下肢康复训练助行机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种下肢康复训练助行机器人，用于患者在医师指导或家人陪同下进行自主的下肢康复训练，实现人体骨盆的水平旋转、水平摆动和侧方旋转，达到锻炼患者控制骨盆实现下肢平衡的效果。该机器人能够提供运动阻尼、辅助支撑、避障以及辅助行走，为患者提供站立平衡训练、行走静态训练和行走动态训练三种训练方式，并可将训练效果通过人机交互单元实时显示，从而针对不同康复阶段患者选择相应的训练方式，提高康复训练效率。

Walking aid robot for lower limb rehabilitation training

The invention discloses a walking assistant robot for lower limb rehabilitation training, which is used for patients to carry out autonomous lower limb rehabilitation training under the guidance of doctors or accompanied by family members, realizing horizontal rotation, horizontal swing and lateral rotation of human pelvis, and achieving the effect of controlling pelvis and realizing lower limb balance for patients. The robot can provide motion damping, assistant support, obstacle avoidance and assistant walking. It can provide three training modes for patients: standing balance training, walking static training and walking dynamic training. The training effect can be real-time displayed through human-computer interaction unit, so that the corresponding training party can be selected for patients at different rehabilitation stages. To improve the efficiency of rehabilitation training.

【技术实现步骤摘要】
下肢康复训练助行机器人
本专利技术涉及康复训练辅助器械
，特别是涉及一种下肢康复训练助行机器人。
技术介绍
随着我国老龄化进程的加深，由老龄化带来的下肢健康问题也越来越突出。老年人由于生理机能的衰退导致下肢的灵活性不断下降，此外，因脊髓损伤、脑卒中等各种疾病而引起的肢体运动性障碍的病人也在显著增加，因此人们对下肢康复领域愈发重视。骨盆是连接躯干、下肢的枢纽，研究表明，锻炼患者骨盆运动控制对患者下肢运动能力的恢复具有明显效果，通过锻炼提高患者控制骨盆运动的能力成为下肢康复机器人研究的重点。因此，如何提供一种用以辅助骨盆运动的下肢康复训练助行机器人，协助患者完成下肢康复训练，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种下肢康复训练助行机器人，用于患者在医师指导或家人陪同下进行自主的下肢康复训练，实现人体骨盆的水平旋转、水平摆动和侧方旋转，达到锻炼患者控制骨盆实现下肢平衡的效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种下肢康复训练助行机器人，包括底盘移动机构、支撑机构和骨盆辅助运动机构；所述支撑机构包括设置于所述底盘移动机构左右两侧的支撑杆和设置于所述底盘移动机构前侧的立柱；所述骨盆辅助运动机构包括平衡训练手臂机构、骨盆侧方旋转机构和骨盆水平旋转机构；所述平衡训练手臂机构包括左侧杆、右侧杆和连接所述左侧杆和所述右侧杆的翼板，所述左侧杆和所述右侧杆上设置有用以与安全带相连的连接结构；所述骨盆侧方旋转机构包括罩壳、设置于所述罩壳内的横轴和第一弹簧，所述横轴沿前后方向水平设置于所述罩壳内，所述横轴的前后两端均通过轴承与所述罩壳转动连接，所述第一弹簧为所述横轴的转动提供阻抗；所述骨盆水平旋转机构包括第一摆杆、第二摆杆、第二弹簧和第三弹簧，所述第一摆杆和所述第二摆杆的前端均与所述立柱以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆的后端均与所述罩壳以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆在同一水平面上平行设置，所述第二弹簧的两端分别与所述第一摆杆的前部和所述第二摆杆的后部连接，所述第三弹簧的两端分别与所述第一摆杆的后部和所述第二摆杆的前部连接。