一种步态训练康复机器人制造技术

本发明专利技术属于康复医疗器械领域，涉及一种步态训练康复机器人，其包括人体支撑机构和与之相连的下肢外骨骼机构，其中人体支撑机构包括床身、带有急停开关的扶手、底架、电动推杆、左右单独可调的髋部调节机构，床身通过连接杆和电动推杆安装在底架上，左右扶手对称安装在床身的前端的两侧，髋部调节机构对称安转在床身前端的下面；下肢外骨骼的髋关节和膝关节上分别安装有机械限位块和电气限位开关。本发明专利技术的步态训练康复机器人结构中设计了多重安全保护机制，能够保障患者在康复训练时的安全，同时该康复机器人能满足1500mm到1900mm身高人体在0°到90°之间任何角度的康复训练。

A Gait Training Rehabilitation Robot

The invention belongs to the field of rehabilitation medical devices, and relates to a gait training rehabilitation robot, which comprises a human body support mechanism and a lower limb exoskeleton mechanism connected with it. The human body support mechanism includes a bed, an armrest with an emergency stop switch, a chassis, an electric push rod, a hip adjusting mechanism with left and right individually adjustable. The bed is installed on the chassis through a connecting rod and an electric push rod. The right armrest is symmetrically installed on both sides of the front end of the bed, and the hip adjusting mechanism is symmetrically rotated under the front end of the bed. The mechanical limit block and the electrical limit switch are respectively installed on the hip joint and knee joint of the lower extremity exoskeleton. In the structure of the gait training rehabilitation robot, a multiple safety protection mechanism is designed, which can ensure the safety of patients during rehabilitation training, and the rehabilitation robot can meet the rehabilitation training of human body from 1500 mm to 1900 mm in height at any angle between 0 and 90.

