一种可穿戴式踝关节复位康复机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种可穿戴式踝关节复位康复机器人，该机器人由距骨复位部分和腓骨复位机构部分组成，腓骨复位部分包括锁紧上环，锁紧下环，电动推杆，束紧带。距骨复位部分包括横跨梁，电动推杆，连接板，脚踏板，底座。锁紧上环通过电动推杆与锁紧下环连接。锁紧下环通过连接板与脚踏板、横跨梁连接，其中电动推杆通过卡扣固定在横跨梁上。脚踏板与底座连接。该机器人可穿戴，可根据不同患者的腿部情况，进行具体的调整，提高穿着的舒适性，有利于患者踝关节的复位，并且可以帮助患者进行复位后的康复训练。该机器人结构紧凑所占空间小、穿着方便、可以满足多种功能。可以满足多种功能。可以满足多种功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式踝关节复位康复机器人


[0001]本专利技术属于人体骨骼康复器械
涉及一种可穿戴式踝关节复位康复机器人装置

技术介绍

[0002]人体下肢骨骼康复机器人所涉及的相关技术是集医学、机械学和机器人学等多种学科为一体的新型交叉研究领域，人体下肢骨骼错位扭伤是骨科临床常见的运动伤害，踝关节作为人体的最大承力关节，更是极易损伤，特别对于运动员，他们往往比一般人更容易扭伤踝关节。据统计，踝关节损伤占所有运动损伤的20％～40％[1]。如果损伤后治疗的不及时或者不彻底，将导致踝关节外侧韧带松弛，进一步引起踝关节慢性不稳定，导致踝关节功能障碍。
[0003]目前，踝关节的脱位和损伤后主要依靠康复医疗师一对一进行人工复位或手术复位及其进行康复治疗，但由于康复医疗师的人才缺口较大，不足以满足康复人群所需。手术复位可以直观的观察损伤处进行满意复位，治疗效果显著，术后关节功能恢复良好，术后恢复时间短[2],但这增加了术后并发症的风险。
[0004]近年来，随着医疗机器人技术的不断发展，已有不少的下肢骨骼康复机器人推向市场，其应用在一定程度上帮助解决了康复医疗师短缺的现状。公布号为CN104644381A的专利技术公开了一种具有一平移两转动共三个自由度的外骨骼用柔性踝关节装置，该专利技术实现了踝关节的跖屈/背屈运动、外展/内收运动。但是该技术方案只采用了被动自由度，无法作为辅助康复型外骨骼对患者踝关节的主动性运动。公布号为CN105250113A的专利技术公开了一种六自由度可穿戴式脚踝康复医疗机器人，该专利技术具有多自由度训练方向，多模态训练方式，同时，六自由度可对足踝部的位姿进行精确调整。但是，人体踝关节最多只有三个自由度，在此基础上，自由度的增加会随之带来康复训练系统变得复杂化，并且致使康复机构体积过大，重量增加，降低了穿着的舒适性。特别是以上专利技术都不具备实现踝关节脱位后的复位功能[1]Sui P J，Yao L G，Lin Z F，et al.Analysis and synthesisof ankle motion and rehabilitation robots[C].Proceedings of 2009IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics.Guilin， China:IEEE，2009.[2]常峰.手术与手法复位治疗踝关节骨折的临床疗效分析[J].当代临床医刊,2018,31(06):4129
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4130.

