一种简易的医疗踝关节康复机器人装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，包括脚踏板组件、类球面转动组件、脚掌调节机构和定平台，脚踏板组件包括前脚掌踏板和后脚掌踏板，后脚掌踏板的前部下凹供前脚掌踏板进行组合放置；脚掌调节机构包括若干侧棘齿和调节薄片，调节薄片穿设竖轴并绕竖轴水平旋转，侧棘齿间具有若干个供调节薄片卡接配合的齿槽；类球面转动组件包括背跖屈导轨、滑块、内外翻导轨和动平台，动平台可水平回转地设于定平台上方，背跖屈导轨呈十字交叉状放置在内外翻导轨上，滑块设于交叉处将背跖屈导轨和内外翻导轨衔接起来，背跖屈导轨固定在后脚掌踏板底部。本发明专利技术实现三个自由度的运动，可调节供脚掌搁置的脚踏板长度，且结构简单，体积小，价格低廉。

A simple medical ankle rehabilitation robot

The invention discloses a simple medical ankle rehabilitation robot device, which comprises a foot pedal assembly, a spherical like rotation assembly, a foot foot adjusting mechanism and a fixed platform. The foot pedal assembly comprises a front foot pedal and a rear foot pedal, the front concave part of the rear foot pedal is used for the combination and placement of the front foot pedal; the foot adjusting mechanism comprises a plurality of side ratchets and adjusting sheets, and the adjusting sheets are penetrated A vertical axis is arranged and rotated horizontally around the vertical axis, and a number of teeth slots are arranged between the side ratchets for the clamping and matching of the adjusting thin plates; the spherical like rotating components include a back metatarsal flexion guide rail, a sliding block, an inside and outside turning guide rail and a moving platform, the moving platform can be horizontally rotated above the fixed platform, the back metatarsal flexion guide rail is placed on the inside and outside turning guide rail in a cross shape, and the sliding block is arranged at the cross position to connect the back metatarsal flexion guide rail and the inside and outside turning guide rail The turning guide rail is connected, and the back metatarsal flexion guide rail is fixed at the bottom of the rear sole pedal. The invention realizes the movement of three degrees of freedom, can adjust the length of the foot pedal for the foot rest, and has the advantages of simple structure, small volume and low price.

