一种下肢康复机器人制造技术

本实用新型专利技术提出了一种下肢康复机器人,包括：训练仓，所述训练仓包括下仓体以及与下仓体相连接的上仓体，上仓体底部设置有平衡机构；跑步机，设置在所述下仓体底部；提升减重机构，包括用于人体穿戴并驱使人体下肢运动的绑缚装置，以及用于挂载所述绑缚装置的提升装置，提升装置的一端与平衡机构相连接并可沿所述平衡机构做直线移动，提升装置的另一端连接所述绑缚装置并可调节绑缚装置距离跑步机的高度；本实用新型专利技术康复机器人让受训者自主进行步态康复训练，无需专业理疗师看护，在家便可自行训练，节省了医护资源和劳动力，通过康复治疗，让受训者重新获得行走能力。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢康复机器人
本技术涉及医疗器械
，特别涉及一种下肢康复机器人。
技术介绍
对于遭受脊椎损伤、中风等中枢神经系统疾病的患者来说，绝大多数会面临运动性障碍，患者大多有不同程度的生活能力、劳动能力丧失，这严重危害着他们的健康。现代医学认为，通过向中枢神经不断重复地提供一定强度的刺激，能够恢复中枢神经损伤后患者的功能性行走能力。目前传统的下肢康复训练是由专业理疗师“手把手”地按照正常人体行走的步态对病人患肢进行反复牵引以刺激其运动中枢神经，辅助其获得行走能力，或者由护理人员搀扶病人进行步态运动，上述康复手段都需要医护人员参与，增加了医护人员的劳动强度，且必须在医院进行康复治疗，无法居家进行康复治疗，因此急需一种下肢康复装置，以便病人能够自行居家进行步态训练。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种下肢康复机器人，从而解决现有的下肢康复设备需要医护人员参与，增加了医护人员的劳动强度，且必须在医院进行康复治疗，无法居家进行自我康复治疗的问题。为了解决上述技术问题，本技术所提出了一种下肢康复机器人，包括：训练仓，所述训练仓包括下仓体以及与下仓体相连接的上仓体，上仓体底部设置有平衡机构；跑步机，设置在所述下仓体底部；提升减重机构，包括用于人体穿戴并驱使人体下肢运动的绑缚装置，以及用于挂载所述绑缚装置的提升装置，提升装置的一端与平衡机构相连接并可沿所述平衡机构做直线移动，提升装置的另一端连接所述绑缚装置并可调节绑缚装置距离跑步机的高度。在上述技术方案的基础上，优选的，所述平衡机构包括导向板，所述导向板固定安装在上仓体底部中心，所述导向板与跑步机运动方向相齐平，导向板底部开设有用于连接所述提升装置的导向槽。在上述技术方案的基础上，优选的，所述提升装置包括提升座及缆绳，所述提升座滑动设置在导向槽中，缆绳的一端用于连接提升座，另一端用于连接绑缚装置，提升座中设置有用于调节缆绳长度的升降装置，以及用于采集缆绳拉力的拉力传感器，所述升降装置包括用于缠绕缆绳的绕线座及用于驱动绕线座转动的伺服电机。在上述技术方案的基础上，优选的，所述绑缚装置包括承重背心及两条外骨骼式机械腿，所述承重背心与缆绳相连接，两条所述外骨骼式机械腿分别与承重背心相连接，外骨骼式机械腿包括小腿固定架、膝关节、大腿固定架及髋关节，所述小腿固定架通过所述膝关节与所述大腿固定架相连，大腿固定架与髋关节相连，所述膝关节内设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动小腿固定架和大腿固定架相连进行相对转动，所述髋关节内设置有驱动大腿固定架前后摆动的第二驱动电机。进一步，优选的，所述小腿固定架上安装有第一姿态传感器和第一肌电仪，所述第一姿态传感器用于测量使用者的小腿与竖直方向的实际夹角，所述第一肌电仪用于根据所述使用者小腿的肌电信号预测使用者小腿运动的期望夹角；所述大腿固定架上安装有第二姿态传感器和第二肌电仪，所述第二姿态传感器用于测量使用者的大腿与竖直方向的实际夹角，所述第二肌电仪用于根据所述使用者小腿的肌电信号预测使用者大腿运动的期望夹角。更进一步，优选的，所述小腿固定架内侧壁及大腿固定架内侧壁均设置有绑带。在上述技术方案的基础上，优选的，控制系统，设置在训练仓内，所述控制系统包括工控机、控制电路板及操作面板，所述工控机安装在上仓体内壁上，控制电路板安装在工控机内，控制电路板上设置有信号处理器及伺服驱动器，操作面板安装在工控机外表面并与控制电路板相连接，信号处理器分别连接拉力传感器、第一姿态传感器、第一肌电仪、第二姿态传感器及第二肌电仪，伺服驱动器分别连接跑步机、伺服电机、第一驱动电机及第二驱动电机。在上述技术方案的基础上，优选的，所述下仓体前侧内壁上还设置有液晶显示屏，所述液晶显示屏与控制电路板相连接。本技术相对于现有技术具有以下有益效果：1、本技术公开的下肢康复机器人，可以带动受训者下肢模拟正常步态运动；提升装置可在受训者的步态训练过程中为其提供一定的减重力，同时可按照预定的轨迹通过调节缆绳长度以跟随患者重心变化，并结合绑缚装置维持其身体稳定性，克服了在训练中不易保持身体平衡的不足，使得重心跟随效果更好，可以重塑患者的运动中枢神经，同时绑缚装置可以驱动受训者下肢在跑步机上进行康复运动，无需专业理疗师看护，在家便可自行训练，节省了医护资源和劳动力，通过康复治疗，让受训者重新获得行走能力。2、通过设置平衡机构，可以受训者在跑步机上进行康复运动时，提升装置可以自动跟随受训者的运动，并时刻对受训者保持减重平衡，实现了随动的功能。3、本技术设计的绑缚装置中的姿态传感器可以测量使用者大小腿与竖直方向之间的夹角，信号处理器将夹角与期望夹角进行误差计算并进行误差的反向传播，对绑缚装置中的驱动电机实现力矩补偿控制。利用姿态传感器和肌电仪可以实时获取使用者的运动参数，检测并判断受训者的运动意图，从而调整辅助力矩大小，实现对受训者腿部运动提供助力的功能，进而实现了运动减重的功能，提高了受训者的康复效率。4、通过设置液晶显示屏，既可以实时监测康复训练时各个部位的运动情况和各关节的运动轨迹，又可以通过康复训练游戏，实现人机交互，并提高康复效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本技术所公开的下肢康复机器人的立体结构示意图；图2为本技术所公开的下肢康复机器人的平面结构示意图；图3为本技术所公开的提升装置的平面结构示意图；图4为本技术所公开的绑缚装置的立体结构示意图；图5为本技术所公开的控制系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，结合图2，本技术实施例公开了一种下肢康复机器人，包括训练仓1、跑步机2、提升减重机构3及控制系统4。其中，训练仓1包括下仓体11和上仓体12，下仓体11和上仓围合成一个半封闭的空间，为受训者营造一个自我训练的空间，更具安全性，保证了受训者的体验，提升了受训者的内心安全感，保护了受训者的敏感心态。上仓体12底部设置有平衡机构5，用于挂载下文所述提升减重机构3，并使提升减重机构3沿平衡机构5进行移动。跑步机2，设置在下仓体11底部，跑步机2用于配合受训者进行步态运动。提升减重机构3，包括绑缚装置31及提升装置32，绑缚装置31用于人体人体穿戴并驱使人体下肢运动，提升装置3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢康复机器人，其特征在于，包括：/n训练仓(1)，所述训练仓(1)包括下仓体(11)以及与下仓体(11)相连接的上仓体(12)，上仓体(12)底部设置有平衡机构(5)；/n跑步机(2)，设置在所述下仓体(11)底部；/n提升减重机构(3)，包括用于人体穿戴并驱使人体下肢运动的绑缚装置(31)，以及用于挂载所述绑缚装置(31)的提升装置(32)，提升装置(32)的一端与平衡机构(5)相连接并可沿所述平衡机构(5)做直线移动，提升装置(32)的另一端连接所述绑缚装置(31)并可调节绑缚装置(31)距离跑步机(2)的高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种下肢康复机器人，其特征在于，包括：
训练仓(1)，所述训练仓(1)包括下仓体(11)以及与下仓体(11)相连接的上仓体(12)，上仓体(12)底部设置有平衡机构(5)；
跑步机(2)，设置在所述下仓体(11)底部；
提升减重机构(3)，包括用于人体穿戴并驱使人体下肢运动的绑缚装置(31)，以及用于挂载所述绑缚装置(31)的提升装置(32)，提升装置(32)的一端与平衡机构(5)相连接并可沿所述平衡机构(5)做直线移动，提升装置(32)的另一端连接所述绑缚装置(31)并可调节绑缚装置(31)距离跑步机(2)的高度。


