升降平台；患者打开磁吸式开合门后坐于座椅上，然后通过Y向移动平台和Z向升降平台调整定位，接着通过第一直流电机将连杆运动组件调整至适当位置，确保将脚部放置在踏板上时双脚处于康复训练机构运动轨迹的最高处，设定好主、被动训练模式及训练强度后进行相应的康复训练。

【技术特征摘要】
1.一种基于并行连杆的下肢康复训练机构，其特征在于：包括机架、两个连杆运动组件以及座椅，所述两个连杆运动组件对称设置于机架前部的两侧，各连杆运动组件中均设有踏板和第一直流电机，机架上设有磁吸式开合门，机架底部设有底盘，底盘上设有Y向移动平台，Y向移动平台上竖直安装有Z向升降平台；所述座椅装配于Z向升降平台；患者打开磁吸式开合门后坐于座椅上，然后通过Y向移动平台和Z向升降平台调整定位，接着通过第一直流电机将连杆运动组件调整至适当位置，确保将脚部放置在踏板上时双脚处于康复训练机构运动轨迹的最高处，设定好主、被动训练模式及训练强度后进行相应的康复训练。2.根据权利要求1所述的基于并行连杆的下肢康复训练机构，其特征在于：所述机架顶部设有悬梁，悬梁上向下设有保护带，保护带位于座椅上方，所述底盘下方还设有若干相应的移动轮；Z向升降平台上安装有第二直流电机，Y向移动平台上安装有步进电机。3.根据权利要求1所述的基于并行连杆的下肢康复训练机构，其特征在于：所述连杆运动组件包括上支架、下支架、传动连杆以及若干转动轴，上支架安装于机架前部中间位置，下支架安装于机架前部底端；上支架的一端内侧安装有第一中间固定连杆以及与第一中间固定连杆相连的第一中间连杆，第一中间固定连杆与第一中间连杆之间的两端分别通过转动轴向下安装有第一上摆动连杆和第二上摆动连杆，上支架的另一端固定有第一直流电机，第一直流电机的输出轴与动力连杆顶端的连接孔连接，动力连杆的另一端通过转动轴连接于传动连杆顶端；传动连杆的中部两侧通过转动轴分别连接于第二上摆动连杆底端和第二中间连杆一端，第二中间连杆另一端通过转动轴依次连接于下摆...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱国，石珂，唐心宇，秦超龙，李会军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32