【技术实现步骤摘要】
一种步态训练康复机器人
本专利技术属于医疗康复器械领域，具体涉及是一种步态训练康复机器人，用于对患者下肢进行康复训练。技术背景康复机器人研究起步于20世纪八十年代，是康复医学与机器人技术结合的产物。它的研究涉及康复医疗学、人机工程学、生物学、机械工程学、电子学、材料学以及机器人学等诸多学科，已经成为机器人研究领域的热点之一。近年来，脑卒中、老年化人口及交通事故等灾害造成下肢功能运动障碍患者数量越来越多，不仅给患者本人的生活质量带来严重影响,而且也给家庭及社会带来严重经济负担。为了减缓这一日益突出的问题，康复机器人的研究开始成为一个热点。传统的人体下肢康复训练主要通过人为按摩等人工或半自动化的方式调节患者肌力、肌肉张力来以降低或防止患者的肌肉萎靡。而下肢康复机器人会根据患者的肌力情况，提供不同的康复训练模式可以供患者选择，一般的训练模式有：被动训练模式、辅助训练模式及主动训练模式。下肢康复机器人不仅能缓解治疗师的压力，节约社会资源，而且能在保证姿势摆放正确的条件下不断地重复或加强肢体训练。医疗康复机器人涉及人类生命健康的特殊领域以及潜在的经济市场，已经被多个国家列为战略性新兴产业。目前现有的文献中，如CN102327173B专利，名称为外骨骼可穿戴下肢康复机器人，该康复机器人包括脚部外骨骼、踝关节外骨骼、小腿外骨骼、膝关节外骨骼、大腿外骨骼、髋关节外骨骼及腰部外骨骼，其中，它的髋关节、膝关节和踝关节都使用了蓄电池作为驱动电源，这样会发生在患者康复训练的时候电力不够的情况；CN201888908U专利，名称为步态训练康复机器人，该康复机器人提供了一套全面的步态训练康复系统，该机器人包括髋部杆、大腿股、小腿股、小腿股外套和直线传动单元。髋部杆与大腿股通过活动轴承铰接成髋关节，大腿股与小腿股通过活动轴承铰接成膝关节。此专利只能够实现患者在竖直姿态情况下的康复训练。以及中国专利文献号CN102670379A、CN102836048A、CN102512307B等目前所公开的文献中，其中一些康复机器人只能够提供患者一种姿态的康复训练，另一些康复机器人虽然能够提供患者多种姿态的训练，但是床身部分的转动结构比较复杂，同时其康复机器人机械结构中的安全结构没有形成多重保护机制，从而导致患者在进行康复训练时缺乏足够的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对目前现有技术中康复机器人床身的转动结构复杂和机械结构中没有形成多重保护机制的不足，提供了一种步态训练康复机器人，该康复机器人床身的转动结构简单，同时整个步态训练康复机器人的机械结构中多处设计了安全保护结构，形成了多重安全保护机制。为实现上述目的，本专利技术的主要技术方案如下：一种步态训练康复机器人至少包括床身1、减重固定机构2、下肢外骨骼3、底架4、电动推杆5、连接臂6、髋部调节结构7、床身骨架8、臀部坐板9、连接杆10、支撑杆件12、扶手37、急停开关38。所述床身1至少由床身骨架8和臀部坐板9组成；所述床身骨架8和臀部坐板9通过螺纹固定连接；所述床身1通过连接杆10和电动推杆5安装在底架4上。所述减重固定机构2安装在床身1上。所述电动推杆5的上端与床身骨架8转动连接，电动推杆5的下端与支撑杆件12转动连接。所述电动推杆5和连接杆10之间的夹角在0°到90°之间变化；所述电动推杆5直接推动床身1转动，床身1转动的范围为0°到90°。所述连接臂6为L型；所述连接臂6L型的一端和髋部调节结构7固定连接，连接臂6L型的另一端与下肢外骨骼3铰接。所述连接杆10的上端安装在臀部坐板9下面，连接杆10的下端与支撑杆件12转动连接。所述支撑杆件12安装在底架(4)上。所述扶手37上部安装有急停开关38；所述扶手37安装在床身骨架8前部。所述减重固定机构2至少包括绑带托34、减重吊带36、绑带固定组件35；所述绑带托34上表面设有凹槽，所述绑带托34焊接在床身1的尾部；所述绑带固定组件35焊接在床身1的下表面，所述减重吊带36一端固定在绑带固定组件35上，减重吊带36另一端自由放在床身1上，所述减重吊带36穿过绑带托34上表面的凹槽；所述绑带托34上表面的凹槽能限制减重吊带36左右移动。所述下肢外骨骼3至少包括髋关节驱动装置15、髋关节电气限位开关16、髋关节机械限位块17、大腿连接杆18、大腿杆22、大腿调节块23、大腿角度传感器24、大腿支撑调节机构、小腿杆27、小腿角度传感器28、小腿连接杆30、膝关节驱动装置31、膝关节电气限位开关32、膝关节机械限位块33、小腿支撑调节机构。所述的髋关节驱动装置15通过螺纹连接安装在连接臂6上，所述髋关节机械限位块17通过螺栓固定在连接臂6上，所述髋关节电气限位开关16安装在髋关节机械限位块17上，所述大腿连接杆18固定在髋关节驱动装置15的轴上，所述大腿连接杆18的末端开有矩形槽，所述大腿杆22的一端放置在大腿连接杆18的矩形槽里，并通过螺栓固定在大腿连接杆18上，所述大腿角度传感器24安装在大腿杆22末端。所述膝关节驱动装置31安装在大腿调节块23下端，所述大腿调节块23的上端开有滑槽，大腿调节块23通过滑槽连接在大腿杆22上，所述大腿调节块23在大腿杆22上来回滑动，所述膝关节电气限位开关32安装在膝关节机械限位块33上，所述膝关节机械限位块33安装在大腿调节块23下端，所述小腿连接杆30的一端固定在膝关节驱动装置31轴上，小腿连接杆30的另一端开有矩形槽，所述小腿杆27一端放置在小腿连接杆30的矩形槽里，并通过螺栓固定在小腿连接杆30上，所述小腿角度传感器28安装在小腿杆27末端。所述大腿支撑调节机构至少包括大腿托锁紧块19、大腿腿托杆20、大腿托21；所述大腿托锁紧块19中间开有滑槽，大腿托锁紧块19安装在大腿杆22上并在大腿杆22上来回移动，实现支撑不同身高患者的大腿功能；所述大腿腿托杆20的一端固定在大腿托锁紧块19上，大腿腿托杆20的另一端和大腿托21滑动连接，所述大腿托21下部开有U型槽，大腿托21在大腿腿托杆20上来回移动，可根据不用患者腿型对大腿托21与大腿杆22之间的距离进行调节。所述小腿支撑调节机构至少包括小腿托25、小腿腿托杆26、小腿托锁紧块29；所述小腿托锁紧块29中间开有滑槽，小腿托锁紧块29安装在小腿杆27上，通过滑槽在小腿杆27上来回移动，实现支撑不同身高患者的小腿功能，所述小腿腿托杆26的一端固定在小腿托锁紧块29上，小腿腿托杆26的另一端和小腿托25滑动连接。所述小腿托25下部开有U型槽，小腿托25在小腿腿托杆26上来回移动，可根据不同患者腿型对小腿托25与小腿杆27之间的距离进行调节。所述髋部调节结构7安装在床身骨架8前端的下面；所述髋部调节结构7至少由左右髋部调节结构构成，且左右髋部调节结构对称。所述髋部调节结构7至少包括摇柄39、滚珠丝杆41、直线导轨42、安装板43；所述摇柄39通过螺纹连接在滚珠丝杆41上，所述滚珠丝杆41安装在安装板43上，所述滚珠丝杆41上安装有连接臂6。所述直线导轨42安装在安装板43上，直线导轨42同时与连接臂6的L型一端接触。所述安装板43安装在床身骨架8前端的下方，通过摇柄39的转动带动滚珠丝杆41的转动，使得连接臂6在直线导轨42上来回移动。同时转动左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步态训练康复机器人，其结构至少包括床身(1)、减重固定机构(2)、下肢外骨骼(3)、底架(4)、电动推杆(5)、连接臂(6)、髋部调节结构(7)、床身骨架(8)、臀部坐板(9)、连接杆(10)、支撑杆件(12)、扶手(37)、急停开关(38)，其特征在于：所述床身(1)至少由床身骨架(8)和臀部坐板(9)组成；所述床身骨架(8)和臀部坐板(9)通过螺纹固定连接；所述床身(1)通过连接杆(10)和电动推杆(5)安装在底架(4)上；所述减重固定机构(2)安装在床身(1)上；所述电动推杆(5)的上端与床身骨架(8)转动连接，电动推杆(5)的下端与支撑杆件(12)转动连接；所述电动推杆(5)和连接杆(10)之间的夹角在00到900之间变化；所述电动推杆(5)直接推动床身(1)转动，床身(1)转动的范围为00到900；所述连接臂(6)为L型；所述连接臂(6)L型的一端和髋部调节结构(7)固定连接，连接臂(6)L型的另一端与下肢外骨骼(3)铰接；所述髋部调节结构(7)安装在床身骨架(8)前端的下面；所述连接杆(10)的上端安装在臀部坐板(9)下面，连接杆(10)的下端与支撑杆件(12)转动连接；所述支撑杆件(12)安装在底架(4)上；所述扶手(37)上部安装有急停开关(38)；所述扶手(37)安装在床身骨架(8)前部。...