2.如权利要求1所述的一种下肢康复机器人，其特征在于：所述平衡机构(5)包括导向板(51)，所述导向板(51)固定安装在上仓体(12)底部中心，所述导向板(51)与跑步机运动方向相齐平，导向板(51)底部开设有用于连接所述提升装置(32)的导向槽(511)。


3.如权利要求2所述的一种下肢康复机器人，其特征在于：所述提升装置(32)包括提升座(321)及缆绳(322)，所述提升座(321)滑动设置在导向槽(511)中，缆绳(322)的一端用于连接提升座(321)，另一端用于连接绑缚装置(31)，提升座(321)中设置有用于调节缆绳(322)长度的升降装置(323)，以及用于采集缆绳(322)拉力的拉力传感器(324)，所述升降装置(323)包括用于缠绕缆绳(322)的绕线座(3231)及用于驱动绕线座(3231)转动的伺服电机(3232)。


4.如权利要求3所述的一种下肢康复机器人，其特征在于：所述绑缚装置(31)包括承重背心(300)及两条外骨骼式机械腿(310)，所述承重背心(300)与缆绳(322)相连接，两条所述外骨骼式机械腿(310)分别与承重背心(300)相连接，外骨骼式机械腿(310)包括小腿固定架(311)、膝关节(312)、大腿固定架(313)及髋关节(314)，所述小腿固定架(311)通过所述膝关节(312)与所述大腿固定架(313)相连，大腿固定架(313)与髋关节(314)相连，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，
申请(专利权)人：武汉与木造物工业设计有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42