【技术实现步骤摘要】
一种简易的医疗踝关节康复机器人装置
本专利技术属于脚踝康复
，特别与一种简易的医疗踝关节康复机器人装置有关。
技术介绍
脚踝损伤是日常生活和运动锻炼中是最为常见的伤病之一，需要及时进行科学康复治疗，目前，市场上已经有的踝关节康复装置功能简单、体积大、重量重、康复训练模式单一、价格昂贵，并且病人需要在专业人士的指导下才可以进行康复训练，因此一般都在医院或者诊所里面应用，不利于市场化。中国专利文献CN106730634A公开了一种轴线可调式脚踝康复器，其包括翻转装置、小腿固定装置、运动轴线调节装置、运动执行装置以及脚踏板调节装置等，其可实现踝关节的背跖屈运动、内外翻运动；脚踏板通过运动轴线调节装置与电机相连，电机轴装有齿轮，圆形导轨内侧制有内齿轮，齿轮与内齿轮啮合，电机驱动可带动脚踏板实现内外翻运动；圆形导轨的外端装有一电机，驱动电机可实现脚踏板的背跖屈运动。显然，该现有脚踝康复器的运动较为局限，只能实现两个自由度的运动(内外翻运动、背跖屈运动)，电机和小腿固定装置使得整体体积较笨重，成本较高；而且没有限位装置，无法依据脚踝背跖屈、内外翻回转角度的不同而进行相应的限位；此外，无法依据不同人群的脚掌大小调整脚掌踏板的大小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于球面运动的医疗踝关节康复机器人装置，实现三个自由度的运动，可调节供脚掌搁置的脚踏板长度，且结构简单，体积小，重量轻，价格低廉。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，包括脚踏板组件、类球面转动组件、脚掌调节机构和定平台；所述脚踏板组件包括前脚掌踏板和后脚掌踏板，所述后脚掌踏板的前部下凹供前脚掌踏板进行组合放置，从而形成可供脚掌搁置的脚踏板；所述脚掌调节机构包括若干侧棘齿和调节薄片，侧棘齿形成在后脚掌踏板的一侧，调节薄片形成在前脚掌踏板且位于侧棘齿同一侧，调节薄片穿设有一竖轴，使调节薄片可绕竖轴水平旋转，侧棘齿间齿槽供调节薄片卡接配合，通过前后移动前脚掌踏板并调节卡接位置以调节脚踏板组件的长度大小；所述类球面转动组件包括背跖屈导轨、滑块、内外翻导轨和动平台，所述动平台可相对定平台水平回转地设于定平台上方，所述内外翻导轨固定在动平台上，所述背跖屈导轨放置在内外翻导轨上，与内外翻导轨呈十字交叉状，背跖屈导轨和内外翻导轨各呈半圆弧形状，背跖屈导轨开设有供滑块上部配合的背跖屈滑槽，内外翻导轨开设有供滑块下部配合的内外翻滑槽，滑块设于交叉处将背跖屈导轨和内外翻导轨衔接起来；背跖屈导轨固定在后脚掌踏板底部。优选地，所述定平台周向均匀分布有若干个内旋的弧形销槽，所述动平台下方设有可在弧形销槽内滑动的球头转动销。优选地，该装置还包括支撑梁和筋板，筋板设于后脚掌踏板的底部，筋板的前部、中部、后部分别设有前加强筋、中加强筋和后加强筋，且前加强筋、中加强筋和后加强筋对应在于脚掌前部、中部和后部下方的位置，背跖屈导轨的一端固定在中加强筋，背跖屈导轨的另一端固定在后加强筋；支撑梁的一端固定在前加强筋，支撑梁的另一端固定在位于中加强筋的背跖屈导轨上。优选地，该装置还包括可拆卸外壳，拆卸外壳为包覆脚掌的外壳，包括左外壳和右外壳，左外壳和右外壳分别安装在动平台的左右两侧，左外壳和右外壳之间设有卡接结构组合在一起，从而跟随动平台的转动而转动。优选地，所述滑块的上部形成上凸块，用于配合背跖屈滑槽，所述滑块的下部形成下凸块，用于配合内外翻滑槽。优选地，所述类球面转动组件还包括若干个内外翻圆柱辊子和背跖屈圆柱辊子，内外翻圆柱辊子安装在所述内外翻滑槽内，所述下凸块抵靠在内外翻圆柱辊子上，背跖屈圆柱辊子安装在所述上凸块两侧的滑块端面上，当上凸块配合背跖屈滑槽时，背跖屈导轨抵靠在滑块端面的背跖屈圆柱辊子上。优选地，所述脚掌调节机构还包括紧固螺帽，紧固螺帽带有内螺纹，前脚掌踏板的侧面延伸出一侧筋条，侧筋条上开设一通孔，所述调节薄片上形成凸出的螺柱，螺柱表面带有外螺纹，螺柱穿过通孔与紧固螺帽配合，从而使调节薄片可拆卸得连接在前脚掌踏板上。优选地，所述螺柱形成在调节薄片的一端为固定端，调节薄片的另一端卡接配合齿槽为卡接端，固定端和卡接端呈对称结构，所述竖轴设于两端之间，卡接端与齿槽配合的同时，固定端采用紧固螺帽固定。优选地，所述侧棘齿为长条状结构，后脚掌踏板的一侧向外延伸形成水平台面和侧壁，所述侧棘齿形成在侧壁的内侧，所述水平台面开设有限位调节槽，所述竖轴滑动配合在限位调节槽内，所述竖轴上设有轴肩，轴肩抵接在限位调节槽上方。优选地，所述前脚掌踏板的底部沿中心轴线对称分布有两个导向块，后脚掌踏板对应导向块的位置设有导向槽，导向槽向前线性延伸，导向块滑动配合在导向槽内，使前脚掌踏板相对后脚掌踏板前后移动。采用上述方案后，本专利技术的增益效果在于：1)该装置以弧形导轨为基础，设计了一款基于弧形导轨的类球面运动机构，结构简单，制造容易，体积较小，成本低；在满足人体脚踝背跖屈、内外翻及内外旋转动回转最大角度的同时，可依据脚踝背跖屈、内外翻及内外旋回转角度的不同而进行相应的限位。同时，还设计了脚掌调节机构，该机构可依据不同的脚掌大小调节脚踏板长度，使该产品应用范围更加广泛；2)该装置具有三个转动自由度，分别为脚踝的背屈和跖屈、内翻和外翻及内旋和外旋转动。脚踏板组件可根据不同的脚掌大小实现伸缩调节；类球面转动组件可实现脚踝的背屈和跖屈、内翻和外翻、内旋和外旋等运动，其回转中心与踝关节回转中心基本重合。3)该装置适用于早、晚期踝关节康复患者。附图说明图1是本专利技术一实施例的结构示意图一；图2是本专利技术一实施例的安装可拆卸外壳的结构示意图；图3是本专利技术一实施例的脚踏板组件示意图；图4是本专利技术一实施例的前脚掌踏板示意图；图5是本专利技术一实施例的后脚掌踏板示意图；图6是本专利技术一实施例的筋板示意图；图7是本专利技术一实施例的调节薄片与竖轴的装配示意图；图8是本专利技术一实施例的调节薄片示意图；图9是本专利技术一实施例的竖轴示意图；图10是本专利技术一实施例的类球面转动组件示意图；图11是图10中A处的放大图；图12是本专利技术一实施例的背跖屈导轨示意图；图13是本专利技术一实施例的滑块示意图；图14是本专利技术一实施例的内外翻导轨示意图；图15是本专利技术一实施例的定平台的俯视图；图16是本专利技术一实施例的支撑梁组件示意图；图17是本专利技术一实施例的支撑梁示意图；图18是本专利技术一实施例的可拆卸外壳安装示意图；图19是本专利技术一实施例的左外壳示意图；图20是本专利技术一实施例的右外壳示意图；图21是本专利技术一实施例的结构示意图二。附图标记说明：1-脚踏板组件，11-前脚掌踏板，111-导向块，12-后脚掌踏板，121-导向槽，122-中沉头孔，123-后沉头孔，124-十字槽沉头螺钉，2-类球面转动组件，21-背跖屈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，其特征在于：包括脚踏板组件、类球面转动组件、脚掌调节机构和定平台；/n所述脚踏板组件包括前脚掌踏板和后脚掌踏板，所述后脚掌踏板的前部下凹供前脚掌踏板进行组合放置，从而形成可供脚掌搁置的脚踏板；/n所述脚掌调节机构包括若干侧棘齿和调节薄片，侧棘齿形成在后脚掌踏板的一侧，调节薄片形成在前脚掌踏板且位于侧棘齿同一侧，调节薄片穿设有一竖轴，使调节薄片可绕竖轴水平旋转，侧棘齿间齿槽供调节薄片卡接配合，通过前后移动前脚掌踏板并调节卡接位置以调节脚踏板组件的长度大小；/n所述类球面转动组件包括背跖屈导轨、滑块、内外翻导轨和动平台，所述动平台可相对定平台水平回转地设于定平台上方，所述内外翻导轨固定在动平台上，所述背跖屈导轨放置在内外翻导轨上，与内外翻导轨呈十字交叉状，背跖屈导轨和内外翻导轨各呈半圆弧形状，背跖屈导轨开设有供滑块上部配合的背跖屈滑槽，内外翻导轨开设有供滑块下部配合的内外翻滑槽，滑块设于交叉处将背跖屈导轨和内外翻导轨衔接起来；/n背跖屈导轨固定在后脚掌踏板底部。/n

