一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人，包括：机架；座椅；绳系机构，包括固定在用户腿部的下肢固定装置、以及其中一端连接在下肢固定装置上的四根牵引绳；传动机构，包括四个传动组件和四个定滑轮；每根牵引绳不与下肢固定装置连接的一端均穿过对应的定滑轮与相应的传动组件水平连接，且每根牵引绳均在用户腿部重力作用下呈绷紧状态；驱动机构，包括四个伺服电机；伺服电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，驱动传动组件水平运动并拉扯牵引绳，使用户腿部在牵引绳的拉力作用下运动。本实用新型专利技术能够减轻下肢康复训练对患者的负担，增强康复过程中的安全性并能对患者的下肢提供良好的康复效果。全性并能对患者的下肢提供良好的康复效果。全性并能对患者的下肢提供良好的康复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人


[0001]本技术涉及机器人和康复医学
，具体而言涉及一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人。

技术介绍

[0002]当前，我国残疾人群已超过8500万，这个庞大的群体使得康复需求不断扩大。由于专业康复人员的数量较少不足以满足人们的需求，因此康复机器人应运而生。康复机器人按照功能可以分为功能替代型、功能辅助型、功能恢复型以及功能恢复与辅助复合型等4种类型，其都是通过辅助人体完成相应肢体动作来达到康复训练的效果。康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支，它是集康复医学、生物医学、机械学、力学、电子学、材料学、控制技术以及机器人技术等为一体的高科技产品，已经成为国际机器人领域的一个研究热点。目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面。
[0003]目前，对患者下肢进行康复训练的装置大多让患者处于站立状态，通过辅助患者模拟正常人的步行姿态轨迹从而达到康复训练效果，然而这对于症状较为严重的患者来说仍然存在着较大的负担。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于提供一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人，能够减轻下肢康复训练对患者的负担，增强康复过程中的安全性并能对患者的下肢提供良好的康复效果。
[0005]为达成上述目的，本技术提出一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人，所述机器人包括：
[0006]机架，呈长方体状，其正前方设置有出入通道；
[0007]座椅，安装在机架正中心；
[0008]绳系机构，包括固定在用户腿部的下肢固定装置、以及其中一端连接在下肢固定装置上的四根牵引绳；
[0009]传动机构，包括四个传动组件和四个定滑轮，其中两个传动组件水平安装在机架顶部，分别设置在座椅顶部的两侧区域内，另外两个传动组件水平安装在机架中部，分别设置在座椅中部的两侧区域内；传动组件和定滑轮之间具有位置对应关系，每根牵引绳不与下肢固定装置连接的一端均穿过对应的定滑轮与相应的传动组件水平连接，且每根牵引绳均在用户腿部重力作用下呈绷紧状态；
[0010]驱动机构，包括四个伺服电机，其中两个伺服电机水平安装在机架顶部，另外两个伺服电机水平安装在机架中部；
[0011]所述传动组件和伺服电机之间具有对应关系，伺服电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，驱动传动组件水平运动并拉扯牵引绳，使用户腿部在牵引绳的拉力作用下运动。
[0012]作为其中的一种优选例，所述机架的底部分布安装有多个万向脚轮。
[0013]作为其中的一种优选例，所述万向脚轮上带有刹车装置。
[0014]作为其中的一种优选例，所述座椅采用升降座椅，根据用户指令调节椅垫高度。
[0015]作为其中的一种优选例，所述座椅的两侧安装有扶手。
[0016]作为其中的一种优选例，所述四个牵引绳位于同一竖直水平面内。
[0017]作为其中的一种优选例，所述下肢固定装置呈圆环状，套接在用户腿部；四个牵引绳周向连接在下肢固定装置的外侧壁上。
[0018]作为其中的一种优选例，所述传动组件包括梅花十字联轴器和滚珠丝杠；
[0019]所述滚珠丝杠的一端通过梅花十字联轴器与伺服电机的输出轴连接，另一端与穿过定滑轮的牵引绳一端水平连接；滚珠丝杠在伺服电机作用下水平运动。
[0020]作为其中的一种优选例，所述出入通道的两侧设置有安全扶手。
