一种基于步态感知技术的下肢康复机器人制造技术

技术编号:30968364 阅读:17 留言:0更新日期:2021-11-25 20:43
本发明专利技术公开了一种基于步态感知技术的下肢康复机器人,属于下肢康复机器人领域,通过在承托座上设置一对下肢绑件,用于与患者下肢相绑定,下肢绑件由康复绑环、受力带等结构构成,上下不同直径大小且翻转磁吸设置的康复绑环便于对患者下肢的大腿部、小腿部进行柔性绑定,同时易于大小、长度的调节,材料轻便适用范围广,一对康复绑环牵引受力带随大腿、小腿运动,依靠受力带来判断形态变化,并对比已有步态模型,在患者出现康复动作不正确时,将机械臂与康复绑环相连接,利用机械臂带动康复绑环进行正确康复运动,再借助人机交互面板,以便于分析、纠正并展现正确的步态康复操作,具有参照可比性,利于患者的康复。利于患者的康复。利于患者的康复。

【技术实现步骤摘要】
一种基于步态感知技术的下肢康复机器人


[0001]本专利技术涉及下肢康复机器人领域,更具体地说,涉及一种基于步态感知技术的下肢康复机器人。

技术介绍

[0002]下肢康复机器人在应用和市场方面代表了本类产品的发展趋势,其发展已经进入一个瓶颈阶段,现阶段国内外设备采用康复外骨骼引导患者进行基本的自然步态训练,基本可以满足对于康复治疗师在体力上大部分的替代工作。
[0003]步态感知技术就是借助多种传感器研究步行规律的检查方法,旨在通过生物力学和运动学手段,揭示步态异常的关键环节及影响因素,从而指导康复评估和治疗,有助于临床诊断、疗效评估及机理研究等。
[0004]现有的下肢康复机器人康复运动控制策略,主要是通过力与位置的反馈, 获得人体下肢的运动状态以及人体与机器人的相互作用关系,然后应用相应的控制算法使机器人驱动或者改变患者肢体的运动,达到康复训练的目的。
[0005]目前,现有的下肢康复机器人多采用硬性运动结构与患者肢体相绑定连接,机械机构复杂,质量较大,从而导致系统惯量大,佩戴繁琐,对于患者来说具有一定的负重压力。