【技术特征摘要】
1.一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，其特征在于：包括脚踏板组件、类球面转动组件、脚掌调节机构和定平台；
所述脚踏板组件包括前脚掌踏板和后脚掌踏板，所述后脚掌踏板的前部下凹供前脚掌踏板进行组合放置，从而形成可供脚掌搁置的脚踏板；
所述脚掌调节机构包括若干侧棘齿和调节薄片，侧棘齿形成在后脚掌踏板的一侧，调节薄片形成在前脚掌踏板且位于侧棘齿同一侧，调节薄片穿设有一竖轴，使调节薄片可绕竖轴水平旋转，侧棘齿间齿槽供调节薄片卡接配合，通过前后移动前脚掌踏板并调节卡接位置以调节脚踏板组件的长度大小；
所述类球面转动组件包括背跖屈导轨、滑块、内外翻导轨和动平台，所述动平台可相对定平台水平回转地设于定平台上方，所述内外翻导轨固定在动平台上，所述背跖屈导轨放置在内外翻导轨上，与内外翻导轨呈十字交叉状，背跖屈导轨和内外翻导轨各呈半圆弧形状，背跖屈导轨开设有供滑块上部配合的背跖屈滑槽，内外翻导轨开设有供滑块下部配合的内外翻滑槽，滑块设于交叉处将背跖屈导轨和内外翻导轨衔接起来；
背跖屈导轨固定在后脚掌踏板底部。


2.根据权利要求1所述的一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，其特征在于：所述定平台周向均匀分布有若干个内旋的弧形销槽，所述动平台下方设有可在弧形销槽内滑动的球头转动销。


3.根据权利要求1所述的一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，其特征在于：该装置还包括支撑梁和筋板，筋板设于后脚掌踏板的底部，筋板的前部、中部、后部分别设有前加强筋、中加强筋和后加强筋，且前加强筋、中加强筋和后加强筋对应在于脚掌前部、中部和后部下方的位置，背跖屈导轨的一端固定在中加强筋，背跖屈导轨的另一端固定在后加强筋；支撑梁的一端固定在前加强筋，支撑梁的另一端固定在位于中加强筋的背跖屈导轨上。


4.根据权利要求1所述的一种简易的医疗踝关节康复机器人装置，其特征在于：该装置还包括可拆卸外壳，可拆卸外壳为包覆脚掌的外壳，包括左外壳和右外壳，左外壳和右外壳分别安装在动平台的左右两侧，左外壳和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宝俊，孔一啸，韩喜英，米文博，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14