【技术特征摘要】
1.一种步态训练康复机器人，其结构至少包括床身(1)、减重固定机构(2)、下肢外骨骼(3)、底架(4)、电动推杆(5)、连接臂(6)、髋部调节结构(7)、床身骨架(8)、臀部坐板(9)、连接杆(10)、支撑杆件(12)、扶手(37)、急停开关(38)，其特征在于：所述床身(1)至少由床身骨架(8)和臀部坐板(9)组成；所述床身骨架(8)和臀部坐板(9)通过螺纹固定连接；所述床身(1)通过连接杆(10)和电动推杆(5)安装在底架(4)上；所述减重固定机构(2)安装在床身(1)上；所述电动推杆(5)的上端与床身骨架(8)转动连接，电动推杆(5)的下端与支撑杆件(12)转动连接；所述电动推杆(5)和连接杆(10)之间的夹角在00到900之间变化；所述电动推杆(5)直接推动床身(1)转动，床身(1)转动的范围为00到900；所述连接臂(6)为L型；所述连接臂(6)L型的一端和髋部调节结构(7)固定连接，连接臂(6)L型的另一端与下肢外骨骼(3)铰接；所述髋部调节结构(7)安装在床身骨架(8)前端的下面；所述连接杆(10)的上端安装在臀部坐板(9)下面，连接杆(10)的下端与支撑杆件(12)转动连接；所述支撑杆件(12)安装在底架(4)上；所述扶手(37)上部安装有急停开关(38)；所述扶手(37)安装在床身骨架(8)前部。2.根据权利要求1所述的一种步态训练康复机器人，其特征在于：所述减重固定机构(2)至少包括绑带托(34)、绑带固定组件(35)、减重吊带(36)；所述绑带托(34)上表面设有凹槽，所述绑带托(34)焊接在床身(1)的尾部；所述绑带固定组件(35)焊接在床身(1)的下表面；所述减重吊带(36)一端固定在绑带固定组件(35)上，减重吊带(36)另一端自由放在床身(1)上；所述减重吊带(36)穿过绑带托(34)上表面的凹槽；所述绑带托(34)上表面的凹槽能限制减重吊带(36)左右移动。3.根据权利要求1所述的一种步态训练康复机器人，其特征在于：所述下肢外骨骼(3)至少包括髋关节驱动装置(15)、髋关节电气限位开关(16)、髋关节机械限位块(17)、大腿连接杆(18)、大腿杆(22)、大腿调节块(23)、大腿角度传感器(24)、大腿支撑调节机构、小腿杆(27)、小腿角度传感器(28)、小腿连接杆(30)、膝关节驱动装置(31)、膝关节电气限位开关(32)、膝关节机械限位块(33)、小腿支撑调节机构；所述的髋关节驱动装置(15)通过螺纹连接安装在连接臂(6)上；所述髋关节机械限位块(17)通过螺栓固定在连接臂(6)上；所述髋关节电气限位开关(16)安装在髋关节机械限位块(17)上；所述大腿连接杆(18)固定在髋关节驱动装置(15)的轴上；所述大腿连接杆(18)的末端开有矩形槽；所述大腿杆(22)的一端放置在大腿连接杆(18)的矩形槽里，并通过螺栓固定在大腿连接杆(18)上；所述大腿角度传感器(24)安装在大腿杆(22)末端；所述膝关节驱动装置(31)安装在大腿调节块(23)下端；所述大腿调节块(23)的上端开有滑槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，潘海鸿，梁旭斌，蒲明辉，
申请(专利权)人：广西安博特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45