一种转动中心可调节的踝关节康复机构制造技术

本发明专利技术提供一种转动中心可调节的踝关节康复机构，属于踝关节康复装置的技术领域，底座上固定中心柱和三个圆柱体；圆柱套筒与圆柱体构成圆柱副；可调机架包括下机架和上机架；下机架包括底杆和下侧杆，底杆中心的连接柱与中心柱构成转动副，下侧杆的高度可调且高度可固定；上机架包括顶杆、机架块和上侧杆，机架块与顶杆的中心构成转动副，上侧杆与下侧杆构成转动副；脚踏板固定在机架块上，设置有绑带和球铰套筒；驱动支链的底端与圆柱套筒构成转动副，顶端球体与球铰套筒构成球副；电机驱动圆柱套筒沿着圆柱体移动。上述机构能够有效地进行患者脚踝康复训练，可实现脚踝康复训练转动的运动姿态，可根据人体踝关节转动中心差异调节转动中心。

【技术实现步骤摘要】
一种转动中心可调节的踝关节康复机构
本专利技术属于踝关节康复装置的
，具体公开了一种转动中心可调节的踝关节康复机构。
技术介绍
我国人口基数相对较大，目前人口老龄化问题较为明显，下肢踝关节功能退化导致行走不便的老年人越来越多，另外，由于交通意外和运动意外损伤踝关节导致行走不便的患者也日益增多。因此针对踝关节康复的医疗康复设备越来越受到人们的关注。目前普遍使用的康复设备仍存在明显的不足之处：很多康复设备在进行康复训练时需要多个看护人员协作，理疗师帮助病人摆动肢体，费时费力，效率低下；有的机构结构复杂，制作成本较高，而且患者穿戴不方便；有的踝关节康复机构转动中心与患者踝关节不吻合，不能保证患者与康复机构实现共融运动，患者的康复训练效果受到限制。因此，专利技术一种转动中心可调节的踝关节康复机器人，不但可以实现患者踝关节的康复运动，而且在医学应用方面，可以满足不同年龄段患者的康复需求，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术为了改善上述问题，提供了一种转动中心可调节的踝关节康复机构，能够有效地进行患者脚踝的康复训练，不但可实现脚踝康复训练转动的运动姿态，还可根据人体踝关节转动中心差异进行转动中心调节。为实现上述目的，本专利技术提供一种转动中心可调节的踝关节康复机构，包括底座、圆柱体、圆柱套筒、中心柱、可调机架、脚踏板、驱动支链和电机；三个所述圆柱体固定在底座上，呈等边三角形分布；圆柱套筒套设在圆柱体上，与圆柱体构成圆柱副；中心柱固定在底座上，位于等边三角形的中心；可调机架包括下机架和上机架；下机架包括底杆以及垂直设置在底杆两端的下侧杆，底杆的中心设置有连接柱，连接柱与中心柱构成转动副，下侧杆的高度可调且高度可固定；上机架包括顶杆、机架块以及垂直设置在顶杆两端的上侧杆，顶杆位于底杆的一侧，机架块与顶杆的中心构成转动副，上侧杆与下侧杆构成转动副；脚踏板固定在机架块上，脚踏板上设置有绑带和球铰套筒；三个球铰套筒呈等边三角形分布，等边三角形的中心在底座上的投影位于中心柱上；驱动支链的底端与圆柱套筒构成转动副，顶端为球体，球体与球铰套筒构成球副；电机驱动圆柱套筒沿着圆柱体上下移动。进一步地，脚踏板的长度可调且长度可固定。进一步地，脚踏板上固定有足靠背，足靠背与机架块固定连接，足靠背的高度可调且高度可固定。进一步地，下侧杆的高度、脚踏板的长度以及足靠背的高度均通过齿轮齿条结构调节，下侧杆上设置有机架调节旋钮，脚踏板上设置有脚踏板调节旋钮，足靠背上设置有足靠背调节旋钮。进一步地，所述脚踏板上设置有柔性材料。进一步地，电机采用伺服电机。本专利技术具有如下的有益效果：1、上述踝关节康复机构中，连接柱与中心柱构成的转动副为第一转动副，实现踝关节的外展内收，上侧杆与下侧杆构成的转动副为第二转动副，实现踝关节的前屈后伸，二者转动轴线的交点为上侧杆与下侧杆铰点连线的中点，机架块与顶杆的中心构成的转动副为第三转动副，第三转动副以转动中心为圆心在竖直方向摆动实现踝关节的内旋外旋，第一转动副、第二转动副和第三转动副等效为转动中心与上侧杆与下侧杆铰点连线的中点重合的球副（S副），即上述踝关节康复机构的转动中心位于脚踏板的上方，与人体脚踝的转动中心保持一致，符合人体脚踝的自然运动状态，提高了人机相融程度，确保患者在康复运动中舒适安全，减少二次损伤，获得更有效的康复锻炼；2、上述踝关节康复机构结构简单，功能上完全满足包括前屈、后伸、外展、内收、外旋和内旋在内踝关节康复运动形式，针对患者踝关节转动中心的个体差异，通过调节下侧杆的高度对踝关节康复机构的转动中心进行调节，可适应不同患者的需求；3、采用三个驱动支链并联的形式，负载能力强，驱动支链为CRS支链，C代表圆柱副，R代表转动副，S代表球副，控制简单且精度高；4、脚踏板的长度可调节，以适应不同患者的足部，与人体接触部分采用柔性材料，穿戴方便，效果舒适。附图说明图1为转动中心可调节的踝关节康复机构的结构示意图；图2为图1所示踝关节康复机构中脚踏板的结构示意图；图3为图1所示踝关节康复机构中可调机架的结构示意图；图4为图3所示可调机架中上机架的结构示意图；图5为下侧杆中齿轮齿条结构的结构示意图；图6为图1所示踝关节康复机构的等效示意图；图7为图1所示踝关节康复机构的使用示意图。