优选地，还包括锁死杆，所述锁死杆的两端分别与所述第一摆杆的中部和所述第二摆杆的中部固定连接。优选地，所述立柱为直线模组，所述第一摆杆和所述第二摆杆的前端连接于所述直线模组的滑座上。优选地，还包括人机交互单元和控制单元，所述人机交互单元设置于所述直线模组上，所述控制单元与所述人机交互单元电连接，所述直线模组的驱动电机与所述控制单元电连接。优选地，所述左侧杆和所述右侧杆均包括相互连接的纵向管和横向管，所述纵向管设置于所述横向管后侧，所述横向管内设置有称重传感器，所述称重传感器通过称重传感器安装座与所述翼板固定连接，所述称重传感器与所述人机交互单元电连接。优选地，所述纵向管内沿前后方向设置有光轴，所述光轴上滑动设置有直线轴承，所述直线轴承通过球铰链与所述连接结构相连，两个所述纵向管的相对侧设置有供所述球铰链沿前后方向滑动的滑槽，所述直线轴承的前后两侧分别设置有第四弹簧和第五弹簧，所述第四弹簧前侧和所述第五弹簧的后侧分别设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连接；所述底盘移动机构包括左侧支架、右侧支架和连接所述左侧支架与所述右侧支架的前端的连接横板，所述左侧支架和所述右侧支架的中部均设置有主动轮和用以驱动所述主动轮的驱动结构，所述底盘移动机构的前端设置有万向轮，所述主动轮的后侧设置有从动轮，所述驱动结构与所述控制单元电连接。优选地，所述左侧支架和所述右侧支架的后侧设置有用以探测后方障碍物的激光测距仪，所述连接横板上设置有用以探测前方障碍物的激光测距仪，所述激光测距仪与所述控制单元电连接。优选地，所述左侧支架和所述右侧支架的相对侧设置有用以测量步态参数的步态激光测距仪，所述步态激光测距仪与所述人机交互单元电连接。优选地，还包括水平旋转编码器和侧方旋转编码器，所述第一摆杆和所述第二摆杆的两端均具有上凸出部和下凸出部，所述直线模组的滑座上和所述罩壳上均设置有分别与所述上凸出部和所述下凸出部匹配的轴承，所述上凸出部和所述下凸出部通过限位端盖进行固定，所述滑座上的所述限位端盖上设置有所述水平旋转编码器，与所述水平旋转编码器对应的所述限位端盖上设置有用以监测转角的通孔，所述侧方旋转编码器设置于所述罩壳内，所述侧方旋转编码器用以监测所述横轴的转角，所述水平旋转编码器和所述侧方旋转编码器均与所述人机交互单元电连接。优选地，所述罩壳的上表面设置有左柱塞旋钮和右柱塞旋钮，所述左柱塞旋钮和所述右柱塞旋钮的下端分别用以限制所述左侧杆和所述右侧杆的侧方旋转角度。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人，用于患者在医师指导或家人陪同下进行自主的下肢康复训练，实现人体骨盆的水平旋转、水平摆动和侧方旋转，达到锻炼患者控制骨盆实现下肢平衡的效果，训练过程安全、方便。该机器人能够提供运动阻尼、辅助支撑、避障以及辅助行走，为患者提供站立平衡训练、行走静态训练和行走动态训练三种训练方式，并可将训练效果通过人机交互单元实时显示，从而针对不同康复阶段患者选择相应的训练方式，提高康复训练效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人轴测图；图2为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人后视图；图3为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人左视图；图4为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人底盘移动机构轴侧图；图5为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人底盘移动机构部分剖视图；图6为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人立柱轴侧图；图7为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人立柱剖视图；图8为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人平衡训练手臂机构轴侧图；图9为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人平衡训练手臂机构俯视图；图10为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