一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人及应用制造技术

技术编号:44586686 阅读:22 留言:0更新日期:2025-03-14 12:47
本发明专利技术公开了一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人及应用,康复机器人包括可调节机架、直线‑旋转二自由度运动臂、下肢承载模块、绳索驱动模块、下肢固定模块。可调节机架的调平和升降是通过可调节脚轮和升降柱实现。直线‑旋转二自由度运动臂的直线运动与旋转运动是通过直线模组和关节电机实现。下肢承载模块为脚部和小腿提供固定与支撑并配合脚部运动。绳索驱动模块通过改变绳索拉力实现对屈膝动作的辅助。本发明专利技术可以根据使用者的体征参数和期望运动方式,实现的直线自由度和旋转自由度的串联,改变单一运动轨迹的现状,并通过柔性控制实现被主动训练,使下肢拥有更多的运动模式,定制训练轨迹,提高康复训练的针对性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗康复机器人领域,具体涉及一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人及应用


技术介绍

1、研究表明,通过科学规划的重复运动能够逐渐改善肢体运动能力损伤患者的肌肉力量和协调性。并且神经系统有一定可重塑性,经过运动康复训练后能够在一点程度上重建肢体运动和脑部神经之间的关系,对损伤的神经和肌肉进行不断的刺激,逐渐使患者重新拥有对肢体协调控制的能力。并且瘫痪与长时间昏迷病人需要一定运动避免肌肉萎缩,关节强直等并发问题。因此许多专家学者设计研究了多种多样的协助患者进行重复运动的肢体康复器材。

2、目前下肢康复器材存在以下缺陷:大部分下肢康复器材只注重于辅助行走训练,针对人群多为有一定自主能力,需求辅助行走的患者,没有照顾到瘫痪,无意识患者的运动需求。少部分卧式康复器材只能进行固定轨迹运动训练,固定轨迹针对性较差,患者长时间使用后还可能会感到乏味或厌倦。其次,部分下肢康复器材结构参数固定,尤其无法调整训练轨迹,而不同体型的患者对一种康复器材的使用感受相差较大,导致产品适用范围小,不利于使用和推广。最后,单独串联多自由度刚性运本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:包括可调节机架(001)、下肢固定模块(002)、绳索驱动模块(003)、直线-旋转二自由度运动臂(004)及下肢承载模块(005);

2.根据权利要求1所述的一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:所述直线-旋转二自由度运动臂(004)对应人体下肢设置有两套且对称安装,每套直线-旋转二自由度运动臂(004)包括直线模组(401)、关节电机(402)、关节座(403)和旋转臂(404);直线模组(401)上设置的滑块通过伺服电机运转进行运动,实现平动自由度,关节座(403)固定...

【技术特征摘要】

1.一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:包括可调节机架(001)、下肢固定模块(002)、绳索驱动模块(003)、直线-旋转二自由度运动臂(004)及下肢承载模块(005);

2.根据权利要求1所述的一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:所述直线-旋转二自由度运动臂(004)对应人体下肢设置有两套且对称安装,每套直线-旋转二自由度运动臂(004)包括直线模组(401)、关节电机(402)、关节座(403)和旋转臂(404);直线模组(401)上设置的滑块通过伺服电机运转进行运动,实现平动自由度,关节座(403)固定于直线模组(401)的滑块上,关节电机(402)的外圈与关节座(403)固连,最后旋转臂(404)连接到关节电机(402)的谐波减速器末端,实现旋转臂(404)的旋转运动,使得旋转臂(402)末端实现运动空间内任意轨迹运动;两旋转臂(402)在末端为对称内收设计,使间距最窄,人体在运动过程中减少双腿外展角度。

3.根据权利要求1所述的一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:所述下肢固定模块(002)包括绳索牵引腿托(201)和脚部固定装置(202);由脚部固定装置(202)固定使用者脚部,绳索牵引腿托(201)固定于小腿靠近膝盖位置,绳索牵引腿托(201)上设置有绳索牵引环。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于刚柔混合驱动的平面任意轨迹运动卧式下肢康复机器人,其特在于:绳索驱动模块(003)还包括绳驱电机(301)、绳驱减速器(302)和驱动绳轮(304);所述绳驱电机架(303)为“7”字形,包括一个横桶和一个斜杆,两个绳驱电机架(303)的横桶部分连接在一起;所述每个绳驱电机架(303)横桶内部均安装有绳驱减速器(302)和与绳驱减速器(302)连接在一起的绳驱电机(301);驱动绳轮(304)位于绳驱电机架(303)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王克义赵旭姚建均袁义王贤成
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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