图中，1-底座；2-圆柱体；3-圆柱套筒；4-中心柱；5-脚踏板；5.1-脚踏板调节旋钮；6-驱动支链；7.1-底杆；7.2-下侧杆；7.21-固定杆；7.22-滑动杆；7.23-齿条；7.24-条形孔；7.25-齿轮轴；7.26-齿轮；7.3-连接柱；7.4-顶杆；7.5-机架块；7.6-上侧杆；7.7-机架块安装柱；7.8-侧杆连接柱；7.9-机架调节旋钮；8-绑带；9-球铰套筒；10-足靠背；10.1-足靠背调节旋钮。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供一种转动中心可调节的踝关节康复机构，包括底座1、圆柱体2、圆柱套筒3、中心柱4、可调机架、脚踏板5、驱动支链6和电机；三个所述圆柱体2固定在底座1上，呈等边三角形分布；圆柱套筒3套设在圆柱体2上，与圆柱体2构成圆柱副；中心柱4固定在底座1上，位于等边三角形的中心；可调机架包括下机架和上机架；下机架包括底杆7.1以及垂直设置在底杆7.1两端的下侧杆7.2，底杆7.1的中心设置有连接柱7.3，连接柱7.3与中心柱4构成转动副，下侧杆7.2的高度可调且高度可固定；上机架包括顶杆7.4、机架块7.5以及垂直设置在顶杆7.4两端的上侧杆7.6，顶杆7.4位于底杆7.1的一侧，机架块7.5与顶杆7.4的中心构成转动副（本实施例中，顶杆7.4的中心设置有机架块安装柱7.7，机架块7.5转动安装在机架块安装柱7.7上），上侧杆7.6与下侧杆7.2构成转动副（本实施例中，上侧杆7.6上设置有侧杆连接柱7.8，侧杆连接柱7.8转动穿设在下侧杆7.2的转孔中）；脚踏板5固定在机架块7.5上，脚踏板5上设置有绑带8和球铰套筒9；三个球铰套筒9呈等边三角形分布，等边三角形的中心在底座1上的投影位于中心柱4上；驱动支链6的底端与圆柱套筒3构成转动副（本实施例中，驱动支链6的底端通过铰轴与圆柱套筒3的铰接耳连接），顶端为球体，球体与球铰套筒9构成球副；电机驱动圆柱套筒3沿着圆柱体2上下移动。上述踝关节康复机构中，连接柱7.3与中心柱4构成的转动副为第一转动副，实现踝关节的外展内收，上侧杆7.6与下侧杆7.2构成的转动副为第二转动副，实现踝关节的前屈后伸，二者转动轴线的交点为上侧杆7.6与下侧杆7.2铰点连线的中点，机架块7.5与顶杆7.4的中心构成的转动副为第三转动副，第三转动副以转动中心为圆心在竖直方向摆动实现踝关节的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转动中心可调节的踝关节康复机构，其特征在于，包括底座、圆柱体、圆柱套筒、中心柱、可调机架、脚踏板、驱动支链和电机；/n三个所述圆柱体固定在底座上，呈等边三角形分布；/n所述圆柱套筒套设在圆柱体上，与圆柱体构成圆柱副；/n所述中心柱固定在底座上，位于等边三角形的中心；/n所述可调机架包括下机架和上机架；/n所述下机架包括底杆以及垂直设置在底杆两端的下侧杆，底杆的中心设置有连接柱，连接柱与中心柱构成转动副，下侧杆的高度可调且高度可固定；/n所述上机架包括顶杆、机架块以及垂直设置在顶杆两端的上侧杆，顶杆位于底杆的一侧，机架块与顶杆的中心构成转动副，上侧杆与下侧杆构成转动副；/n所述脚踏板固定在机架块上，脚踏板上设置有绑带和球铰套筒；/n所述三个球铰套筒呈等边三角形分布，等边三角形的中心在底座上的投影位于中心柱上；/n所述驱动支链的底端与圆柱套筒构成转动副，顶端为球体，球体与球铰套筒构成球副；/n所述电机驱动圆柱套筒沿着圆柱体上下移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种转动中心可调节的踝关节康复机构，其特征在于，包括底座、圆柱体、圆柱套筒、中心柱、可调机架、脚踏板、驱动支链和电机；
三个所述圆柱体固定在底座上，呈等边三角形分布；
所述圆柱套筒套设在圆柱体上，与圆柱体构成圆柱副；
所述中心柱固定在底座上，位于等边三角形的中心；
所述可调机架包括下机架和上机架；
所述下机架包括底杆以及垂直设置在底杆两端的下侧杆，底杆的中心设置有连接柱，连接柱与中心柱构成转动副，下侧杆的高度可调且高度可固定；
所述上机架包括顶杆、机架块以及垂直设置在顶杆两端的上侧杆，顶杆位于底杆的一侧，机架块与顶杆的中心构成转动副，上侧杆与下侧杆构成转动副；
所述脚踏板固定在机架块上，脚踏板上设置有绑带和球铰套筒；
所述三个球铰套筒呈等边三角形分布，等边三角形的中心在底座上的投影位于中心柱上；
所述驱动支链的底端与圆柱套筒构成转动副，顶端为球体，球体与球铰套...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀虹，李龙飞，王吉昌，庞国旺，王勇军，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14