技术实现思路

[0006]1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种基于步态感知技术的下肢康复机器人,通过在承托座上设置一对下肢绑件,用于与患者下肢相绑定,上下不同直径且翻转磁吸设置的康复绑环便于对患者下肢的大腿部、小腿部进行柔性绑定,同时易于大小、长度的调节,适用范围广,一对康复绑环牵引受力带随大腿、小腿运动,依靠受力带来判断形态变化,并对比已有步态模型,在患者出现康复动作不正确时,将机械臂与康复绑环相连接进行正确康复运动,再借助人机交互面板,以便于分析、纠正并展现正确的步态康复操作,具有参照可比性,利于患者的康复。
[0007]2.技术方案为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种基于步态感知技术的下肢康复机器人,包括承托座,承托座的左右两侧均通过一对支架连接有定位板,一对定位板的上端均通过一对电动伸缩杆固定有扶架,一对定位板上均嵌设有一对操控板,一对操控板的外端壁上均设有受力带,一对受力带外端均设有下肢绑件,下肢绑件包括套设衔接的衔接管和定位片,定位片上连接有康复绑环,衔接管另一端与受力带相连接,康复绑环包括与定位片相连接的定位瓣,定位瓣左右端均转动连接有旋转瓣,定位瓣、旋转瓣内壁上均贴附有中空缓冲瓣,相邻两个中空缓冲瓣内部连通设置,且远离定位瓣一侧的中空缓冲瓣相对贴面磁吸设置,上下设置的一对衔接管之间设有软管,衔接管上端部通过导管贯穿定位片、定位瓣并与中空缓冲瓣内部相连通,承托座一侧
设有气泵,气泵进气端通过气管与位于下方的衔接管相连通设置,操控板内侧安装有力传感器以及控制器,受力带内端与力传感器相连接,定位板上下端均设有机械臂,机械臂与控制器相连接,机械臂远离定位板一端与定位片可拆卸式连接,承托座一端设有人机交互系统,人机交互系统上设有人机交互面板。
[0009]进一步的,位于上方的康复绑环的内直径大于下方康复绑环的内直径,上下设置的一对康复绑环的轴心沿同竖直方向设置,位于上方的康复绑环用于对大腿部相应位置进行绑定,而位于下方的康复绑环则用于对小腿部相应位置进行柔性绑定。
[0010]进一步的,衔接管位于定位片上下端均套设有螺帽,螺帽与衔接管螺纹连接,且一对螺帽相抵于定位片上下端壁上。
[0011]进一步的,康复绑环、衔接管以及定位片均采用轻质材料制成,中空缓冲瓣采用弹性材料制成,中空缓冲瓣的内端壁设有防滑凸起。
[0012]进一步的,远离定位瓣一侧的一对中空缓冲瓣的端壁上均嵌设有透气磁吸片,相对设置的一对透气磁吸片采用相互磁吸的磁性材料制成,且透气磁吸片上开设有透气孔。
[0013]进一步的,衔接管与受力带相连接一端设有调节座,调节座内部设有与受力带相连接的转辊,受力带贯穿调节座并套设于转辊上,转辊一端设有延伸至调节座外的转轴。
[0014]进一步的,转轴与调节座端口处通过啮合连接的齿轮相连接,易于对受力带的长度进行调节至伸直状态,从而适用不同患者对一对康复绑环的佩戴。
[0015]进一步的,定位板上设有与机械臂底端相连接的旋转电机,机械臂远离定位板的一端设有与定位片结构相匹配的衔接部。
[0016]进一步的,衔接部与定位片磁吸设置,衔接部以及定位片外端壁均采用相互磁吸的磁性材料制成。
[0017]进一步的,扶架的底端中部处设有把手,扶架顶端设有向下凹陷的肘部承托部,肘部承托部上包覆有柔性垫。
[0018]3.有益效果相比于现有技术,本专利技术的优点在于:(1)本方案通过在承托座上设置一对下肢绑件,用于与患者下肢相绑定,下肢绑件由康复绑环、受力带等结构构成,上下不同直径且翻转磁吸设置的康复绑环便于对患者下肢的大腿部、小腿部进行柔性绑定,同时易于大小、长度的调节,材料轻便适用范围广,一对康复绑环牵引受力带随大腿、小腿运动,依靠受力带来判断形态变化,并对比已有步态模型,在患者出现康复动作不正确时,将机械臂与康复绑环相连接,利用机械臂带动康复绑环进行正确康复运动,再借助人机交互面板,以便于分析、纠正并展现正确的步态康复操作,具有参照可比性,利于患者的康复。
[0019](2)本方案将位于上方的康复绑环的内直径大于下方康复绑环的内直径,上下设置的一对康复绑环的轴心沿同竖直方向设置,位于上方的康复绑环用于对大腿部相应位置进行绑定,而位于下方的康复绑环则用于对小腿部相应位置进行柔性绑定,上下设置的一对康复绑环反应大腿、小腿的步态运动,并依靠与康复绑环相连接的受力带来判断力的大小以及角度,从而得到步态数据。
[0020](3)本方案在衔接管位于定位片上下端均套设有螺帽,螺帽与衔接管螺纹连接,且一对螺帽相抵于定位片上下端壁上,利用螺纹连接,一方面以便于将康复绑环与衔接管相
连接,便于将康复绑环拆卸下来进行清洁,另一方面便于调节康复绑环的竖直高度。
[0021](4)本方案在远离定位瓣一侧的一对中空缓冲瓣的端壁上均嵌设有透气磁吸片,相对设置的一对透气磁吸片采用相互磁吸的磁性材料制成,且透气磁吸片上开设有透气孔,设置可旋转磁吸连接,便于将旋转瓣向外翻转打开,易于将康复绑环固定套设于患者的下肢体上,而设置于内侧的中空缓冲瓣在充气的情况下膨胀,既提供缓冲性,又扩大适用范围,适用于不同粗细的下肢绑定。
[0022](5)本方案在衔接管与受力带相连接一端设有调节座,调节座内部设有与受力带相连接的转辊,受力带贯穿调节座并套设于转辊上,转辊一端设有延伸至调节座外的转轴,转轴与调节座端口处通过啮合连接的齿轮相连接,易于对受力带的长度进行调节至伸直状态,从而适用不同高度患者对康复绑环的佩戴需要,受力带处于初始伸直状态,在进行动态变化后,更能准确反应患者下肢的步态变化。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的立体图一;图2为本专利技术的立体图二;图3为本专利技术其中一组下肢绑件与定位板相结合处的结构示意图一;图4为本专利技术其中一组下肢绑本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于步态感知技术的下肢康复机器人,包括承托座(1),所述承托座(1)的左右两侧均通过一对支架连接有定位板(2),一对所述定位板(2)的上端均通过一对电动伸缩杆(3)固定有扶架(4),其特征在于:一对所述定位板(2)上均嵌设有一对操控板(5),一对所述操控板(5)的外端壁上均设有受力带(6),一对所述受力带(6)外端均设有下肢绑件;所述下肢绑件包括套设衔接的衔接管(8)和定位片(9),所述定位片(9)上连接有康复绑环(10),所述衔接管(8)另一端与受力带(6)相连接,所述康复绑环(10)包括与定位片(9)相连接的定位瓣(101),所述定位瓣(101)左右端均转动连接有旋转瓣(102),所述定位瓣(101)、旋转瓣(102)内壁上均贴附有中空缓冲瓣(103),相邻两个所述中空缓冲瓣(103)内部连通设置,且远离定位瓣(101)一侧的中空缓冲瓣(103)相对贴面磁吸设置,上下设置的一对所述衔接管(8)之间设有软管,所述衔接管(8)上端部通过导管贯穿定位片(9)、定位瓣(101)并与中空缓冲瓣(103)内部相连通,所述承托座(1)一侧设有气泵(12),所述气泵(12)进气端通过气管(13)与位于下方的衔接管(8)相连通设置;所述操控板(5)内侧安装有力传感器以及控制器,所述受力带(6)内端与力传感器相连接,所述定位板(2)上下端均设有机械臂(11),所述机械臂(11)与控制器相连接,所述机械臂(11)远离定位板(2)一端与定位片(9)可拆卸式连接,所述承托座(1)一端设有人机交互系统,所述人机交互系统上设有人机交互面板。2.根据权利要求1所述的一种基于步态感知技术的下肢康复机器人,其特征在于:位于上方的所述康复绑环(10)的内直径大于下方康复绑环(10)的内直径,上下设置的一对康复绑环(10)的轴心沿同竖直方向设置。3.根据权利要求1所述的一种基于步态感知...

【专利技术属性】
技术研发人员:施辉刘明明樊拥军张浩吕南宁
申请(专利权)人:连云港市第二人民医院连云港市临床肿瘤研究所
类型:发明
国别省市:

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