技术实现思路

[0005]本专利技术专利是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构紧凑所占空间小、穿着方便、既可以进行踝关节的复位又可以进行康复治疗的多功能的可穿戴式踝关节复位康复机器人。
[0006]技术方案
本专利技术解决的技术方案是：一种可穿戴式踝关节复位康复机器人，其特征在于，包括锁紧上环9，锁紧下环13，横跨梁1，连接板3，脚踏板7，底座。锁紧上环9通过电动推杆11和电动推杆14与锁紧下环13连接。锁紧下环13通过连接板3与脚踏板7、横跨梁1连接，其中电动推杆2通过卡扣固定在横跨梁1上。脚踏板7与底座通过螺栓连接。
[0007]进一步地，所述锁紧上环9连接处与锁紧下环13连接处错开，使得上下两个连接处的角度偏倚能够使电动推杆11，电动推杆14与环之间形成一定的夹角，所述电动推杆11，电动推杆14与锁紧上环9，锁紧下环13通过变相接头12连接。
[0008]进一步地，所述锁紧上环9，锁紧下环13里套有束紧带10，束紧带通过快装接头固定在锁紧上环9，锁紧下环13上。
[0009]进一步地，所述锁紧下环13与连接板3通过连接块连接。
[0010]进一步地，所述脚踏板7为中空的，中空部分添加一个微型丝杠步进电机，然后利用丝杠螺母的原理将半球8焊接在丝杠螺母上，使得电机带动半球8主动运动，所述丝杠螺母与阶梯轴相配合。
[0011]进一步地，所述底座由前底座5和后底座4构成，前底座5前端通过电动推杆6与脚踏板7连接，用来调节脚踏板7倾斜的角度。
[0012]有益效果本专利技术提供的一种可穿戴式踝关节复位康复机器人，具备的有益效果：横跨梁1上装有一电动推杆2，能够给足踝距骨施加压力，电动推杆2的位置可以根据不同患者的腿部情况，进行具体的调整，提高穿着的舒适性。前底座5前端通过电动推杆6与脚踏板7连接，用来调节脚踏板7倾斜的角度，贴切了不同患者的复位需求，有利于患者踝关节的复位，并且可以帮助患者进行复位后的康复训练。脚踏板7改装成中空的，在中空部分添加一个微型丝杠步进电机，然后利用丝杠螺母的原理将半球8焊接在丝杠螺母上，使得电机带动半球主动运动，很大程度上贴切了患者的足弓复位需求
附图说明
[0013]图1为本专利技术的距骨复位机构的立体图。
[0014]图2为本专利技术的腓骨复位机构的立体图。
[0015]图3为本专利技术的立体图。
[0016]主要附图标记1、横跨梁；2、电动推杆(2)；3、连接板；4、后底座；5、前底座；6、电动推杆(6)；7、脚踏板；8、半球；9、锁紧上环；10、束紧带；11、电动推杆；12、变相接头；13、锁紧下环；14、电动推杆(14)
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0018]请参阅图1
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3，本专利技术提供的一种可穿戴式踝关节复位康复机器人。腓骨复位部分包括锁紧上环9，锁紧下环13，电动推杆11和电动推杆14，束紧带10。锁紧上环9连接处与锁紧下环13连接处错开，电动推杆11和电动推杆14倾斜放置，使得上下两个连接处的角度偏倚能够使电动推杆11和电动推杆14与锁紧上环9，锁紧下环13之间形成一定的夹角。患者穿
戴上腓骨复位机构，套上束紧带，将锁紧上环9，锁紧下环13锁紧，随后启动电动推杆11和电动推杆14，产生扭矩M，使得腓骨产生一个斜向上的角度变化，产生斜向上的错动，完成复位。距骨复位部分包括横跨梁1，电动推杆2，连接板3，脚踏板7，底座，半球8。患者用脚踩在脚踏板7上，前底座5前端通过电动推杆6与脚踏板7连接，用来调节脚踏板7倾斜的角度，贴切了不同患者的复位需求，并且可以帮助患者进行复位后的康复训练。电动推杆2提供一个推力卡住距骨，患者配合机构主动性的进行一个弓腿动作的往复。脚踏板改装成中空的，在中空部分添加一个微型丝杠步进电机，配上丝杠螺母，将半球8焊接在丝杠螺母上，利用微型丝杠步进电机带动半球8主动运动，患者踩着半球8来完成足弓部分的复位。在踝关节复位完成后，患者穿戴胫骨腓骨支具，以起到踝关节复位后帮助康复的作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式踝关节复位康复机器人，其特征在于，分别为距骨复位部分和腓骨复位机构部分。2.腓骨复位部分包括锁紧上环（9），锁紧下环（13），电动推杆（11），电动推杆（14），束紧带（10），距骨复位部分包括横跨梁（1），电动推杆（2），连接板（3），脚踏板（7），底座，锁紧上环（9）通过电动推杆（11），电动推杆（14）与锁紧下环（13）连接，锁紧下环（13）通过连接板（3）与脚踏板（7）、横跨梁（1）连接，其中电动推杆（2）通过卡扣固定在横跨梁（1）上，脚踏板（7）与底座连接。3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式踝关节复位康复机器人，其特征在于，所述锁紧上环（9）连接处与锁紧下环（13）连接处错开，使得上下两个连接处的角度偏倚能够使电动推杆（11），电动推杆（14）与环之间形成一定的夹角，所述电动推杆（11），电动推杆（14）与环通过变相接头（12）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，银启航，郭燕，王彦清，刘金来，余进伟，柴乐，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：