人平衡训练手臂机构一个视角的部分剖视图；图11为本专利技术提供的下肢康复训练助行机器人平衡训练手臂机构另一个视角的部分剖视图；图中：1-人机交互单元、2-支架、3-弯管、4-立柱罩壳、5-坦克链、6-控制单元罩壳、7-激光测距仪、8-右支撑杆、9-开关、10-蓝波开关、11-半圆环、12-急停按钮、13-线缆收纳盒、14-底座、15-激光测距仪罩壳、16-左侧支架、17-第二封装板、18-主动轮罩壳、19-连接横板、20-激光测距仪支架、21-万向轮、22-延伸段、23-右侧支架、24-主动轮、25-支撑弹簧、26-钢套、27-套筒、28-步进电机、29-减速机、30-直角减速机、31-锂电池、32-卡座、33-左支撑杆、34-连接座、35-滑座、36-直线模组、37-减速器、38-驱动电机、39-连接结构、40-内侧第二封装板、41-盖板、42-球铰链、43-外侧罩壳、44-安装座、45-异形弯管、46-90度弯管接头、47-横向管、48-水平旋转编码器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢康复训练助行机器人，其特征在于，包括底盘移动机构、支撑机构和骨盆辅助运动机构；所述支撑机构包括设置于所述底盘移动机构左右两侧的支撑杆和设置于所述底盘移动机构前侧的立柱；所述骨盆辅助运动机构包括平衡训练手臂机构、骨盆侧方旋转机构和骨盆水平旋转机构；所述平衡训练手臂机构包括左侧杆、右侧杆和连接所述左侧杆和所述右侧杆的翼板，所述左侧杆和所述右侧杆上设置有用以与安全带相连的连接结构；所述骨盆侧方旋转机构包括罩壳、设置于所述罩壳内的横轴和第一弹簧，所述横轴沿前后方向水平设置于所述罩壳内，所述横轴的前后两端均通过轴承与所述罩壳转动连接，所述第一弹簧为所述横轴的转动提供阻抗；所述骨盆水平旋转机构包括第一摆杆、第二摆杆、第二弹簧和第三弹簧，所述第一摆杆和所述第二摆杆的前端均与所述立柱以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆的后端均与所述罩壳以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆在同一水平面上平行设置，所述第二弹簧的两端分别与所述第一摆杆的前部和所述第二摆杆的后部连接，所述第三弹簧的两端分别与所述第一摆杆的后部和所述第二摆杆的前部连接。

【技术特征摘要】
1.一种下肢康复训练助行机器人，其特征在于，包括底盘移动机构、支撑机构和骨盆辅助运动机构；所述支撑机构包括设置于所述底盘移动机构左右两侧的支撑杆和设置于所述底盘移动机构前侧的立柱；所述骨盆辅助运动机构包括平衡训练手臂机构、骨盆侧方旋转机构和骨盆水平旋转机构；所述平衡训练手臂机构包括左侧杆、右侧杆和连接所述左侧杆和所述右侧杆的翼板，所述左侧杆和所述右侧杆上设置有用以与安全带相连的连接结构；所述骨盆侧方旋转机构包括罩壳、设置于所述罩壳内的横轴和第一弹簧，所述横轴沿前后方向水平设置于所述罩壳内，所述横轴的前后两端均通过轴承与所述罩壳转动连接，所述第一弹簧为所述横轴的转动提供阻抗；所述骨盆水平旋转机构包括第一摆杆、第二摆杆、第二弹簧和第三弹簧，所述第一摆杆和所述第二摆杆的前端均与所述立柱以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆的后端均与所述罩壳以竖直方向为轴线转动连接，所述第一摆杆和所述第二摆杆在同一水平面上平行设置，所述第二弹簧的两端分别与所述第一摆杆的前部和所述第二摆杆的后部连接，所述第三弹簧的两端分别与所述第一摆杆的后部和所述第二摆杆的前部连接。2.根据权利要求1所述的下肢康复训练助行机器人，其特征在于，还包括锁死杆，所述锁死杆的两端分别与所述第一摆杆的中部和所述第二摆杆的中部固定连接。3.根据权利要求1所述的下肢康复训练助行机器人，其特征在于，所述立柱为直线模组，所述第一摆杆和所述第二摆杆的前端连接于所述直线模组的滑座上。4.根据权利要求3所述的下肢康复训练助行机器人，其特征在于，还包括人机交互单元和控制单元，所述人机交互单元设置于所述直线模组上，所述控制单元与所述人机交互单元电连接，所述直线模组的驱动电机与所述控制单元电连接。5.根据权利要求4所述的下肢康复训练助行机器人，其特征在于，所述左侧杆和所述右侧杆均包括相互连接的纵向管和横向管，所述纵向管设置于所述横向管后侧，所述横向管内设置有称重传感器，所述称重传感器通过称重传感器安装座与所述翼板固定连接，所述称重传感器与所述人机交互单元电连接。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周焱莉，嵇建成，
申请(专利权)人：上海金矢机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31