[0021]以上本技术的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：
[0022]1.本技术通过在机架底部四角安装万向滑轮从而使人可以轻松移动康复训练装置。
[0023]2.本技术通过对绳系结构的研究使得患者可以根据自身情况选择合适的训练强度。
[0024]3.通过采用绳系结构，使得系统结构简单，动态性能好，同时可以增大平动工作空间，减小转动惯量，保证机器人系统的稳定性。
[0025]4.通过采用绳索驱动的柔性驱动方式，减轻了机器人系统的机械结构质量，解决了物理系统柔顺性较差的问题，保证了患者训练的安全性、舒适性和柔顺性，防止患者在康复训练中受到二次损伤。
[0026]5.本技术通过将康复训练与智能座椅相结合，使得患者可以以坐姿的形式进行下肢的康复训练，并且训练幅度较小，非常适合症状严重的患者，能大大减轻患者的负担并提高患者康复训练中的安全性和舒适性。
[0027]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的技术主题的一部分。
[0028]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本技术教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0029]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本技术的各个方面的实施例，其中：
[0030]图1是本技术实施例的用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人的结构示意图。
[0031]图2是本技术实施例的绳系机构的三视图。
具体实施方式
[0032]为了更了解本技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0033]图1是本技术实施例的用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人的结构示意图。本技术实施例通过驱动机构和传动机构拉扯固定于患者下肢的绳索从而控制患者下肢的抬落，达到康复训练的效果，具有安全系数高，对患者负担小，舒适度高等优点。
[0034]如图1所示，该机器人至少包括机架6、座椅9、绳系机构、传动机构和驱动机构。
[0035](一)机架6
[0036]机架6呈长方体状，可以由方形铝型材搭建而成，其正前方设置有出入通道1。优选的，出入通道1的两侧设置有安全扶手，以确保用户出入安全。更加优选的，可以将出入通道1设置呈斜坡，机架6内留出轮椅暂存区等，使机器人更方便轮椅用户使用。
[0037]作为其中的一种优选例，机架6的底部分布安装有多个万向脚轮8，这使得机架6可以具备较高的移动性。为了安全，万向脚轮8上带有刹车装置，避免在使用过程中，机架6在外力作用下晃动导致其内部的用户产生震感甚至危险。
[0038](二)座椅9
[0039]座椅9安装在机架6正中心。在本申请实施例中，用户可以全程坐在座椅9上完成康复训练，极大地减轻了患者的负担。
[0040]作为其中一种优选例，座椅9采用升降座椅9，根据用户指令调节椅垫高度。本申请实施例中，座椅9可以采用现有技术中任意一个可升降的座椅9，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人，其特征在于，所述机器人包括：机架，呈长方体状，其正前方设置有出入通道；座椅，安装在机架正中心；绳系机构，包括固定在用户腿部的下肢固定装置、以及其中一端连接在下肢固定装置上的四根牵引绳；传动机构，包括四个传动组件和四个定滑轮，其中两个传动组件水平安装在机架顶部，分别设置在座椅顶部的两侧区域内，另外两个传动组件水平安装在机架中部，分别设置在座椅中部的两侧区域内；传动组件和定滑轮之间具有位置对应关系，每根牵引绳不与下肢固定装置连接的一端均穿过对应的定滑轮与相应的传动组件水平连接，且每根牵引绳均在用户腿部重力作用下呈绷紧状态；驱动机构，包括四个伺服电机，其中两个伺服电机水平安装在机架顶部，另外两个伺服电机水平安装在机架中部；所述传动组件和伺服电机之间具有对应关系，伺服电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，驱动传动组件水平运动并拉扯牵引绳，使用户腿部在牵引绳的拉力作用下运动。2.根据权利要求1所述的用于下肢康复训练的智能绳牵引并联机器人，其特征在于，所述机架的底部分布安装有多个万向脚轮。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周一，王宇奇，翟良胜，王星磊，高宇轩，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：